Jording system

I lav-spænding netværk, som distribuerer el til det bredeste klasse af slutbrugere, er den største bekymring for design af jordforbindelse systemer er sikkerhed for forbrugerne, der bruger elektriske apparater og deres beskyttelse mod elektrisk stød. Jordingssystemet skal i kombination med beskyttelsesanordninger som sikringer og reststrømsanordninger i sidste ende sikre, at en person ikke kommer i kontakt med en metalgenstand, hvis potentiale i forhold til personens potentiale overstiger en sikker tærskel, typisk indstillet til omkring 50 V.,

i de fleste udviklede lande blev 220 V, 230 V eller 240 V stikkontakter med jordede kontakter introduceret enten lige før eller kort efter Anden Verdenskrig, dog med betydelig national variation. Men i USA og Canada, hvor forsyningsspændingen er kun 120 V stikkontakter installeret før midten af 1960 ‘ erne generelt ikke omfatter en jord (jord) pin. I udviklingslandene, lokale ledninger praksis kan eller ikke kan give en forbindelse til en jord.,

På lav spænding el-net med en fase til neutral spænding på over 240 V op til 690 V, som for det meste anvendes i industrielle / minedrift udstyr / maskiner snarere end offentligt tilgængeligt netværk, jordforbindelse system design er lige så vigtigt sikkerhedsmæssigt synspunkt som for private forbrugere.

i et stykke tid tillod US National Electrical Code visse større apparater, der er permanent forbundet til forsyningen, at bruge forsyningsneutrallledningen som udstyrets kabinetforbindelse til jord., Dette var ikke tilladt for plug-in-udstyr, da den neutrale og strømførende leder let kunne udskiftes ved et uheld, hvilket skaber en alvorlig fare. Hvis neutralen blev afbrudt, ville udstyrskabinet ikke længere være forbundet til jord. Normale ubalancer i en split fase distributionssystem kunne skabe stødende neutral til jorden spændinger. Nylige udgaver af NEC tillader ikke længere denne praksis. Af lignende grunde, de fleste lande har nu mandat dedikerede beskyttende jordforbindelser i forbrugerledninger, der nu er næsten universelle., I distributionsnet, hvor forbindelser er færre og mindre sårbare, tillader mange lande jorden og neutral at dele en dirigent.

Hvis fejlen sti mellem uheld strømførende genstande og levering forbindelse har en lav impedans, fejl nuværende vil være så stort, at kredsløbet overstrømsbeskyttelse enhed (sikring eller kredsløbsafbryder) vil åbne for at rydde jorden fejl., Hvor jordforbindelse system ikke giver en lav-impedans metallisk dirigent mellem udstyr anlæg og forsyning vende tilbage (som i en TT separat jordforbindelse system), fejl strøm er mindre, og vil ikke nødvendigvis betjene overstrømsbeskyttelse enhed. I sådanne tilfælde er der installeret en reststrømsanordning for at detektere strømmen, der lækker til jorden og afbryde kredsløbet.

IEC terminologyEdit

International standard IEC 60364 skelner mellem tre familier af jordingsarrangementer ved hjælp af to bogstaver koder TN, TT, og IT.,

Det første bogstav angiver, at forbindelsen mellem jorden og power-udstyr (generator eller transformator):

“T” — Direkte tilslutning af et punkt på jorden (fransk: terre) “jeg” — Ingen point ‘ et er forbundet med jorden (fransk: isolé), undtagen måske via en høj impedans.

det andet bogstav angiver forbindelsen mellem jord eller netværk og den elektriske enhed, der leveres:

“t” — jordforbindelse sker ved en lokal direkte forbindelse til jorden (fransk: terre), normalt via en jordstang., “N — – jordforbindelsen leveres af elforsyningsnetværket, enten separat til den neutrale leder (TN-s) kombineret med den neutrale leder (TN-C) eller begge (TN-C-s). Disse diskuteres nedenfor.

