Jordingssystem

by / Fredag, 17 mars 2017 / Publisert i Elektrisk og mekanisk

I et elektrisk anlegg eller et strømforsyningssystem jordingssystem or jordingssystem kobler spesifikke deler av installasjonen til jordens ledende overflate for sikkerhets- og funksjonelle formål. Referansepunktet er jordens ledende overflate, eller på skip, havoverflaten. Valget av jordingssystem kan påvirke installasjonens sikkerhet og elektromagnetiske kompatibilitet. Bestemmelser for jordingssystemer varierer betydelig mellom land og forskjellige deler av elektriske systemer, selv om mange følger anbefalingene fra International Electrotechnical Commission som er beskrevet nedenfor.

Denne artikkelen gjelder bare jording for elektrisk kraft. Eksempler på andre jordingssystemer er listet opp nedenfor med lenker til artikler:

  • For å beskytte en struktur mot lynnedslag, led lynet gjennom jordingssystemet og ned i jordstangen i stedet for å passere gjennom strukturen.
  • Som en del av en entråds jordreturkraft og signallinjer, slik som ble brukt til kraftforsyning med lavt watt og for telegrafledninger.
  • I radio, som et bakkeplan for stor monopolantenne.
  • Som tilleggsspenningsbalanse for andre typer radioantenner, for eksempel dipoler.
  • Som fødepunkt for en jordet dipolantenne for VLF og ELF radio.

Mål for elektrisk jording

Beskyttende jording

I Storbritannia er "Jording" tilkoblingen av de eksponerte ledende delene av installasjonen ved hjelp av beskyttende ledere til "hovedjordingsterminalen", som er koblet til en elektrode i kontakt med jordoverflaten. EN beskyttende leder (PE) (kjent som en jordingsleder for utstyr i US National Electrical Code) unngår fare for elektrisk støt ved å holde den eksponerte ledende overflaten på tilkoblede enheter nær jordpotensialet under feilforhold. I tilfelle en feil får en strøm strømme til jorden av jordingssystemet. Hvis dette er overdreven, vil overstrømsbeskyttelsen til en sikring eller strømbryter fungere, og dermed beskytte kretsen og fjerne eventuelle feilinduserte spenninger fra de eksponerte ledende overflatene. Denne frakoblingen er en grunnleggende prinsipp i moderne praksis for ledningsføring og blir referert til som "Automatisk frakobling av forsyning" (ADS). Maksimalt tillatte jordfeilsløyfeimpedansverdier og egenskapene til overstrømsbeskyttelsesanordninger er strengt spesifisert i elektriske sikkerhetsforskrifter for å sikre at dette skjer raskt og at mens overstrøm strømmer, oppstår det ikke farlige spenninger på de ledende overflatene. Beskyttelse er derfor ved å begrense høyden på spenningen og dens varighet.

Alternativet er forsvar i dybden - som forsterket eller dobbel isolasjon - der flere uavhengige feil må oppstå for å avsløre en farlig tilstand.

Funksjonell jording

A funksjonell jord tilkoblingen tjener et annet formål enn elektrisk sikkerhet, og kan føre strøm som en del av normal drift. Det viktigste eksemplet på en funksjonell jord er nøytralen i et elektrisk forsyningssystem når det er en strømførende leder koblet til jordelektroden ved kilden til elektrisk kraft. Andre eksempler på enheter som bruker funksjonelle jordforbindelser inkluderer overspenningsdempere og elektromagnetiske interferensfilter.

Lavspent systemer

I lavspent distribusjonsnett, som distribuerer elektrisk kraft til den bredeste klassen av sluttbrukere, er det største bekymringen for utforming av jordingssystemer forbrukernes sikkerhet som bruker elektriske apparater og deres beskyttelse mot elektriske støt. Jordingssystemet, i kombinasjon med beskyttelsesanordninger som sikringer og jordstrømsenheter, må til slutt sikre at en person ikke må komme i kontakt med en metallgjenstand hvis potensial i forhold til personens potensial overstiger en "sikker" terskel, vanligvis satt til ca. 50 V.

