Zemnící systémy: TN-C, TN-S, TT, IT. Schémata, aplikace |

Změny směru toku a charakteristiky střídavého proudu jsou spojeny se způsobem jeho výroby. Střídavý proud se získává v důsledku provozu generátorů střídavého proudu. Generátor se skládá z rotoru a statoru. Stator je stacionární (statická) část generátoru. Má tvar dutého kužele, uvnitř kterého jsou umístěny cívky s navinutým drátem. Tyto cívky tvoří vinutí statoru. Konce navinutého drátu (svorky) vycházejí z vinutí. Na těchto svorkách se za provozu generátoru vytváří napětí. Pokud je k svorkám pod napětím připojena zátěž, začne jí protékat elektrický proud. Protékající zátěží (elektrickým spotřebičem) proud vykonává určitou práci. Například ohřívá vlákno žárovky. Lampa tedy něco osvětluje.

Zařízení generátoru střídavého proudu

Rotor je pohyblivou částí generátoru a je umístěn uvnitř statoru. Má také cívky. Ty tvoří vinutí rotoru. Když je na toto vinutí přiveden stejnosměrný proud, rotor se stává elektromagnetem. Elektromagnet vytváří kolem sebe magnetické pole. Předpokládá se, že siločáry magnetického pole protínají vinutí statoru a indukují v něm elektromotorickou sílu (EMF). Poté se rotor začne otáčet. Například pomocí turbíny, která je zase otáčena vodou padající z výšky. Magnetické pole se samozřejmě otáčí spolu s rotorem. Předpokládá se, že v důsledku rotace pole začne vinutím statoru protékat elektrický proud. Tento jev se nazývá .

Tři fáze změny střídavého proudu

Póly rotujícího rotoru-elektromagnetu neustále mění svou polohu vzhledem k cívkám statoru. To znamená, že plus se stává mínus a mínus se stává plusem. A pak se mínus a plus opět vymění. Toto pokračuje, dokud generátor běží. Z tohoto důvodu proud indukovaný ve statoru neustále mění směr svého toku. Předpokládá se, že směr toku proudu je od mínusu ke plusu. Elektrony jsou totiž záporně nabité částice. Existuje názor, že elektrický proud v kovech je pohyb elektronů. A nabité částice tíhnou k částicím s opačným nábojem. Naopak se od částic se stejným nábojem odpuzují. To lze demonstrovat na příkladu dvou permanentních magnetů.

Rotor standardního generátoru se otáčí 3000krát za minutu. Odtud pochází frekvence 3000 otáček / 60 sekund = 50 hertzů. To znamená 50 otáček rotoru za sekundu. Předpokládá se, že taková frekvence byla stanovena proto, že umožňovala žárovkám svítit bez blikání. A také umožňovala stabilní provoz elektromotorů. Padesát period změny proudu – 100krát za sekundu se mění směr toku střídavého proudu v domácnosti.

Generátor stejnosměrného proudu je obecně podobný generátoru střídavého proudu. Má však samozřejmě své rozdíly. Magnetické pole je zde vytvářeno stacionárními statorovými cívkami. Napětí na generátoru stejnosměrného proudu se získává na svorkách vinutí rotoru během jeho otáčení. Vinutí rotoru je rozděleno do mnoha částí. Každá část má svorky na kontaktech kolektoru. Proud je sbírán z kontaktů kolektoru rotoru pomocí dvou kartáčů. Jeden kartáč je kladný a druhý záporný. Protože jsou kartáče stacionární, střídavě se dotýkají různých kontaktů. Přechod z kontaktu na kontakt nastává v okamžiku, kdy sinusová elektromotorická síla v obvodu projde svou nulovou hodnotou. V důsledku toho si každý kartáč zachovává svou polaritu nezměněnou.

Zařízení generátoru stejnosměrného proudu

To znamená, že stejnosměrný proud se vždy pohybuje jedním směrem. Plus a mínus jsou ukazatele směru pohybu elektrického proudu. Konstantních hodnot charakteristik stejnosměrného proudu se dosahuje rozdělením vinutí rotoru na mnoho částí. Existují různé způsoby zapojení generátoru stejnosměrného proudu.