Typer af TN networksEdit

i et TN-jordingssystem er et af punkterne i generatoren eller transformeren forbundet med jorden, normalt stjernepunktet i et trefasesystem., Kroppen af den elektriske enhed er forbundet med jorden via denne jordforbindelse ved transformeren.Dette arrangement er en nuværende standard for boliger og industrielle elektriske systemer især i Europa.

lederen, der forbinder de udsatte metalliske dele af forbrugerens elektriske installation, kaldes beskyttende jord (PE; se også: jord). Lederen, der forbinder til stjernepunktet i et trefasesystem, eller som bærer returstrømmen i et enfasesystem, kaldes neutral (N)., Der skelnes mellem tre varianter af TN−systemer:

TN-S PE og N er separate ledere, der kun er forbundet sammen i nærheden af strømkilden. TN – C En kombineret pen leder udfører funktionerne af både en PE og en N leder. (på 230/400 V-systemer, der normalt kun bruges til distributionsnetværk) TN−C−S-delen af systemet bruger en kombineret PENLEDER, som på et tidspunkt er opdelt i separate PE-og N-linjer. Den kombinerede pen leder opstår typisk mellem transformerstationen og indgangspunktet ind i bygningen, og jord og neutral er adskilt i servicehovedet., I det forenede KONGERIGE, dette system er også kendt som beskyttende flere jordforbindelse (PME), på grund af den praksis, der forbinder kombineret neutrale-og-jord dirigent via den kortest muligt rute til lokale jorden stænger ved kilden og med intervaller langs distributionsnet til hver lokaler, for at give både system jording og udstyr jordforbindelse ved hvert af disse steder. Lignende systemer i Australien og Ne..ealand betegnes som multiple earthed neutral (MEN) og i Nordamerika som multi-grounded neutral (MGN).,

det er muligt at få både TN-S og TN-C-s forsyninger taget fra den samme transformer. For eksempel, kapperne på nogle underjordiske kabler korroderer og holder op med at give gode jordforbindelser, og så kan hjem, hvor der findes høj modstand “dårlige jordarter”, konverteres til TN-C-S. Dette er kun muligt på et netværk, når neutralen er passende robust mod fiasko, og konvertering er ikke altid mulig. Pennen skal være passende forstærket mod svigt, da en åben kredsløbspen kan imponere fuld fasespænding på ethvert eksponeret metal, der er tilsluttet systemet jord nedstrøms for bruddet., Alternativet er at give en lokal jord og konvertere til TT.Hovedattraktionen for et TN-netværk er jordstien med lav impedans, der giver nem automatisk afbrydelse (ADS) på et højstrømskredsløb i tilfælde af en linje-til-PE-kortslutning, da den samme afbryder eller sikring fungerer for enten L-N-eller L-PE-fejl, og en RCD er ikke nødvendig for at registrere jordfejl.,

TT networkEdit

I en TT (fransk: terre-terre) jording system, den beskyttende jordforbindelse for forbrugeren er leveret af en lokal jorden elektrode, (nogle gange refereret til som Terra-Firma forbindelse) og der er en anden selvstændigt installeret på generator. Der er ingen ‘jordledning’ mellem de to.Fejlsløjfeimpedansen er højere, og medmindre elektrodeimpedansen faktisk er meget lav, skal en TT-installation altid have en RCD (GFCI) som sin første isolator.,

den store fordel ved TT-jordsystemet er den reducerede udførte interferens fra andre brugeres tilsluttede udstyr. TT har altid været at foretrække til specielle applikationer som telekommunikationssteder, der drager fordel af den interferensfrie jordforbindelse. TT-netværk udgør heller ikke nogen alvorlige risici i tilfælde af en brudt neutral. Derudover risikerer jordledere på steder, hvor strøm er fordelt overhead, ikke at blive levende, hvis en overheadfordelingsleder bliver brudt af f.eks.,