På elektrisitetsnett med en systemspenning på 240 V til 1.1 kV, som hovedsakelig brukes i industri- / gruveutstyr / maskiner i stedet for offentlig tilgjengelige nettverk, er jordingssystemdesignen like viktig fra sikkerhetssynspunkt som for innenlandske brukere.

I de fleste utviklede land ble 220 V-, 230 V- eller 240 V-stikkontakter med jordede kontakter introdusert enten like før eller like etter andre verdenskrig, men med betydelig nasjonal variasjon i popularitet. I USA og Canada inkluderte generelt ikke 120 V-stikkontakter som ble installert før midten av 1960-tallet, en jordpinne. I utviklingslandene kan det hende at lokal ledningsføringsøvelse ikke gir en forbindelse til en jordingsstift i et stikkontakt.

I fravær av en forsyningsjord brukte enheter som trenger en jordforbindelse ofte forsyningsnøytral. Noen brukte dedikerte bakkestenger. Mange 110 V-apparater har polariserte plugger for å opprettholde et skille mellom "linje" og "nøytral", men bruk av forsyningsnøytral for jording av utstyr kan være svært problematisk. “Linje” og “nøytral” kan ved et uhell reverseres i stikkontakten eller støpselet, ellers kan jordforbindelsen mislykkes eller installeres feil. Selv normale belastningsstrømmer i nøytral kan forårsake farlige spenningsfall. Av disse grunner har de fleste land nå gitt mandat til dedikerte beskyttende jordforbindelser som nå er nesten universelle.

Hvis feilbanen mellom tilfeldig strømførte gjenstander og tilførselsforbindelsen har lav impedans, vil feilstrømmen være så stor at kretsens overstrømsvern (sikring eller effektbryter) vil åpne for å fjerne jordfeilen. Når jordsystemet ikke gir en metallimpulsleder med lav impedans mellom utstyrskabinetter og forsyningsretur (for eksempel i et TT separat jordet system), er feilstrømmene mindre, og vil ikke nødvendigvis betjene overstrømsvern. I et slikt tilfelle er en reststrømsdetektor installert for å detektere strømmen som lekker til bakken og avbryte kretsløpet.

IEC terminologi

Internasjonal standard IEC 60364 skiller tre familier med jordingsordninger ved å bruke kodene med to bokstaver TN, TTog IT.

Den første bokstaven indikerer forbindelsen mellom jord og strømforsyningsutstyr (generator eller transformator):

"T" - Direkte forbindelse av et punkt med jord (latin: terra)
"I" - Ingen punkter er forbundet med jord (isolasjon), bortsett fra kanskje via en høy impedans.

Den andre bokstaven viser tilkoblingen mellom jord eller nettverk og den elektriske enheten som leveres:

"T" - Jordforbindelse er ved en lokal direkte forbindelse til jord (latin: terra), vanligvis via en jordstang.
"N" - Jordforbindelse leveres av strømforsyningen Network, enten som en egen beskyttende jordleder (PE) eller kombinert med nøytral leder.

Typer TN-nettverk

I en TN jordingssystem, et av punktene i generatoren eller transformatoren er koblet til jord, vanligvis stjernepunktet i et trefase-system. Kroppen til den elektriske enheten er koblet til jord via denne jordforbindelsen ved transformatoren. Denne ordningen er en gjeldende standard for elektriske systemer til privat og industri, spesielt i Europa.

Lederen som kobler de utsatte metalldelene til forbrukerens elektriske installasjon kalles beskyttende jord. Lederen som kobles til stjernepunktet i et trefasesystem, eller som fører returstrømmen i et enfasesystem, kalles nøytral (N). Tre varianter av TN-systemer skilles ut:

TN-S
PE og N er separate ledere som bare er koblet sammen nær strømkilden.
TN-C
En kombinert PEN-leder utfører funksjonene til både en PE og en N-leder. (på 230 / 400v systemer som vanligvis bare brukes til distribusjonsnett)
TN-C-S
En del av systemet bruker en kombinert PEN-leder, som på et tidspunkt er delt opp i separate PE- og N-linjer. Den kombinerte PEN-lederen oppstår typisk mellom transformatorstasjonen og inngangspunktet til bygningen, og jord og nøytral skilles i servicehodet. I Storbritannia er dette systemet også kjent som beskyttende flere jordinger (PME), på grunn av praksisen med å koble den kombinerte nøytral-og-jordlederen til ekte jord mange steder, for å redusere risikoen for elektrisk støt i tilfelle en ødelagt PEN-leder. Lignende systemer i Australia og New Zealand er betegnet som flere jordede nøytrale (MEN) og i Nord-Amerika, som flerjordet nøytral (MGN).
TN-S: separate beskyttelsesjord (PE) og nøytrale (N) ledere fra transformator til forbrukerinnretning, som ikke er koblet sammen på noe punkt etter bygningens distribusjonspunkt.
TN-C: kombinert PE- og N-leder helt fra transformatoren til den konsumerende enheten.
TN-CS jordingssystem: kombinert PEN-leder fra transformator til bygningens distribusjonspunkt, men separate PE- og N-ledere i faste innendørs ledninger og fleksible strømledninger.

 

Det er mulig å ha både TN-S og TN-CS forsyninger hentet fra samme transformator. For eksempel korderer kappene på noen underjordiske kabler og slutter å gi gode jordforbindelser, og slik kan boliger der det er funnet "dårlige jordarter" med høy motstand konverteres til TN-CS. Dette er bare mulig i et nettverk når nøytralet er passende robust mot svikt, og konvertering ikke alltid er mulig. PEN må være egnet forsterket mot svikt, ettersom en åpen krets PEN kan imponere full fasespenning på ethvert utsatt metall som er koblet til systemet jord nedstrøms bruddet. Alternativet er å gi en lokal jord og konvertere til TT. Hovedattraksjonen til et TN-nettverk er jordbanen med lav impedans som tillater enkel automatisk frakobling (ADS) på en høystrømskrets i tilfelle en linje-til-PE-kortslutning som samme bryter eller sikring vil fungere for enten LN eller L -PE feil, og en jordfeilbryter er ikke nødvendig for å oppdage jordfeil.

TT-nettverk

I en TT (Terra-Terra) jordingssystem, er den beskyttende jordforbindelsen for forbrukeren levert av en lokal jordelektrode, (noen ganger referert til som Terra-Firma-tilkoblingen), og det er en annen uavhengig installert på generatoren. Det er ingen "jordledning" mellom de to. Feilsløyfeimpedansen er høyere, og med mindre elektrodeimpedansen er veldig lav, bør en TT-installasjon alltid ha en RCD (GFCI) som sin første isolator.

Den store fordelen med TT-jordingssystemet er redusert gjennomført forstyrrelse fra andre brukeres tilkoblede utstyr. TT har alltid vært å foretrekke for spesielle applikasjoner som telekommunikasjonssider som drar nytte av forstyrrelsesfri jording. TT-nettverk utgjør heller ingen alvorlige risikoer i tilfelle brutt nøytral. I tillegg, på steder der kraften er fordelt over hodet, er det ikke jordledere som risikerer å bli levende hvis noen ledningsfordelingsledninger blir brutt av for eksempel et fallet tre eller en gren.

I perioden før RCD var TT-jordingssystemet lite attraktivt for generell bruk på grunn av vanskeligheten med å arrangere pålitelig automatisk frakobling (ADS) når det gjelder en kortslutning fra linje til PE (sammenliknet med TN-systemer, der den samme bryteren eller sikring vil fungere for enten LN- eller L-PE-feil). Men ettersom reststrømsapparater demper denne ulempen, har TT-jordingssystemet blitt mye mer attraktivt forutsatt at alle vekselstrømskretser er RCD-beskyttet. I noen land (for eksempel Storbritannia) anbefales det for situasjoner der en ekvipotensiell sone med lav impedans er upraktisk å opprettholde ved liming, hvor det er betydelige kabler utendørs, for eksempel forsyninger til mobile hjem og noen landbruksmiljøer, eller der det er stor feilstrøm kan utgjøre andre farer, for eksempel på drivstoffdepoter eller båthavner.