Jak systém funguje

Princip fungování uzemnění je velmi jednoduchý. Je založen na pravidlech pro instalaci elektrických instalací (PUE). Ty regulují normy, které uvádějí, že když dojde ke zkratu v síti, musí ochranné zařízení (automatické) reagovat do 0,4 sekundy. Během této krátké doby zůstane člověk naživu, pokud se dotkne těla zařízení, které je pod napětím v důsledku poruchy izolace uvnitř elektrické instalace.

Existují dva jemné body, které určují princip fungování ochranného uzemnění.

1. Při jeho použití se výrazně sníží odpor fázově-neutrální smyčky.
2. Hodnota zkratového proudu se zvyšuje, což způsobí vypnutí ochranného jističe.

Totéž platí pro vytvoření uzemňovacího obvodu pomocí topných nebo kovových vodovodních trubek.

Rozsah použití uzemnění je široký. V průmyslových zařízeních jsou k němu připojeny všechny elektrické instalace: elektromotory, generátory, transformátory, rozváděče atd. V každodenním životě jsou k němu připojeny domácí spotřebiče, elektrické nářadí a stroje, lampy, rozvaděče.

Účelem ochranného uzemnění je bezpečný provoz elektrických instalací. Ale o kolik je účinnější než skutečná uzemňovací síť? Nejprve je třeba poznamenat, že samostatně instalovaný uzemňovací obvod je vodič, který vede z rozvodné skříně v domě k transformátoru a je připojen k uzemňovací síti uvnitř rozvodny.

Za druhé, mohou nastat situace, kdy z nějakého důvodu nulový vodič přehoří. To znamená, že v případě zkratu uvnitř domácího spotřebiče bude veškerý potenciál směrován na jeho tělo. A protože při uzemnění je nulový vodič připojen k uzemňovacímu vodiči, nebude ani tento zapojen do bezpečnostního systému. Důsledkem kontaktu s tělem spotřebiče je úraz elektrickým proudem. K tomu při uzemnění nedojde, protože oba vodiče: nulový a zemnící, jsou dva samostatně vedené obvody.

Co jsou „nula“ a „zem“ podle PUE?

To, co jsme v PUE zvyklí nazývat „nula“ a „uzemnění“, se nazývá nulový pracovní vodič (N) a nulový ochranný vodič (PE). V regulačním dokumentu jsou interpretovány takto:

1.7.17. Ochranný vodič (PE) v elektrických instalacích je vodič používaný k ochraně osob a zvířat před úrazem elektrickým proudem. V elektrických instalacích do 1 kV se ochranný vodič připojený k pevně uzemněnému neutrálu generátoru nebo transformátoru nazývá neutrální ochranný vodič.

1.7.18.a Nulový pracovní vodič (N) v elektrických instalacích do 1 kV je vodič používaný k napájení elektrických přijímačů, připojený k pevně uzemněnému nulovému vodiči generátoru nebo transformátoru v třífázových sítích, k pevně uzemněné svorce jednofázového zdroje proudu, k pevně uzemněnému bodu zdroje v třívodičových sítích stejnosměrného proudu.

Z těchto formulací je zřejmé, že ochranný nulový vodič je nezbytný pro ochranu před úrazem elektrickým proudem. To znamená, že k němu musí být uzemněna elektrická zařízení, například pračka, bojler, bojler atd. Současně je pro napájení zařízení nezbytný pracovní nulový vodič, to znamená, že jím bude protékat proud.

V některých případech je povoleno použít „nulu“ (PE) jako „uzemnění“, jak je uvedeno v PUE 1.7.18.b. V tomto případě se vodič stává kombinovaným vodičem, který kombinuje funkce nulového ochranného a nulového pracovního vodiče. Bude se nazývat PEN.

Je zde však jedna nuance, kterou je důležité vědět.