I pre-RCD æra, TT system jording var uinteressante for de generelle brug på grund af vanskeligheder med at arrangere pålidelig automatisk frakobling (ANNONCER) i tilfælde af en linje-at-PE kortslutning (i sammenligning med TN-systemer, hvor den samme afbryder eller sikring vil operere til enten L-N, L-PE fejl). Men da reststrømsenheder mindsker denne ulempe, er TT-jordingssystemet blevet meget mere attraktivt, forudsat at alle vekselstrømskredsløb er RCD-beskyttet., I nogle lande (STORBRITANNIEN) TT anbefales til situationer, hvor en lav impedans isopotentielle zone er upraktisk at opretholde ved limning, hvor der er et stort udendørs ledninger, såsom materialer til mobile homes, og nogle af landbrugs-indstillinger, eller hvis der er høje fejlstrøm kunne indebære andre farer, som ved brændstofdepoter eller lystbådehavne.

TT-jordsystemet bruges i hele Japan, med RCD-enheder i de fleste industrielle indstillinger., Dette kan pålægge yderligere krav til frekvensomformere og strømforsyninger med S .itched-mode, som ofte har betydelige filtre, der passerer højfrekvent støj til jordlederen.

IT-netværkrediger

i et IT-netværk (isol. – terre) har det elektriske distributionssystem overhovedet ingen forbindelse til jorden, eller det har kun en højimpedansforbindelse.,

ComparisonEdit

Andre terminologiesEdit

Mens den nationale ledninger regler for bygninger i mange lande følger IEC 60364 terminologi, i Nordamerika (Usa og Canada), udtrykket “udstyr jordforbindelseslederen” henviser til udstyr have og jorden ledninger på kredsløb, og “jordelektroder dirigent” bruges for ledere bonding en jordforbindelse stang (eller lignende) til en tjeneste i panelet., “Grounded dirigent “er systemet”neutral”.Australske og Ne..ealandske standarder bruger et modificeret PME-jordingssystem kaldet Multiple Earthed Neutral (MEN). Neutralen er jordet (jordet) på hvert forbrugerservicepunkt, hvorved den neutrale potentielle forskel effektivt bringes til nul langs hele længden af LV lines.In Det Forenede Kongerige og nogle Common “ealth-lande, udtrykket “PNE”, hvilket betyder fase-Neutral-jorden bruges til at indikere, at tre (eller flere til ikke-enfasede forbindelser) ledere anvendes, dvs. PN-S.,

modstand-jordet neutral (Indien)Rediger

et modstandsjordsystem bruges til minedrift i Indien i henhold til Central Electricity Authority Regulations. I stedet for en solid forbindelse af neutral til jord bruges en neutral jordingsmodstand (NGR) til at begrænse strømmen til jord til mindre end 750 mA. På grund af fejlstrømsbegrænsningen er det sikrere for gassy miner. Da jordlækage er begrænset, kan lækagebeskyttelsesanordninger indstilles til mindre end 750 mA . Til sammenligning kan jordfejlstrømmen i et solidt jordet system være lige så meget som den tilgængelige kortslutningsstrøm.,

den neutrale jordingsmodstand overvåges for at detektere en afbrudt jordforbindelse og for at slukke for strømmen, hvis der opdages en fejl.

beskyttelse mod jordlækage det

for at undgå utilsigtet stød anvendes strømfølingskredsløb ved kilden til at isolere strømmen, når lækstrømmen overstiger en bestemt grænse. Reststrømsenheder (RCD ‘er, RCCB’ er eller GFCIs) bruges til dette formål. Tidligere anvendes en jordlækageafbryder. I industrielle applikationer anvendes jordlækage relæer med separate kernebalancerede strømtransformatorer., Denne beskyttelse virker i intervallet milli-ampere og kan indstilles fra 30 mA til 3000 mA.

earth connectivity checkEdit

en separat pilotledning køres fra distribution / udstyrsforsyningssystem ud over jordledning for at overvåge trådens kontinuitet. Dette bruges i de efterfølgende kabler af minedrift maskiner. Hvis jordledningen er brudt, pilotledningen tillader en sensorindretning ved kildeenden at afbryde strømmen til maskinen. Denne type kredsløb er et must for bærbart tungt elektrisk udstyr (som LHD (belastning, træk, Dumpemaskine)), der bruges i miner under jorden.,