Jordingssystemet TT brukes i hele Japan, med RCD-enheter i de fleste industrielle omgivelser. Dette kan stille ekstra krav til frekvensomformere og strømforsyninger med byttet modus som ofte har betydelige filtre som overfører høyfrekvent støy til jordlederen.

IT-nettverk

I et IT nettverk, har det elektriske distribusjonssystemet ingen forbindelse til jord i det hele tatt, eller det har bare en høy impedansforbindelse.

Sammenligning

TT IT TN-S TN-C TN-CS
Jordfeilsløyfeimpedans Høy Høyeste Lav Lav Lav
RCD foretrakk? Ja N / A Valgfritt Nei Valgfritt
Trenger du jordelektrode på stedet? Ja Ja Nei Nei Valgfritt
PE-konduktørkostnad Lav Lav Høyeste Minst Høy
Risiko for ødelagt nøytral Nei Nei Høy Høyeste Høy
Sikkerhet Sikker Mindre trygt sikreste Minst trygt Sikker
Elektromagnetisk interferens Minst Minst Lav Høy Lav
Sikkerhetsrisiko Høy sløyfeimpedansen (trinn spenninger) Dobbel feil, overspenning Brutt nøytral Brutt nøytral Brutt nøytral
Fordeler Sikker og pålitelig Kontinuitet i driften, kostnad sikreste Kostnad Sikkerhet og kostnader

Andre terminologier

Mens de nasjonale ledningsforskriftene for bygninger i mange land følger IEC 60364-terminologien, i Nord-Amerika (USA og Canada), refererer begrepet "jordingsleder til utstyr" til utstyrsgrunnlag og jordledninger på grenkretser, og "jordingselektrodeleder" brukes til ledere som fester en jordstang (eller lignende) til et servicepanel. "Jordet leder" er systemet "nøytralt". Australske og newzealandske standarder bruker et modifisert PME-jordingssystem kalt Multiple Earthed Neutral (MEN). Nøytralen er jordet (jordet) ved hvert forbrukerens servicepunkt og derved effektivt bringe den nøytrale potensialforskjellen til null langs hele lengden på LV-linjer. I Storbritannia og noen Commonwealth-land brukes begrepet "PNE", som betyr fase-nøytral-jord, for å indikere at tre (eller flere for ikke-enfaseforbindelser) ledere brukes, dvs. PN-S.

Motstandsjordet nøytral (India)

I likhet med HT-systemet blir motstandsjordsystem også introdusert for gruvedrift i India i henhold til Central Electricity Authority Regulations for LT system (1100 V> LT> 230 V). I stedet for solid jording av stjernenøytralt punkt tilsettes en passende nøytral jordingsmotstand (NGR) i mellom, som begrenser jordlekkasjestrømmen opp til 750 mA. På grunn av feilstrømbegrensningen er det tryggere for gassformede miner.

Ettersom jordlekkasje er begrenset, har lekkasjebeskyttelse den høyeste grensen for inngang på bare 750 mA. I solid jordet system kan lekkasjestrøm gå opp til kortslutningsstrøm, her er den begrenset til maksimalt 750 mA. Denne begrensede driftsstrømmen reduserer den totale driftseffektiviteten til lekkasjerelebeskyttelse. Betydningen av effektiv og mest pålitelig beskyttelse har økt for sikkerhet, mot elektrisk støt i gruver.

I dette systemet er det muligheter for at motstanden som er tilkoblet blir åpen. For å unngå denne ekstra beskyttelsen for å overvåke motstanden er utplassert, som kobler fra strømmen i tilfelle feilen.

