Jaké existují typy uzemňovacích systémů a co je to ochranné uzemnění?

ochranné uzemnění - Uzemnění je systém, který má zabránit vystavení člověka elektrickému proudu záměrným spojením tělesa a částí zařízení, které nejsou pod proudem a mohou být pod napětím, se zemí. Uzemňovací systémy mohou být přirozené nebo umělé.

Co je to uzemnění a proč je potřeba?

Uzemňovací jednotky jsou záměrné propojení různých míst elektrické soustavy vodiči elektrického typu.

Účelem uzemnění je zabránit vystavení člověka elektrickému proudu. Dalším účelem ochranného uzemnění je odvést napětí z tělesa elektrické instalace přes uzemňovací zařízení do země.

Hlavním účelem uzemnění je snížit úroveň potenciálu mezi uzemněným bodem a zemí. Tím se proud sníží na nejnižší úroveň a sníží se nebezpečí úrazu elektrickým proudem při kontaktu s částmi elektrických spotřebičů a instalací, ve kterých došlo k zemní poruše.

Co je neutrální?

Neutrální vodič - je nulový ochranný vodič, který spojuje nulové vodiče elektrických instalací v třífázových systémech. Oblast použití je neutralizace elektrických zařízení.

Snižovací rozvodna, kde je umístěna transformovna, je vybavena vlastním uzemňovacím obvodem. Tento obvod se skládá z ocelové přípojnice a tyčí, které jsou speciálně zakopány v zemi. K přívodu elektrické energie z rozvodny ke spotřebiteli je položen čtyřžilový kabel. Pokud spotřebič potřebuje napájení z třífázového obvodu, musí být připojeny všechny 4 vodiče. Při připojení různých zátěží k jádrům dochází v systému k posunu nulového vodiče, aby se tomuto posunu zabránilo, používá se nulový vodič. Pomáhá symetricky rozložit zatížení na všechny fáze.

Co jsou to vodiče PE a PEN?

Vodič PEN - je vodič, který v sobě spojuje funkci ochranného vodiče a pracovního nulového vodiče. Vede z rozvodny a rozděluje se na vodiče PE a N přímo u spotřebiče.

PE vodič - je ochranný vodič, který používáme v bytě, např. v uzemněné zásuvce. Vodič PE se používá pro uzemnění spotřebičů, instalací a zařízení, kde úroveň napětí nepřesahuje 1 kV.

Tento typ uzemnění se používá pouze pro zajištění bezpečnosti. Tento typ uzemnění zajišťuje nepřetržité spojení mezi všemi exponovanými a vnějšími částmi. Mechanismus zajišťuje, aby proud tekl do země v důsledku úrazu elektrickým proudem do krytu zařízení.

vodič PEN (kombinace ochranného a pracovního vodiče) se používá při použití uzemňovací soustavy typu TN-C.

Typy umělých uzemňovacích soustav

V klasifikaci uzemňovacích soustav se rozlišují přirozené a umělé typy uzemnění.

Umělé uzemňovací systémy jsou:

• TN-S;
• TN-C;
• TNC-S;
• TT;
• IT.

Typy uzemnění - rozluštění názvů:

• T - uzemnění;
• N - připojení vodiče k nulovému vodiči;
• I - izolace;
• C - kombinace funkčních a nulových ochranných vodičů;
• S - oddělené použití vodičů.

Mnoho lidí se zajímá o tzv. pracovní půdu. Označuje se také jako funkční uzemnění. Odpověď na tuto otázku je uvedena v bodě 1.7.30 EARP. Jedná se o uzemnění míst, kterými protéká proud, v elektrické instalaci. Používá se k zajištění funkce elektrického spotřebiče nebo instalace, nikoli k ochranným účelům.

Mnoho lidí se také ptá, co je to ochranné uzemnění. Jedná se o proces uzemnění zařízení pro zajištění elektrické bezpečnosti.

Systémy s uzemňovací soustavou TN s hluchým nulovým vodičem

Mezi tyto systémy patří:

• TN-C;
• TN-S;
• TNC-S;
• TT.

Podle bodu 1.7.3 EAR je systém TN systém, ve kterém je nulový bod napájení pevně uzemněn a odkryté vodivé části instalace jsou připojeny k pevně uzemněnému nulovému bodu napájení pomocí nulových ochranných vodičů.

TN zahrnuje prvky, jako jsou:

• středový uzemňovací spínač, který se vztahuje k napájecímu zdroji;
• vnější vodivé části zařízení;
• nulový vodič;
• kompatibilní vodiče.

Nulový vodič zdroje je pevně uzemněn a vnější vodiče instalace jsou připojeny k pevně uzemněnému střednímu bodu zdroje pomocí ochranných vodičů.