PropertiesEdit

CostEdit

• TN-netværk sparer omkostningerne ved en jordforbindelse med lav impedans på hver forbrugers siteebsted. En sådan forbindelse (en begravet metalstruktur) er nødvendig for at tilvejebringe beskyttende jord i den og TT-systemer.
• TN – C-netværk sparer omkostningerne ved en ekstra leder, der er nødvendig til separate n-og PE-forbindelser. For at mindske risikoen for brudte neutrale er der dog brug for specielle kabeltyper og mange forbindelser til jorden.
• TT-netværk kræver korrekt RCD-beskyttelse (Jordfejlafbryder).,

SafetyEdit

• I TN, en isolering fejl er meget sandsynligt at føre til en høj kortslutningsstrømmen, der vil udløse en overstrøm afbryder eller sikring, og frakobl L dirigenter. Med TT-systemer kan Earth fault loop impedans være for høj til at gøre dette eller for høj til at gøre det inden for den krævede tid, så en RCD (tidligere ELCB) anvendes normalt., Tidligere TT-installationer kan mangle denne vigtige sikkerhedsfunktion, hvilket gør det muligt for CPC (Circuit Protective dirigent eller PE) og måske tilknyttede metaldele inden for rækkevidde af personer (eksponerede ledende dele og fremmede ledende dele) at blive tændt i længere perioder under fejlforhold, hvilket er en reel fare.
• i TN-S-og TT-systemer (og i TN-C-S ud over splittelsespunktet) kan en reststrømsanordning bruges til yderligere beskyttelse., I mangel af isolationsfejl i forbrugerenheden holder ligningen IL1+IL2+IL3+in = 0, og en RCD kan afbryde forsyningen, så snart denne sum når en tærskel (typisk 10 mA – 500 mA). En isoleringsfejl mellem enten L eller N og PE vil med stor sandsynlighed udløse en RCD.
• i IT-og TN-C-netværk er reststrømsenheder langt mindre tilbøjelige til at registrere en isoleringsfejl., I et TN – C-system ville de også være meget sårbare over for uønsket udløsning fra kontakt mellem jordledere af kredsløb på forskellige RCD ‘ er eller med reel jord, hvilket gør deres anvendelse umulig. Også RCD ‘ er isolerer normalt den neutrale kerne. Da det ikke er sikkert at gøre dette i et TN-C-system, skal RCD ‘ er på TN-C tilsluttes for kun at afbryde linjelederen.,
• i en-endede enfasesystemer, hvor jorden og neutralen kombineres (TN-C, og den del af TN-C-S-systemer, der bruger en kombineret neutral og jordkerne), hvis der er et kontaktproblem i PENNELEDEREN, vil alle dele af jordingssystemet ud over bruddet stige til L-lederens potentiale. I et ubalanceret flerfasesystem vil jordingssystemets potentiale bevæge sig mod den mest belastede linjeleder. En sådan stigning i potentialet i den neutrale ud over pausen er kendt som en neutral inversion., Derfor må TN-C-forbindelser ikke gå på tværs af stik / stikforbindelser eller fleksible kabler, hvor der er større sandsynlighed for kontaktproblemer end ved faste ledninger. Der er også en risiko, hvis et kabel er beskadiget, hvilket kan afbødes ved brug af koncentrisk kabelkonstruktion og flere jordelektroder., På grund af den (lille) risiko for tabt neutral øge ‘jordet’ metal arbejde til en farlig potentiale, kombineret med øget risiko for stød fra nærhed til god kontakt med sand, jord, anvendelse af TN-C-S leverer, er forbudt i det forenede KONGERIGE for campingvogn sites og landstrøm til bådene, og frarådes på det kraftigste til brug på gårde og udendørs byggepladser, og i sådanne tilfælde kan det anbefales at gøre alle udendørs ledninger TT med RCD og en separat jorden elektrode.,
• i IT-systemer er det usandsynligt, at en enkelt isoleringsfejl får farlige strømme til at strømme gennem en menneskelig krop i kontakt med jorden, fordi der ikke findes noget lavimpedanskredsløb for, at en sådan strøm kan strømme. Imidlertid kan en første isoleringsfejl effektivt omdanne et IT-system til et TN-system, og derefter kan en anden isoleringsfejl føre til farlige kropsstrømme. Værre, i et flerfasesystem, hvis en af linjeledere kom i kontakt med jorden, ville det medføre, at de andre fasekerner stiger til fasefasespændingen i forhold til jorden snarere end den fase-neutrale spænding., IT-systemer oplever også større forbigående overspændinger end andre systemer.
• i TN-C og TN-C-S systemer kan enhver forbindelse mellem den kombinerede neutral-og-jord kerne og Jordens krop ende med at bære betydelig strøm under normale forhold og kunne bære endnu mere under en brudt neutral situation. Derfor skal de vigtigste ækvipotentielle bindingsledere være dimensioneret med dette i tankerne; brug af TN-C-S er ikke tilrådeligt i situationer som tankstationer, hvor der er en kombination af meget nedgravet metalarbejde og eksplosive gasser.,