Jordlekkasjebeskyttelse

Jordlekkasje av strøm kan være veldig skadelig for mennesker hvis den skulle passere gjennom dem. For å unngå utilsiktet støt av elektriske apparater / utstyr, brukes jordfeilrelé / sensor ved kilden for å isolere strømmen når lekkasje overskrider en viss grense. Jordfeilbryter brukes til formålet. Nåværende sensing breaker kalles RCB / RCCB. I industrielle applikasjoner brukes jordlekkasjonsreléer med separat CT (strømtransformator) kalt CBCT (kjerne balansert strømtransformator) som registrerer lekkasjestrøm (nullfasesekvensstrøm) til systemet gjennom sekundæren til CBCT, og dette driver reléet. Denne beskyttelsen fungerer i området mellom ampere og kan stilles fra 30 mA til 3000 mA.

Jordtilkoblingssjekk

En egen pilotkjerne p kjøres fra distribusjons- / utstyrsforsyningssystem i tillegg til jordkjernen. Kontrollenhet for jordforbindelse er festet på innkjøpsenden som kontinuerlig overvåker jordforbindelse. Pilotkjernen p initierer fra denne sjekkanordningen og går gjennom tilkobling av etterfølgende kabel som vanligvis forsyner strøm til bevegelig gruvedrift (LHD). Denne kjernen p er koblet til jord ved fordelingsenden gjennom en diodekrets, som fullfører den elektriske kretsen som er initiert fra sjekkanordningen. Når jordtilkoblingen til kjøretøyet er ødelagt, kobles denne pilotkjernekretsen ut, beskyttelsesanordningen festet ved innkjøpsenden aktiverer og isolerer kraften til maskinen. Denne typen krets er et must for bærbart, tungt elektrisk utstyr som brukes i underjordiske miner.

Eiendommer

Kostnad

  • TN-nettverk sparer kostnadene for en jordforbindelse med lav impedans på stedet for hver forbruker. En slik forbindelse (en nedgravd metallkonstruksjon) er nødvendig å tilveiebringe beskyttende jord i IT- og TT-systemer.
  • TN-C-nettverk sparer kostnadene for en ekstra leder som trengs for separate N- og PE-tilkoblinger. For å dempe risikoen for ødelagte nøytraler er det imidlertid behov for spesielle kabeltyper og mange forbindelser til jorden.
  • TT-nettverk krever riktig RCD-beskyttelse (jordfeilavbryter).