Jde o to, že podle PUE 1.7.83 „V obvodu uzemnění a nulových ochranných vodičů by neměly být žádné odpojovací zařízení ani pojistky.“ To znamená, že nulový ochranný vodič („uzemnění“) by měl vést nepřetržitě od panelu k zásuvce nebo svítidlu. Pokud například připojíme zem k nule, pak se „cesta“ přeruší vytažením zástrčky ze zásuvky. A pokud dojde k poruše, bude tělo zbytku zařízení uzemněného k tomuto vodiči pod napětím.

Dále ve stejném odstavci je uvedeno: „V obvodu neutrálních pracovních vodičů, pokud současně slouží k neutralizaci, je povoleno používat spínače, které současně s odpojením neutrálních pracovních vodičů odpojují všechny vodiče pod napětím.“ Z toho vyplývá, že „nula“ může být použita jako „uzemnění“, pokud jsou při jejím odpojení odpojeny i všechny ocelové vodiče pod napětím. V bytě je poměrně obtížné to realizovat.

Jaký je rozdíl mezi „uzemněním“ a „nulou“?

Zemnící vodič vstupující do elektrického rozvaděče musí splňovat několik požadavků:

• Průřez nejméně 10 mm2.
• Z obvodu do rozvaděče a dále ke spotřebičům nesmí mít vodič žádné přerušení – zkroucení, přepínače atd. Obvod lze v rozvaděči připojit pouze pomocí sběrnice.
• Podle elektroinstalačního řádu musí být izolace ochranného vodiče žlutozelená.

Obrázek 1: Příklad neutrální přípojnice v rozvaděči

„Země“ má ochrannou funkci, například pokud přerušený fázový vodič spadne na kryt domácího spotřebiče. A „nula“ se používá pro plný provoz obvodu. Je možné použít „nulu“ jako ochranný vodič, ale měli byste znát několik vlastností takového systému.

Uzemnění a uzemnění – jaký je rozdíl

Oba ochranné systémy plní stejnou funkci – chrání členy domácnosti před úrazem elektrickým proudem při dotyku holého drátu nebo vadné elektrické instalace. Rozdíl spočívá v tom, že neutrální uzemnění v případě nebezpečného kontaktu okamžitě odpojí prostory od napětí, zatímco uzemnění odvádí veškeré „nebezpečí“ do země.

Rozdíl v oblasti použití

Hlavní pravidlo, které by měli všichni elektrikáři znát, je, že je zakázáno používat obě metody ochrany současně. Pokud je možné uspořádat uzemnění, neměla by se uvažovat o možnosti nulování.

• V bytových domech se uzemnění instaluje na obou stranách budovy nebo kolem ní. Výjimkou jsou většinou staré budovy, které nemusí mít žádný obvod. Ve venkovských domech je provedení uzemňovacího obvodu odpovědností majitele domu. Uzemňovací obvod má zpravidla trojúhelníkový tvar.
• Ochranné uzemnění v bytech se používá pouze v případě absence uzemnění. Zpravidla se jedná o bytové domy starého typu. Při implementaci této metody ochrany je nutné navíc zakoupit a nainstalovat jističe a proudové chrániče.

Což je lepší

Uzemnění má ve srovnání s uzemněním v neutrálním vodiči velké množství výhodných vlastností.

• Uzemňovací obvod lze realizovat samostatně doma. To bude vyžadovat malé množství kovu a svářečku. Pokud mluvíme o nulování, pak k provedení ochrany jsou zapotřebí znalosti, které jsou spojeny nejen s výpočty, ale také s výběrem nejvhodnějšího bodu pro připojení vodiče k neutrálu.
• Pokud se nulový vodič v rozvaděči přeruší, nulový systém okamžitě selže a stane se nefunkčním. Uzemnění má v tomto případě výhodu, protože použitý PE vodič se nesvařuje ani neopaluje. Doporučuje se jednou ročně kontrolovat jeho stav a v případě potřeby dotáhnout svorky.

Instalace ochranných proudových odboček při práci s třífázovými elektrickými zařízeními

Spínání třífázových spotřebičů elektřiny se liší od připojení běžných domácích elektrických spotřebičů, proto se zařízení ochranných systémů provádí jiným způsobem. V tomto případě by se neměl zaměňovat nulový nebo uzemňovací vodič zapojený do řídicího systému, tj. zapojený do spouštěcího a zastavovacího obvodu jednotky, s ochranným vodičem určeným k odvedení nebezpečného výboje do země.