elektromagnetisk kompatibilitetrediger

• i TN-S-og TT-systemer har forbrugeren en støjsvag forbindelse til jorden, som ikke lider af den spænding, der vises på N-lederen som følge af returstrømmene og impedansen af denne leder. Dette er af særlig betydning med nogle typer telekommunikation og måleudstyr.
• i TT-systemer har hver forbruger sin egen forbindelse til jorden og vil ikke bemærke nogen strømme, der kan være forårsaget af andre forbrugere på en delt PE-linje.,

RegulationsEdit

• I United States National Electrical Code og Canadian Electrical Code, foder fra distribution transformer anvender et kombineret neutrale og jordforbindelseslederen, men i den struktur, separat neutral og beskyttende jordforbindelser er brugt (TN-C-S). Den neutrale skal kun tilsluttes jorden på forsyningssiden af kundens afbryderkontakt.
• i Argentina, Frankrig (TT) og Australien (TN-C-S) skal kunderne levere deres egne jordforbindelser.,
• apparater i Japan skal overholde PSE-loven, og byggekabler bruger TT-jordforbindelse i de fleste installationer.
• i Australien bruges det Multiple jordede neutrale (MEN) jordingssystem og er beskrevet i Afsnit 5 I AS / n .s 3000. For en LV kunde, det er et TN-C-system fra transformatoren i gaden til de lokaler, (den neutrale er jordet flere gange langs dette segment), og et TN-S-systemet inde i installationen, fra hovedstrømtavlen nedad. Set på som helhed er det et TN-C-s-system.,
• I Danmark high voltage regulation (Stærkstrømsbekendtgørelsen) og Malaysia El-Bekendtgørelse 1994 fastslår, at alle forbrugere skal bruge TT jordforbindelse, men i sjældne tilfælde TN-C-S kan være tilladt (anvendes på samme måde som i Usa). Regler er forskellige, når det kommer til større virksomheder.
• i Indien som pr Central Electricity Authority Regulations, CEAR, 2010, regel 41, Der er levering af jordforbindelse, neutral ledning af en 3-Fase, 4-wireire system og den ekstra tredje ledning af en 2-Fase, 3-wireire system. Jordforbindelse skal udføres med to separate forbindelser., Jordsystemet skal også have mindst to eller flere jordgrave (elektroder) for bedre at sikre korrekt jordforbindelse. I henhold til regel 42 skal installation med tilsluttet belastning over 5 k.over 250 V have en egnet Jordlækagebeskyttelsesanordning til isolering af belastningen i tilfælde af jordfejl eller lækage.