Sikkerhet

  • I TN er det sannsynlig at en isolasjonsfeil fører til en høy kortslutningsstrøm som vil utløse en overstrømsbryter eller sikring og koble fra L-lederne. Med TT-systemer kan jordfeilimpedansen være for høy til å gjøre dette, eller for høy til å gjøre det innen den nødvendige tiden, slik at en RCD (tidligere ELCB) vanligvis brukes. Tidligere TT-installasjoner kan mangle denne viktige sikkerhetsfunksjonen, slik at CPC (Circuit Protective Conductor or PE) og kanskje assosierte metalldeler innen rekkevidde for personer (utsatte ledende deler og fremmende ledende deler) kan få strøm i lengre perioder under feil forhold, som er en reell fare.
  • I TN-S og TT-systemer (og i TN-CS utover splittpunktet) kan en reststrømsenhet brukes for ekstra beskyttelse. I mangel av isolasjonsfeil i forbrukerenheten, ligningen IL1+IL2+IL3+IN = 0 holder, og en jordfeilbryter kan koble fra strømmen så snart denne summen når en terskel (vanligvis 10 mA - 500 mA). En isolasjonsfeil mellom enten L eller N og PE vil utløse en jordfeilbryter med stor sannsynlighet.
  • I IT- og TN-C-nettverk er det mindre sannsynlig at reststrømsenheter oppdager en isolasjonsfeil. I et TN-C-system vil de også være veldig sårbare for uønsket utløsing fra kontakt mellom jordledere av kretsløp på forskjellige RCD-er eller med ekte grunn, og dermed gjøre bruken deres umulig. Også, RCDs isolerer vanligvis den nøytrale kjernen. Siden det er utrygt å gjøre dette i et TN-C-system, bør RCD-er på TN-C kobles til for å bare avbryte linjelederen.
  • I enfasede enfasesystemer der jorden og nøytral er kombinert (TN-C, og den delen av TN-CS-systemer som bruker en kombinert nøytral og jordkjerne), hvis det er et kontaktproblem i PEN-lederen, alle deler av jordingssystemet utover bruddet vil øke potensialet til L-lederen. I et ubalansert flerfase-system vil potensialet til jordingssystemet bevege seg mot potensialet til den mest belastede linjelederen. En slik økning i potensialet til nøytral utover bruddet er kjent som en nøytral inversjon. Derfor må TN-C-tilkoblinger ikke gå over plug / socket-tilkoblinger eller fleksible kabler, der det er større sannsynlighet for kontaktproblemer enn med faste ledninger. Det er også en risiko hvis en kabel blir skadet, noe som kan reduseres ved bruk av konsentrisk kabelkonstruksjon og flere jordelektroder. På grunn av den (små) risikoen for tapt nøytral løfting av "jordet" metallarbeid til et farlig potensial, kombinert med den økte støtrisikoen fra nærhet til god kontakt med ekte jord, er bruk av TN-CS forsyninger forbudt i Storbritannia for campingvognsplasser og landtilførsel til båter, og sterkt motløs for bruk på gårder og utendørs byggeplasser, og i slike tilfeller anbefales det å lage alle utendørs ledninger TT med RCD og en separat jordelektrode.
  • I IT-systemer er det lite sannsynlig at en enkelt isolasjonsfeil vil føre til at farlige strømmer strømmer gjennom et menneskekropp i kontakt med jord, fordi det ikke eksisterer noen lavimpedanskrets for at en slik strøm skal strømme. En første isolasjonsfeil kan imidlertid effektivt gjøre et IT-system til et TN-system, og deretter en andre isolasjonsfeil kan føre til farlige kroppsstrømmer. Verre er det at i et flerfasesystem, hvis en av ledningsledere tok kontakt med jord, ville det føre til at de andre fasekjernene stiger til fasefasespenningen i forhold til jorden i stedet for den fasenøytrale spenningen. IT-systemer opplever også større forbigående overspenninger enn andre systemer.
  • I TN-C og TN-CS-systemer kan enhver forbindelse mellom den kombinerte nøytral-og-jord-kjernen og jordens kropp ende opp med å føre betydelig strøm under normale forhold, og kunne føre enda mer under en ødelagt nøytral situasjon. Derfor må viktigste ekvipotensielle bindingsledere dimensjoneres med tanke på dette; bruk av TN-CS er ikke anbefalt i situasjoner som bensinstasjoner, der det er en kombinasjon av mye nedgravd metallverk og eksplosive gasser.

Elektromagnetisk kompatibilitet

  • I TN-S og TT-systemer har forbrukeren en lav-støy forbindelse til jord, som ikke lider av spenningen som vises på N-lederen som et resultat av returstrømmene og impedansen til den lederen. Dette er spesielt viktig med noen typer telekommunikasjons- og måleutstyr.
  • I TT-systemer har hver forbruker sin egen forbindelse til jorden, og vil ikke merke noen strømmer som kan være forårsaket av andre forbrukere på en delt PE-linje.

Forskrift

  • I USAs nasjonale elektriske kode og kanadiske elektriske kode bruker matingen fra distribusjonstransformatoren en kombinert nøytral og jordingsleder, men innenfor strukturen brukes separate nøytrale og beskyttende jordledere (TN-CS). Nøytralen må bare kobles til jorden på forsyningssiden av kundens frakoblingsbryter.
  • I Argentina, Frankrike (TT) og Australia (TN-CS), må kundene sørge for sine egne bakkeforbindelser.
  • Japan er underlagt PSE-loven, og bruker TT-jording i de fleste installasjoner.
  • I Australia brukes jordingssystemet Multiple Earthed Neutral (MEN) og er beskrevet i kapittel 5 i AS 3000. For en LV-kunde er det et TN-C-system fra transformatoren i gaten til lokalene, (nøytral er jordet flere ganger langs dette segmentet), og et TN-S-system i installasjonen, fra hovedtavlen og ned. Sett på som en helhet, er det et TN-CS-system.
  • I Danmark sier høyspenningsreguleringen (Stærkstrømsbekendtgørelsen) og Malaysia elektrisitetsforordningen 1994 at alle forbrukere må bruke TT-jording, selv om TN-CS i sjeldne tilfeller kan være tillatt (brukt på samme måte som i USA). Regler er forskjellige når det gjelder større selskaper.
  • I India, i henhold til Central Electricity Authority Regulations, CEAR, 2010, regel 41, er det tilgang til jording, nøytral ledning av et 3-faset, 4-leder system og den ekstra tredje ledningen til et 2-fase, 3-leder system. Jording skal gjøres med to separate tilkoblinger. Jordingssystem for å ha minst to eller flere jordgroper (elektrode) slik at riktig jording finner sted. I samsvar med regel 42 skal installasjon med belastning over 5 kW over 250 V ha egnet jordlekkasjebeskyttelsesanordning for å isolere belastningen i tilfelle jordfeil eller lekkasje.