Práce se provádí v několika fázích:

1. Po obvodu místnosti je instalována samostatná linka (trasa) z úzkého kovového pásku 40×3 mm nebo měděného drátu o průřezu 16 mmXNUMX.
2. Na skrytém místě je na ní namontována přípojnice (nejlépe měděná) s kontaktními zařízeními (svorníky nebo otvory pro šroubové spoje). Je přípustné použít kovovou přípojnici, ale v tomto případě je svařování svorníků povinnou podmínkou.
3. Toto vedení je připojeno k uzemňovacímu neboli nulovému obvodu, který je vyveden samostatným vodičem z rozvaděče a má spolehlivé spojení se zemí buď přímo, nebo přes funkční nulový vodič.
4. Tělesa všech spotřebičů (třífázové elektromotory) jsou připojena k popsané sběrnici pomocí měděného drátu.

Pokud dojde ke zkratu v důsledku úniku napětí v důsledku selhání izolace nebo „poruchy“ jedné z fází na těle uzemněného elektrického zařízení, proud okamžitě projde do země po cestě nejmenšího odporu, tj. přes jádro připojené k pracovní nule nebo zemi. To ochrání osobu před úrazem elektrickým proudem při dotyku s tělem zařízení.

Jednotka je připojena měděným drátem k přípojnici namontované na zemnící trase.

Popsané uzemňovací a neutrální systémy jsou účinné v případě významných úniků nebo zkratů na těle elektrických spotřebičů. Pro dosažení úplné bezpečnosti při údržbě zařízení je však nutné použít další ochranná zařízení, která zajistí přerušení elektrického obvodu v případě poruchy.

Ve výrobních závodech se může jednat o automatizační jednotky (kontrola izolace BKI nebo maximální proudová ochrana). Nejběžnějšími prostředky, jak ve výrobě, tak v každodenním životě, jsou však automatické spínače a proudové chrániče, které:

• zajistí, že elektrický obvod bude v případě poruchy odpojen od napětí;
• chránit uživatele před úrazem elektrickým proudem;
• ochrání zařízení před požárem.

Taková zařízení mohou být navržena pro jednofázové nebo třífázové systémy. Jsou to:

• jednopólový – instalovaný na jednom z vedení (nula, fáze);
• dvoupólový – instalovaný na obou vodičích elektrického vedení;
• vícepólové (tří nebo více) – používané s třífázovým napětím.

Jistič se vypne, když proudové zatížení překročí jmenovitou hodnotu uvedenou na těle přístroje. Proudový chránič monitoruje stav elektrické sítě a aktivuje se při sebemenším úniku proudu.

Počet p / p	Poruchy	ochrana
1.	Poškození izolace elektrického vedení ve zdi nebo stropě	Uzemnění (nulování) proudového chrániče
2.	Únik proudu do těla v důsledku vlhkosti, selhání kontaktu, odření vodičů	-/-/-, proudový chránič
3.	Zkrat	-/-/-, automatický přepínač
4.	Porucha topného tělesa, motoru (fázové přerušení na skříni, včetně poškození vodou)	-/-/-, VA
5.	Působení proudu z kondenzátorů elektronického systému skrz tělo zařízení	-/-/-, proudový chránič

Při správné instalaci ochranného uzemnění (nulování) a použití dalších ochranných zařízení nebudou výše uvedené faktory schopny způsobit značné škody na majetku nebo lidském zdraví.

Uzemňovací systémy

V souladu s odstavcem 1.7.3 PUE 7 se při použití elektrického zařízení určeného pro napětí do 1 kV používají následující metody uzemnění:

• TN – nula zdroje energie (z rozvodny nebo generátoru) je pevně spojena se zemí;
• TN-C – TN, kde jsou ochranné (PE) a pracovní (N) nulové vodiče kombinovány v jednom vodiči PEN;
• TN-S – TN, kde jsou nulové vodiče PE a N odděleny podél celého vedení od rozvodny;
• TN-CS – TN, kde PE a N jsou v určité části obvodu odděleny a od rozvodny k této části jsou spojeny;
• CT – nula z rozvodny je pevně uzemněna a nechráněné elektricky vodivé struktury elektrického zařízení jsou připojeny k zemnicímu zařízení, které není spojeno s pevně uzemněnou nulou z rozvodny;
• IT – neutrál je izolován od země nebo spojen se zemí přes vysoký odpor a nechráněné kovové konstrukce elektrického zařízení jsou spojeny se zemí.