applikationseksemplerredit

• i de områder i Storbritannien, hvor underjordisk strømkabel er udbredt, er TN-S-systemet almindeligt.
• i Indien er LT-forsyningen generelt gennem TN-S-systemet. Neutral er dobbelt jordet ved hver distributionstransformator., Neutrale og jordledere kører separat på overheadfordelingslinjer. Separate ledere til luftledninger og armering af kabler anvendes til jordforbindelse. Yderligere jordelektroder / pits er installeret i hver brugerende for at give overflødig vej til jorden. de fleste moderne hjem i Europa har et TN-C-s jordingssystem. Den kombinerede neutral og jord forekommer mellem den nærmeste transformatorstation og tjenesten skåret ud (sikringen før måleren). Herefter anvendes separate jord-og neutrale kerner i alle de interne ledninger.,
• Ældre by-og forstadshuse i Storbritannien har en tendens til at have TN-S-forsyninger, med jordforbindelsen leveret gennem blyhylsteret på et underjordisk bly-og-papirkabel.
• Ældre boliger i Norge bruger IT-system samtidig med, at nyere boliger anvende TN-C-S.
• Nogle ældre boliger, især dem, der er bygget før opfindelsen af residual-aktuelle afbrydere og trådløst hjemme-netværk, skal du bruge en in-house TN-C-arrangement. Dette er ikke længere anbefalet praksis.,
• laboratorierum, medicinske faciliteter, byggepladser, reparationsværksteder, mobile elektriske installationer og andre miljøer, der leveres via motorgeneratorer, hvor der er en øget risiko for isoleringsfejl, bruger ofte et IT-jordingsarrangement leveret fra isolationstransformatorer. For at afbøde tofejlsproblemerne med IT-systemer bør isolationstransformatorerne kun levere et lille antal belastninger hver og bør beskyttes med en isolationsovervågningsenhed (normalt kun brugt af medicinske, jernbane-eller militære IT-systemer på grund af omkostninger).,
• I fjerntliggende områder, hvor omkostningerne ved en ekstra PE dirigent opvejer omkostningerne ved en lokal jord, TT-net er almindeligt anvendt i nogle lande, især i ældre ejendomme eller i landlige områder, hvor sikkerheden kan ellers være truet af fraktur af en overhead-PE dirigent ved, siger et væltet træ gren. TT-forsyninger til individuelle ejendomme ses også i det meste TN-C-S-systemer, hvor en individuel ejendom anses for uegnet til TN-C-s-forsyning.,
• I Australien, New Zealand og Israel TN-C-S system er i brug; men, ledninger regler, der desuden hver kunde skal indsende en separat forbindelse til jorden, via en dedikeret Jorden elektrode. (Alle metalliske vandrør, der kommer ind i forbrugerens lokaler, skal også “bindes” til Jordingspunktet ved fordelingstavlen / panelet.) I Australien og Ne..ealand kaldes forbindelsen mellem den beskyttende jordstang og den neutrale bjælke ved hovedtavlen/panelet det Multiple jordede neutrale Link eller MEN Link., Denne MEN Link er aftagelig til installation testformål, men er forbundet under normal drift ved enten et låsesystem (låsemøtrikker for eksempel) eller to eller flere skruer. I mænds system er integriteten af den neutrale afgørende. I Australien, nye installationer skal også bond grundlaget konkrete re-håndhævelse under våde områder til den Beskyttende jordleder (AS3000), typisk øge størrelsen af jordforbindelsen (dvs at reducere modstand), og giver et isopotentielle fly i områder, såsom badeværelser., I ældre installationer er det ikke ualmindeligt kun at finde vandrørbindingen, og det er tilladt at forblive som sådan, men den ekstra jordelektrode skal installeres, hvis der udføres opgraderingsarbejde. Den indgående Beskyttende Jord/nullederen er forbundet til en Neutral Bar (ligger på kundens side af el-måleren er neutral-forbindelse), som derefter tilsluttet via kundens MÆND link til Jorden bar – ud over dette punkt, den Beskyttende Jord og Neutral ledere er adskilt.