Eksempel på anvendelse

  • I områdene i Storbritannia hvor underjordisk strømkabling er utbredt, er TN-S-systemet vanlig.
  • I India er LT forsyning generelt gjennom TN-S-systemet. Nøytral er dobbelt jordet ved distribusjonstransformator. Nøytral og jord kjøres separat på distribusjonsledningsledning / kabler. Separat leder for luftledninger og pansring av kabler brukes til jordforbindelse. Ekstra jordelektroder / groper er installert i brukerens ender for å styrke jorden.
  • De fleste moderne hjem i Europa har et TN-CS jordingssystem. Kombinert nøytral og jord skjer mellom nærmeste transformatorstasjon og utkoblet service (sikringen før måleren). Etter dette brukes separate jord- og nøytrale kjerner i alle interne ledninger.
  • Eldre by- og forstadsboliger i Storbritannia har en tendens til å ha TN-S-forsyninger, med jordforbindelsen levert gjennom ledningskappen til den underjordiske bly-og-papir-kabelen.
  • Eldre hjem i Norge bruker IT-systemet mens nyere hjem bruker TN-CS.
  • Noen eldre hjem, spesielt de som ble bygget før oppfinnelsen av reststrømsbrytere og kablede hjemmenettverk, bruker et eget TN-C arrangement. Dette er ikke lenger anbefalt praksis.
  • Laboratorierom, medisinske fasiliteter, byggeplasser, reparasjonsverksteder, mobile elektriske installasjoner og andre miljøer som leveres via motorgeneratorer der det er økt risiko for isolasjonsfeil, bruker ofte et IT-jordingssystem som leveres fra isolasjonstransformatorer. For å avbøte problemene med to feil med IT-systemer, bør isolasjonstransformatorene kun forsynte seg med et lite antall belastninger hver og skal beskyttes med en isolasjonsovervåkingsenhet (vanligvis kun brukt av medisinske, jernbane- eller militære IT-systemer, på grunn av kostnadene).
  • I avsidesliggende områder, der kostnadene for en ekstra PE-leder oppveier kostnadene for en lokal jordforbindelse, brukes TT-nettverk ofte i noen land, spesielt i eldre eiendommer eller i landlige områder, der sikkerhet ellers kan bli truet av brudd på en luftleder av, for eksempel, en falt tregren. TT-forsyninger til individuelle egenskaper sees også i det meste TN-CS-systemer der en individuell egenskap anses uegnet for TN-CS-forsyning.
  • I Australia, New Zealand og Israel er TN-CS-systemet i bruk; ledningsreglene for øyeblikket sier imidlertid at hver kunde i tillegg må sørge for en separat forbindelse til jorden via både en vannrørsbinding (hvis metalliske vannrør kommer inn i forbrukerens lokaler) og en dedikert jordelektrode. I Australia og New Zealand kalles dette Multiple Earthed Neutral Link eller MEN Link. Denne MEN Link er avtakbar for testing av installasjon, men er koblet til under bruk av enten et låsesystem (for eksempel låsemuttere) eller to eller flere skruer. I MEN-systemet er nøytraliteten integrert. I Australia må nye installasjoner også binde grunnbetongoverføring under våte områder til jordlederen (AS3000), noe som vanligvis øker størrelsen på jording, og gir et potensialplan i områder som bad. I eldre installasjoner er det ikke uvanlig å bare finne vannrørsbinding, og det er lov å forbli som sådan, men den ekstra jordelektroden må installeres hvis noe oppgraderingsarbeid gjøres. Beskyttelsesjord og nøytrale ledere kombineres til forbrukerens nøytrale ledd (plassert på kundesiden av strømmålerenes nøytrale tilkobling) - utover dette punktet er beskyttelsesjord og nøytrale ledere atskilt.