Vysvětlení symbolů, z nichž první označuje polohu nuly napájecí jednotky vzhledem k zemi:

• T – uzemněná nula (neutrál);
• I – izolovaný neutrální.

Druhým symbolem je poloha nechráněných kovových konstrukcí vůči zemi:

• T – připojení k zemi otevřených vodivých částí a kovových konstrukcí, bez ohledu na to, zda je nulový vodič z rozvodny uzemněn;
• N – spojení vodivých částí s pevně uzemněnou nulou napájecího zdroje.

Symboly za N určují umístění spojení pracovního a ochranného nulového vodiče s uzemňovacím vodičem u spotřebiče nebo oddělení nuly v rozvodně:

• S – pracovní (N) a ochranné (PE) nuly – jedná se o různé, oddělené vodiče;
• C – zapojení v jednom vodiči (PEN) plnící roli nulových pracovních a ochranných vodičů.

Při uzemnění jsou nulové ochranné a fázové vodiče voleny tak, že pokud dojde k porušení izolace na krytu nebo nulovém vodiči, výsledný zkratový proud zajistí vypnutí jističe nebo přepálení pojistky.

Ohodnoťte tento článek:
Související články

Účel použití Navzdory některým odlišným vlastnostem se tyto dva standardy používají ve stejných komunikačních systémech. RJ2 se však používá i v jiných konfiguracích. V systémech.

přihláška Galvanické články používá se v poplašných systémech, baterkách, hodinách, kalkulačkách, audiosystémech, hračkách, rádiích, automobilovém vybavení, dálkových ovladačích atd.

Zemnící systém je soubor opatření a zařízení zaměřených na zajištění ochrany před možným úrazem elektrickým proudem při používání domácích a průmyslových elektrických zařízení. Jeho hlavním účelem je snížení dotykového napětí a přepětí a také rovnoměrné rozložení potenciálů v zemi.

Požadavky na nově budované elektroinstalace stejnosměrného a střídavého proudu, pracující do napětí do 750 kV i rekonstruované, upravují Pravidla pro výstavbu elektroinstalací (PUE). Elektroinstalací se navíc rozumí nejen hlavní zařízení a vedení, ale i pomocná (včetně prostor, kde jsou umístěny stroje a zařízení spotřebovávající elektřinu).

Typy uzemňovacích systémů

Existuje několik typů uzemňovacích systémů:

TN-S – systém, ve kterém jsou odděleny nulový ochranný vodič a nulový pracovní vodič. Tento systém poskytuje vysokou úroveň zabezpečení, ale vyžaduje velké množství kabelů a vodičů. Například pro sítě s třífázovým napětím bude vyžadováno 5 vodičů a pro jednofázové – 3.

TN-C – systém, ve kterém jsou neutrální ochranné a pracovní vodiče spojeny do jednoho vodiče od zdroje ke spotřebiteli. Tento systém je méně bezpečný a vyžaduje méně drátů.

TT – systém, ve kterém jsou nulový vodič a zemnící vodič odděleny a připojeny k různým uzemňovacím zařízením. Tento systém se používá v budovách, kde není možné použít systém TN-C.

IT – systém, ve kterém je nulový vodič napájecího zdroje spolehlivě izolován od země nebo uzemňovacího zařízení a na straně spotřebitele je zajištěno ochranné uzemnění. Tento systém se používá v laboratořích a továrnách, kde musí být zajištěn vysoký stupeň bezpečnosti.

Systém TN-S

Zemnící systém TN-S je jedním z nejběžnějších zemnících systémů na světě. Byl navržen v souladu s mezinárodními standardy a poskytuje vysokou úroveň ochrany proti úrazu elektrickým proudem.

