برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات.

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)

تقسیم بندی سیستم های فشار ضعیف از نظر روش زمین کردن ( سیستم ارت
)
در فشار ضعیف سه نوع سیستم ارت (سیستم زمین) معمول  میباشد.

۱٫ سیستم TN که خود به سه گونه مختلف میباشدکه  عبارتند از
:

v TN-C-S
v
TN-C

v TN-S
2. سیستم
TT

3. سیستم IT
حرف اول از سمت
چپ  مشخص کننده رابطه نول سیستم با زمین است به این صورت که:

T
یعنی نقطه نول مستقیماً به زمین وصل است.

I یعنی نقطه نول
از طریق یک امپدانس به زمین متصل است یا نسبت به زمین ایزوله است.


حرف دوم از
سمت چپ مشخص کننده رابطه بدنه های هادی تاسیسات با زمین است به این صورت
که:

Nیعنی بدنه های فلزی تجهیزات از نظر الکتریکی
مستقیماْ  به نقطه زمین شده ترانس اصلی متصل شده اند.

T
یعنی بدنه های  فلزی مستقل از اتصال زمین سیستم نیرو به زمین وصل
میشوند.

علاوه بر این در مورد سیستم TN از حروف اضافی
دیگری برای مشخص کردن نحوه به  کار گیری هادیهای حفاظتی PE و خنثی N استفاده
میشود.

TN-C یعنی در سراسر سیستم بدنه های فلزی به سیم
مشترک حفاظتی و خنثیPEN متصل  اند.

TN-S یعنی در سراسر
سیستم بدنه های فلزی از طریق یک  هادی مجزاPE به نقطه خنثی در مبدا سیستم وصل
میشوند.




TN-C-S یعنی
بخشی از سیستم از مبدا تا نقطه تفکیک دارای هادی توام حفاظتی و خنثیPEN بوده و از
آن نقطه به بعد دو هادی حفاظتی و خنثیN از هم جدا میشوند.


سه سیستم
ارت TN، IT، TT و زیر سیستم های آنها به طور کامل در استاندارد

IEC- تعریف و تبیین شده اند.
شکل های زیر نیز
میتواند به تشخیص و تفکیک این سیستم ها از هم کمک کند.






TN-C-Netz

Hier ist der Schutzleiter (PE) und der Neutralleiter (N) in einem gemeinsamen Leiter, den sogenannten PEN kombiniert.


tnc.gif

TN-C-Netz


Ältere Anlagen sind meistens in dieser Form ausgeführt, d. h. es gibt hinter den Hausverteilungen nur eine zweiadrige Installation ohne Schutzleiter. Die Schutzkontakte der Steckdosen werden innerhalb der Steckdosen mit dem PEN-Leiter gebrückt. Man nennt das auch klassische Nullung. Der PEN-Leiter ist so mit den leitenden Metallgehäusen elektrischer Betriebsmittel verbunden. Kommt durch einen Fehler ein Außenleiter mit dem Metallgehäuse in Verbindung, kommt es zu einem Kurzschluß und die Sicherung schaltet den fehlerhaften Stromkreis sofort ab.

Die klassische Nullung bringt aber auch Gefahren mit sich. Wird der PEN-Leiter z. B. irgendwo unterbrochen, liegt an den Metallgehäusen der angeschlossenen Betriebsmittel die volle Netzspannung von 230 Volt an! Aufgrund der Unterbrechung des PEN-Leiters funktionieren die Geräte aber nicht, was einen noch glauben läßt, es sei kein Strom da. Berührt man dann ein Metallgehäuse, bekommt man einen elektrischen Schlag = Lebensgefahr oder sogar Tod durch die Schutzmaßnahme selbst!


nullung.gif

Gefahren der klassischen Nullung:
Wird der PEN-Leiter irgendwo unterbrochen, liegt die volle Netzspannung an den Metallgehäusen aller angeschlossenen elektrischen Betriebsmittel!


Daher ist die klassische Nullung schon seit 1973 verboten worden. Ältere Anlagen haben zwar Bestandsschutz, müssen aber bei Änderungen auf den aktuellen Stand gebracht werden, d. h. es muß dreiadrig mit getrennten Schutzleiter verlegt werden. Wird eine solche alte Anlage erweitert, muß an der Erweiterungsstelle der PEN-Leiter in Neutralleiter und Schutzleiter aufgetrennt und von hier aus aus dreiadrig weiterverlegt werden!

Heute sind PEN-Leiter bei Neuanlagen nur noch mit einem Mindestquerschnitt von 10 mm2 Kupfer bzw. 16 mm2 Aluminium zulässig.



TN-S-Netz

Hier ist der Schutzleiter (PE) und der Neutralleiter (N) getrennt verlegt. Tritt ein Körperschluß auf, d. h. die Spannung eines Außenleiters gelangt an das Metallgehäuse eines elektrischen Betriebsmittels, so entspricht dies einem Kurzschluß, da das Metallgehäuse über den Schutzleiter mit dem geerdeten Sternpunkt des Trafos verbunden ist. In diesem Fall schaltet die vorgeschaltete Sicherung sofort den Stromkreis ab.


tns.gif

TN-S-Netz


Dabei müssen bestimmte Abschaltzeiten eingehalten werden. Jede Sicherung hat eine bestimmte Auslösekennlinie. Mit Hilfe der Auslösekennlinie läßt sich für eine bestimmte Abschaltzeit, z. B. 0,4 Sekunden, ein bestimmter Auslösestrom ablesen. Dieser Auslösestrom muß im fehlerhaften Stromkreis fließen, damit die Sicherung in der vorgegebenen Zeit sicher abschaltet. Der Auslösestrom nimmt mit höheren Nennstrom der Sicherung zu. Eine Sicherung mit 10 Ampere hat z. B. einen geringeren Auslösestrom als eine mit 20 Ampere.


tns_ik.gif

Körperschluß im TN-S-Netz!
Durch einen Fehler gelangt die Spannung eines Außenleiters an das Metallgehäuse eines elektrischen Betriebsmittels, das mit dem Schutzleiter verbunden ist. Dies entspricht einem Kurzschluß - die Sicherung schaltet den Stromkreis sofort ab.