Høyspenningssystemer

I høyspenningsnettverk (over 1 kV), som er langt mindre tilgjengelig for allmennheten, er fokuset på jordingssystemdesign mindre på sikkerhet og mer på forsyningssikkerhet, beskyttelse og innvirkning på utstyret i nærvær av kortslutning. Bare størrelsen på fase-til-jord-kortslutninger, som er de vanligste, påvirkes betydelig av valget av jordingssystem, da den nåværende banen for det meste er stengt gjennom jorden. Tre-fase HV / MV-transformatorer, som ligger i distribusjonsstasjoner, er den vanligste forsyningskilden for distribusjonsnettverk, og typen jordforbindelse av deres nøytrale bestemmer jordingssystemet.

Det er fem typer nøytral jording:

  • Solid jordet nøytral
  • Avdekket nøytral
  • Motstandsjordet nøytral
    • Jording med lav motstand
    • Jording med høy motstand
  • Reaktans jordet nøytral
  • Ved hjelp av jordingstransformatorer (for eksempel Zigzag-transformatoren)

Solid jordet nøytral

In solid or direkte jordet nøytral, er transformatorens stjernepunkt direkte koblet til bakken. I denne løsningen tilveiebringes en lavimpedansbane for at jordfeilstrømmen skal lukkes, og som et resultat er størrelsen deres sammenlignbar med trefasefeilstrømmer. Siden nøytralet forblir på potensialet nær bakken, forblir spenninger i upåvirkede faser på nivåer som ligner på de forfeil; av den grunn brukes dette systemet regelmessig i høyspent overføringsnett, der isolasjonskostnadene er høye.

Motstandsjordet nøytral

For å begrense kortslutningsjordfeil tilsettes ytterligere nøytral jordingsmotstand (NGR) mellom nøytral, transformatorens stjernepunkt og bakken.

Jording med lav motstand

Med feilmotstand er strømgrensen relativt høy. I India er det begrenset til 50 A for åpne støpte miner i henhold til Central Electricity Authority Regulations, CEAR, 2010, regel 100.

Avdekket nøytral

In avdekket, isolert or flytende nøytral som i IT-systemet, er det ingen direkte forbindelse mellom stjernepunktet (eller noe annet punkt i nettverket) og bakken. Som et resultat har jordfeilstrømmer ingen vei å bli stengt og har således ubetydelige størrelser. I praksis vil imidlertid feilstrømmen ikke være lik null: ledere i kretsen - spesielt underjordiske kabler - har en iboende kapasitans mot jorden, noe som gir en bane med relativt høy impedans.

Systemer med isolert nøytral kan fortsette driften og gi uavbrutt forsyning selv i nærvær av en jordfeil.

Tilstedeværelse av uavbrutt jordfeil kan utgjøre en betydelig sikkerhetsrisiko: Hvis strømmen overstiger 4 A - 5 A, utvikler det seg en lysbue som kan opprettholdes selv etter at feilen er utbedret. Av den grunn er de hovedsakelig begrenset til underjordiske og ubåtnettverk og industrielle applikasjoner, der pålitelighetsbehovet er høyt og sannsynligheten for menneskelig kontakt relativt lav. I urbane distribusjonsnettverk med flere underjordiske matere kan den kapasitive strømmen nå flere titalls ampere, noe som utgjør en betydelig risiko for utstyret.

Fordelen med lav feilstrøm og fortsatt systemdrift deretter blir utlignet av den iboende ulempen at feilstedet er vanskelig å oppdage.

TOPP

FORGÅ DIN DETALJER?