Hlavní vlastnosti systému TN-S jsou:

• Oddělení nulového pracovního a nulového ochranného vodiče v celém úseku elektrického systému.
• Použití uzemněného nulového vodiče jako nulového vodiče.
• Připojení všech kovových částí zařízení k nulovému vodiči.
• Zajištění nízkého odporu mezi nulovým vodičem a zemí.

Systém TN-C

Systém uzemnění TN-C je také široce používán na různých kontinentech. Používá se ve většině obytných a komerčních budov a má několik funkcí:

• Použití jednoho vodiče pro nulový pracovní vodič a nulový ochranný vodič.
• Žádné oddělení mezi nulou a zemí.
• Připojení všech kovových částí zařízení k jednomu vodiči.

TT systém

Systém TT se zpravidla používá v dočasných zařízeních k zajištění uzemnění na staveništích pro zařízení a kabinové přívěsy a na trzích – obchodních kioscích. Kromě toho je tento uzemňovací systém široce používán ve venkovských oblastech a vesnických chatách, protože různé typy nehod na venkovských elektrických vedeních mohou ohrozit bezpečnost obyvatelstva. Uzemňovací systém TT má následující vlastnosti:

• V systému TT jsou nulový vodič a zemnící vodič připojeny k různým zemnicím elektrodám, které mohou být umístěny ve značné vzdálenosti od sebe.
• Neutrální zemnící elektroda je obvykle umístěna v blízkosti zdroje energie a zemnicí elektroda zemního vodiče je umístěna v prostorách zákazníka.
• Systém TT lze použít v případech, kdy je nemožné nebo nepraktické použít systém TN.
• Systém TT poskytuje vyšší úroveň bezpečnosti než systém TN, protože neexistuje přímé spojení mezi neutrálem a zemí.

IT systém

IT uzemňovací systém se používá v aplikacích, kde je vyžadována vysoká úroveň izolace od země. Například budovy a elektrická zařízení, která mají zvláštní požadavky na bezpečnost a vyžadují stálou dodávku elektrické energie:

• Vodní elektrárny.
• Doly a doly.
• nemocnice.
• Zkušební laboratoře.

V tomto systému je nulový vodič izolován od země a zemnící vodič je připojen k zemi přes odpor. To umožňuje snížit úroveň rušení v elektrické síti a zvýšit bezpečnost provozu zařízení.

Jaký uzemňovací systém zvolit

Výběr zemnícího systému závisí na mnoha faktorech, jako je typ budovy, umístění budovy, přítomnost přirozených a umělých zemnících vodičů a také požadavky na bezpečnost a spolehlivost elektrického napájení. Je také nutné vzít v úvahu požadavky národních a mezinárodních norem a také elektroinstalačních pravidel (PUE).

Také stojí za to věnovat pozornost několika bodům:

1. Typ budovy: Obytné budovy obvykle používají systém TN-C, zatímco průmyslové a komerční budovy obvykle používají systém TN-S nebo TT.
2. Umístění budovy: Pokud se budova nachází v oblasti s vysokou hladinou spodní vody, pak se doporučuje použít systém TT nebo IT.
3. Dostupnost přirozených a umělých zemnících vodičů: Pokud je možné použít přirozené zemnící vodiče, jako jsou kovové trubky nebo tvarovky, může to snížit náklady na zemnící systém.
4. Požadavky na bezpečnost a spolehlivost: Je-li požadován vysoký stupeň bezpečnosti a spolehlivosti, měl by být zvolen systém IT nebo TT.

Koupit prvky uzemňovacího systému v Minsku

V naší společnosti zakoupíte vše, co potřebujete k provedení kvalitního uzemnění a spolehlivé bleskové ochrany budov, konstrukcí a zařízení pracujících pod napětím. V případě potřeby vám pomůžeme rozhodnout, který uzemňovací systém bude ve vašem konkrétním případě účinný.

Prodáváme jak hotové uzemňovací sady pro rodinné domy, tak jednotlivé prvky včetně zemnících a mřížkových desek. Na problematických půdách najdete také směs Pospeh pro normalizaci uzemnění.