Es muß sichergestellt werden, daß der Auslösestrom im Fehlerfall auch erreicht wird! Dazu wird zwischen jedem Außenleiter und dem Schutzleiter die sogenannte Schleifenimpedanz gemessen. Das ist der Gesamtscheinwiderstand vom Endverbraucher bis zur Trafostation und wieder zurück. Mit Hilfe des gemessenen Wertes in Ohm läßt sich nach dem Ohmschen Gesetz leicht der Kurzschlußstrom berechnen. Er muß immer gleich oder größer wie der Auslösestrom der Sicherung sein!

Ist der berechnete Kurzschlußstrom geringer wie der Auslösestrom der Sicherung, muß eine Sicherung mit einem kleineren Nennstrom eingesetzt werden bzw. wenn das nicht reicht, zusätzlich ein Fehlerstromschutzschalter (RCD) benutzt werden.

Der Schutzleiter (PE) darf ausschließlich als Schutzleiter verwendet werden! Es dürfen über ihn keine Betriebsströme geführt werden!

Es ist z. B. möglich, ein elektrisches Gerät zwischen einem Außenleiter und dem Schutzleiter (PE) anzuschließen, was auch funktionieren würde, da der Schutzleiter ja mit dem geerdeten Sternpunkt des Trafos verbunden ist. Allerdings ist so etwas strikt verboten! Und das aus gutem Grund: Sollte der Schutzleiter vor diesem falsch angeschlossenen Gerät irgendwo unterbrochen werden, würden alle nach der Unterbrechung mit dem Schutzleiter verbundenen Metallgehäuse unter Spannung stehen! Und es besteht akute Lebensgefahr durch elektrischen Schlag!


tns_fehler.gif

Ein Verbraucher wird fehlerhaft zwischen L1 und PE geschaltet!
Wird der Schutzleiter vor diesem Verbraucher irgendwo unterbrochen, stehen alle dahinter mit dem Schutzleiter verbundenen Metallgehäuse unter Spannung!



TN-C-S-Netz

Hier sind TN-C- und TN-S-Netz kombiniert, d. h. der PEN-Leiter wird irgendwo in der Verbraucheranlage, z. B. am Hausanschluß- oder Zählerkasten in Schutzleiter (PE) und Neutralleiter (N) aufgetrennt und von dort werden beide Leiter getrennt verlegt.

PEN-Leiter sind nach heutiger Norm in ihrem gesamten Verlauf grüngelb und werden zusätzlich mit einer blauen Markierung an den Leiterenden gekennzeichnet.


tncs.gif

TN-C-S-Netz


Last post i already discuss about Earthing system classification.I mention earthing system have a several types such as TT,IT,TN-C,TN-S and TN-C-S.This time i want explain detail about type of earthing systems.

Earthing system is designed followed by electrical system required and the application.It have different earthing system for each electrical application such as consumer power supply,substation,offshore,ships,underground system,generator and over head system.

We must know the suitable earthing types to ensure our system is fully protected and safety.I explains detail about all of five ( 5 ) earthing system types below.I hope it can help to understand about earthing system.

 

What is the Earthing System?

TT system

This system normally used for consumer power supply.No earthing system provided by power distributor.The owner must install the earthing protection by their own connection to the earth.They must installing a suitable electrode and safe arrangement for which they are responsibility to their installation.

The neutral and earthing conductor must be separately through the installation because power distributor only provide the supply neutral or protective conductor for the connection to consumer.

The advantage of this system is it clear from the noise of high or low frequency,not have risk of neutral broken or failure and suitable for special application like telecommunication.TT system is suitable for premises where all AC power circuits are residual current device (RCD)  protected.

IT system

This system is similar with TT system but totally different in earthing supply.The distributor system not have any connection to earth or it have only a high impedance connection.It mean the usual protection is not effective for this system.

This type is not for consumer power supply.It special for power distributor such as substation or generator area.

TN-S system

This system has the neutral of power supply with connection of earth only at one point  to the source.the consumer’s earthing terminal is usually  connected to the metallic Armour of the distributor’s cable into the HV / LV transformer.

It is commonly used for underground power supply to the premise or factory from the distributor substation to customer substation.This earth terminal is connected by the supply protective conductor (PE) back to the star point (neutral) of the secondary winding of the supply transformer, which is also connected at that point to an earth electrode.

TN-C-S system

This system has the supply neutral conductor of a distribution main connected with earth at source as protective multiple earthing (PME).The supply distributor neutral conductor is also used to return earth fault currents from the consumer  installation back to the source with a safely manner.

The power supply distributor will provide a consumer’s earthing terminal which is linked to the incoming neutral conductor.This combined earth and neutral system called the ‘protective and neutral conductor’ (PEN) or the ‘combined neutral and earth’ conductor (CNE).

TN-C system

This system is not familiar or unusual  for earthing system.It a combined PEN conductor fulfills the functions of both a PE and an N conductor.The PEN conductor is the sheath of a cable and therefore is concentric with (totally surrounds) the phase conductor(s).

For wiring or cabling purpose,the suitable material is uses mineral insulated cable, the metallic copper sheath being the combined neutral and earth conductor.Normally this system used for ships or offshore platform earthing system.RCD protected is not function properly for this system.

 

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