Uzemňovací obvod můžete vytvořit pouze v elektrických instalacích s kapacitou nepřesahující 1 kV.

Systém TN-C

V tomto systému jsou nulový ochranný a nulový provozní vodič spojeny do jednoho vodiče PEN. Jsou kombinovány v celém systému. Celý název je Terre-Neutre-Combine.

Mezi výhody TN-C patří pouze snadná instalace systému, která nevyžaduje velké úsilí ani peníze. Instalace nevyžaduje vylepšení již instalovaných kabelových a nadzemních vedení, která mají pouze 4 vodiče.

Nevýhody:

• Zvýšená pravděpodobnost úrazu elektrickým proudem;
• síťové napětí na krytu elektrické instalace při přerušení obvodu;
• Vysoká pravděpodobnost ztráty uzemňovacího obvodu v případě poškození vodivého zařízení;
• Tento systém chrání pouze před zkratem.

Systém TN-S

Zvláštností systému je, že elektřina je spotřebitelům dodávána po 5 vodičích v třífázové síti a po 3 vodičích v jednofázové síti.

Ze sítě vychází celkem 5 vodičů, z nichž 3 slouží jako silová fáze a zbývající 2 jsou nulové vodiče připojené k nulovému bodu.

Design:

1. PN je nulový vodič, který je zapojen do obvodu elektrického zařízení.
2. PE je vodič se slepým uchem, který má ochrannou funkci.

Výhody:

• snadná instalace;
• nízké náklady na pořízení a údržbu;
• vysoký stupeň elektrické bezpečnosti;
• není třeba žádné smyčky;
• Možnost použití systému jako zařízení pro ochranu před zemním svodem.

Systém TN-C-S

Systém TN-C-S zahrnuje rozdělení vodiče PEN na vodič PE a vodič N v určitém bodě obvodu. Obvykle k oddělení dochází v rozvaděči v domě, ale ještě předtím se spojí.

Výhody:

• jednoduchý mechanismus ochrany před bleskem;
• Ochrana proti zkratu.

Nevýhody používání:

• slabá ochrana proti vyhoření nulového vodiče;
• Možnost fázového napětí;
• vysoké náklady na instalaci a údržbu;
• napětí nelze automatikou vypnout;
• žádná ochrana před elektrickým proudem na volném prostranství.

Systém TT

Systém TT byl navržen tak, aby poskytoval vysokou úroveň bezpečnosti. Instaluje se v elektrárnách s nízkou úrovní technického stavu, např. tam, kde se používají holé vodiče, v elektrických instalacích, které jsou umístěny venku nebo jsou připevněny na sloupech.

TT je zapojen do čtyřvodičového obvodu:

• Tři fáze, které dodávají napětí, jsou vůči sobě posunuty o 120°;
• 1 společná nula plní kombinovanou funkci pracovního a ochranného vodiče.

Výhody TT:

• vysoká odolnost proti deformaci vodiče vedoucího ke spotřebiči;
• ochrana proti zkratu;
• Lze použít ve vysokonapěťových instalacích.

Nevýhody:

• Složité zařízení ochrany před bleskem;
• Nemožnost sledování fázových poruch.

Systémy s izolovanými nulovými body

Při přenosu a distribuci elektřiny ke spotřebitelům se používá třífázová soustava. To umožňuje zajistit symetrické zatížení a rovnoměrné rozložení zátěže na proud.

Takové zařízení vytváří režim, který umožňuje použití transformátorových skříní a generátorů. Jejich nulové body nejsou vybaveny uzemňovací smyčkou.

Typ s izolovaným nulovým bodem se používá v napájecím obvodu, když jsou sekundární vinutí transformátorových zařízení zapojena do delta obvodu a když není v nouzových situacích k dispozici napájení. Taková síť je náhradním obvodem.

Izolovaný nulový vodič usnadňuje průraz izolačního krytu v případě zkratu a výskyt zkratu v ostatních fázích.

IT systém

Systém IT s napětím až 1000 V zajišťuje uzemnění prostřednictvím vysoké úrovně odporu a je vybaven napájecím nulovým vodičem.

Všechny vnější části instalace, které jsou vyrobeny z vodivých materiálů, jsou uzemněny. Mezi výhody patří nízké unikající proudy při jednofázových poruchách v napájecí soustavě. Instalace s tímto mechanismem může fungovat dlouhou dobu, a to i v nouzových situacích. Mezi potenciály není žádný rozdíl.

Nevýhoda: Proudová ochrana nefunguje v případě zemního spojení. Při jednofázovém zkratovém provozu existuje zvýšená pravděpodobnost úrazu elektrickým proudem při dotyku druhé fáze instalace.

Související články: