Jordings-system

I lav-spenning nettverk, som distribuerer elektrisk kraft til det bredeste klasse av sluttbrukere, den største bekymringen for design av jording systemer er sikkerhet for kunder som bruker elektriske apparater og deres beskyttelse mot elektrisk støt. Den jordsystem, i kombinasjon med beskyttende enheter, for eksempel sikringer og residual current devices, til slutt må sikre at en person ikke kommer i kontakt med metallgjenstander som har potensial i forhold til personens potensial overstiger en trygg terskel, vanligvis angitt på ca 50 V.,

I de fleste utviklede land, 220 V, 230 V, eller 240 V støpsel med jordet kontakter ble innført enten like før eller like etter andre Verdenskrig, men med betydelig nasjonalt variasjon. Men i Usa og Canada, hvor forsyningsspenningen er bare 120 V stikkontakter installert før midten av 1960-tallet generelt ikke inkluderer bakken (jord) pin-koden. I den tredje verden, lokale ledninger praksis kan eller kan ikke gi en tilkobling til en jord.,

På lav spenning strøm-nettverk med en fase til nøytral spenningen overstiger 240 V opp til 690 V, som er mest brukt i industri / bergverk utstyr / maskiner, heller enn offentlig tilgjengelige nettverk, jording system design er like viktig fra sikkerhet synspunkt som for innenlandske brukere.

For en tid, US National Electrical Code tillatt enkelte store apparater koblet til tilførsel til å bruke leverer nøytrale wire som utstyret skapet tilkobling til jord., Dette var ikke tillatt for plug-in-utstyr som den nøytrale og energisk leder lett kunne bli ved et uhell utvekslet, og skaper en alvorlig fare. Hvis den nøytrale ble avbrutt, utstyr skapet ville ikke lenger være koblet til jord. Normal ubalanser i en split-fase system for distribusjon kunne lage upassende nøytral til bakken spenning. De siste utgavene av NEC ikke lenger tillate denne praksisen. For lignende grunner, de fleste land har nå mandat dedikert beskyttende jorden tilkoblinger i forbruker-ledninger som er nå nesten universell., I fordelingen nettverk, hvor tilkoblinger er færre og mindre sårbare, mange land tillater jorden og nøytrale for å dele en dirigent.

Hvis feil vei mellom uhell energi objekter og tilførsel forbindelse har lav impedans, feilen gjeldende vil være så store at kretsen overspenningsvern enhet (sikring eller en effektbryter) vil åpne for å fjerne jordfeil., Der jordings-system ikke gir en lav-impedans metallic dirigent mellom utstyr skap og levere tilbake (for eksempel i en TT separat jordet system), feil strømmene er mindre, og vil ikke nødvendigvis bruke overspenningsvern enheten. I slike tilfelle en residual-enheten er installert for å oppdage den aktuelle lekker til bakken og avbryter krets.

IEC terminologyEdit

Internasjonal standard IEC 60364 skiller mellom tre familier av jording ordninger, ved hjelp av to-bokstavers koder TN -, TT-og IT.,

Den første bokstaven angir at tilkoblingen mellom jorden og power-supply utstyr (generator eller transformator):

«T» — Direkte tilkobling av et punkt med jorden (fransk: terre) «jeg» — Ingen punkt er forbundet med jorden (fransk: isolé), kanskje bortsett fra via en høy impedans.

Den andre bokstaven angir at tilkoblingen mellom jorden eller et nettverk, og den elektriske enheten blir som følger:

«T» — Jorden-tilkobling er av en lokal direkte forbindelse til jord (fransk: terre), vanligvis via en bakke stang., «N» — jorden-tilkobling er levert av strømforsyningen nettverk, enten separat til nulleder (TN-S), kombinert med nulleder (TN-C), eller både (TN-C-S). Disse er omtalt nedenfor.

Typer TN networksEdit

I et TN-jording-systemet, et av punktene i generatoren eller transformatoren er koblet med jorden, vanligvis stjerners punkt i en tre-fase system., Kroppen av den elektriske enheten er koblet til jord via denne jord tilkobling på transformatoren.Denne ordningen er en gjeldende standard for bolig og industrielle elektriske systemer spesielt i Europa.

dirigent som forbinder utsatt metallic deler av forbrukerens elektriske installasjon kalles beskyttende jord (PE, se også: Bakken). Dirigent som kobles til stjernen peker i en tre-fase system, eller som bærer det tilbake strømmen i en single-fase system, kalles nøytral (N)., Tre varianter av TN-systemer er preget:

TN−S PE-og N er separate ledere som er koblet sammen bare nær strømkilde. TN−C er EN kombinert PENN dirigent oppfyller funksjoner av både en PE-og N-leder. (på 230/400 V systemer som normalt bare brukes for distribusjon nettverk) TN−C−S-Delen av systemet bruker en kombinert PENN dirigent, som er på enkelte punkt delt opp i separate PE-og N-linjer. Den kombinerte PENN dirigent oppstår vanligvis mellom transformatorstasjon og inngangspunkt til bygningen, og jorden og nøytral er delt i tjenesten hodet., I STORBRITANNIA, er dette systemet er også kjent som beskyttende flere jording (PME), på grunn av praksisen med å koble kombinert nøytral-og-jorden dirigent via kortest mulig rute til lokale jorden stenger ved kilden og med jevne mellomrom langs distribusjonsnettverket til hver lokaler, for å gi både system jording og utstyr for jording på hvert av disse stedene. Tilsvarende systemer i Australia og New Zealand er utpekt som flere jordet nøytral (MENN) og i Nord-Amerika, som multi-jordet nøytral (MGN).,

Det er mulig å ha både TN-S og TN-C-S rekvisita tatt fra samme transformator. For eksempel, hvis på noen underjordiske kabler føre til rust og stopp gir god jord tilkoblinger, og så hjem hvor høy motstand «dårlig jord» er funnet kan bli konvertert til TN-C-S. Dette er bare mulig på et nettverk når de nøytrale er passe robust mot feil, og omvendelse er ikke alltid mulig. PENNEN må være riktig forsterket mot svikt, som er en åpen krets PENNEN kan imponere full fase-spenning på eksponert metall som er koblet til systemet jorden nedstrøms av bruddet., Alternativet er å gi en lokal jorden og konvertere til TT.Den viktigste attraksjonen av en TN-nettverket er lav impedans jordens bane som gir en enkel automatisk frakobling (ANNONSER) på en høy nåværende krets i tilfelle av en linje-til-PE kortslutning som samme bryter eller sikring vil fungere for L-N eller L-PE feil, og en RCD er ikke nødvendig for å oppdage jorden feil.,

TT networkEdit

I en TT (fransk: terre-terre) jordsystem, beskyttende jorden tilkobling for forbrukeren er gitt av en lokal jorden elektrode, (noen ganger referert til som Terra-Firma-tilkobling) og det er en annen uavhengig installert på generatoren. Det er ingen «earth wire» mellom de to.Feil loop impedans er høyere, og mindre elektrode impedans er svært lav, faktisk, en TT installasjon bør alltid ha en RCD (GFCI) som sin første separat.,

Den store fordelen av TT jordsystem er redusert gjennomført forstyrrelser fra andre brukere » tilkoblet utstyr. TT har alltid vært å foretrekke for spesielle applikasjoner som telekommunikasjon nettsteder som drar nytte av forstyrrelser-gratis jording. Også, TT-nettverk ikke utgjør noen alvorlig risiko i tilfelle av en ødelagt nøytral. I tillegg, på steder der makten er fordelt overhead -, jord-ledere er ikke i fare for å bli live bør alle overhead distribusjon dirigent være brukket av, si, en falne treet eller gren.,

I pre-RCD-tiden, TT-jording-systemet var lite attraktivt for generell bruk, fordi det er vanskelig å arrangere pålitelig automatisk frakobling (ANNONSER) i tilfelle av en linje-til-PE kortslutning (i sammenligning med TN-systemer, der den samme bryter eller sikring vil fungere for L-N eller L-PE feil). Men som en residual current devices redusere denne ulempen, TT-jording-systemet har blitt mye mer attraktivt å sørge for at alle AC-kretser er RCD-beskyttet., I noen land (for eksempel STORBRITANNIA) TT er anbefalt for situasjoner hvor en lav impedans ekvipotensial sone er upraktisk å opprettholde kontakt, der det er betydelig utendørs ledninger, for eksempel av rekvisita til mobile homes og noen landbruks-innstillinger, eller der et høyt feil nåværende kunne utgjøre andre farer, for eksempel ved drivstofflager eller marinaer.

TT jording systemet er brukt i hele Japan, med RCD-enheter i de fleste industrielle innstillinger., Dette kan pålegge lagt krav på variabel frekvens stasjoner og slått-mode strømforsyning som ofte har betydelig filtre passerer høyfrekvent støy til bakken dirigent.

DEN networkEdit

I et IT-nettverk (isolé-terre), elektrisk distribusjonssystem har ingen forbindelse til jorden i det hele tatt, eller det har bare en høy-impedans-tilkobling.,

ComparisonEdit

Andre terminologiesEdit

Mens den nasjonale ledninger forskrifter for bygninger i mange land følge IEC 60364 terminologi, i Nord-Amerika (Usa og Canada), begrepet «utstyr jordledning» refererer til utstyr begrunnelse og bakken ledninger på strømkretser, og «jordingselektrode dirigent» er brukt for dirigenter bonding en jorden bakken stang (eller liknende) til en tjeneste panelet., «Jordet dirigent» er systemet «nøytral».Australia og New Zealand standarder bruker en modifisert PME jordings-system som heter Flere Jordet Nøytral (MENN). Det nøytrale er jordet (jordet) i hver forbruker service point dermed effektivt å bringe den nøytrale potensiell forskjell til null langs hele lengden av LV linjer.I STORBRITANNIA og noen Commonwealth-land, begrepet «PNE», som betyr Fase-Nøytral-Earth-brukes til å indikere at tre (eller mer for ikke-single-fase-forbindelser) ledere er brukt, dvs., PN-S.,

Motstand-jordet nøytral (India)Edit

En motstand earth system brukes for gruvedrift i India som per Sentrale Elektrisitet Myndighet Forskrifter. I stedet for en fast forbindelse over nøytral til jorden, en nøytral jording motstand (NÆRLIGGENDE) brukes til å begrense strømmen bakken til mindre enn 750 mA. På grunn av feilen gjeldende begrensning at det er tryggere for gassy gruver. Siden jorden lekkasje er begrenset, beskyttelse mot lekkasje-enheter kan settes til mindre enn 750 mA . Ved sammenligningen, i en solid jordet system, jorden feil strøm kan være så mye som tilgjengelig kortslutningsstrøm.,

Den nøytrale jording motstanden er overvåkes for å oppdage en avbrutt bakken-tilkobling og til slå av strømmen hvis en feil er oppdaget.

Jorden lekkasje protectionEdit

for Å unngå utilsiktet støt, dagens sensing kretser brukes ved kilde til å isolere strøm når det ikke er lekkasje gjeldende overstiger en viss grense. Residual-dagens enheter (Rcder, RCCBs eller GFCIs) er brukt til dette formålet. Tidligere, en jordfeilbryter breaker er brukt. I industrielle applikasjoner, jord lekkasje releer er brukt med egen kjerne balansert strømtransformatorer., Denne beskyttelsen virker i spekter av milli-Forsterkere og kan stilles inn fra 30 mA til 3000 mA.

Jord tilkobling checkEdit

En egen pilot wire kjøres fra distribusjon/ utstyr forsyning system i tillegg til jorden wire, å føre tilsyn med kontinuitet i ledningen. Dette er brukt i den etterfølgende kabler av gruvedrift maskiner. Hvis jorden ledningen er ødelagt, må piloten wire gir en termosikring ved kilden avslutt for å avbryte strømmen til maskinen. Denne type av krets som er et must for bærbare tung elektrisk utstyr (som LHD (Belastning, Hale, Dump maskin)) blir brukt i under jorden i gruver.,

PropertiesEdit

CostEdit

• TN nettverk spare kostnadene for en lav-impedans jorden tilkobling på siden av hver forbruker. En slik tilkobling (en nedgravd metall struktur) er nødvendig for å gi beskyttende jorden i IT-og TT-systemer.
• TN-C-nettverk spare kostnadene ved en ekstra dirigent behov for separat N-og PE-tilkoblinger. Imidlertid, for å redusere risikoen for ødelagte nøytrale, spesielle kabel-typer og mange forbindelser til jorden er nødvendig.
• TT-nettverk krever riktig RCD (jordfeil bryter) beskyttelse.,

SafetyEdit

• I TN, isolasjon feil er svært sannsynlig å føre til en høy kortslutningsstrøm som vil utløse en overstrøm krets-bryter eller sikring og koble fra L ledere. Med TT-systemer, jorden feil loop impedans kan være for høye til å gjøre dette, eller for høye til å gjøre det innen den fastsatte tid, så en RCD (tidligere ELCB) er vanligvis ansatt., Tidligere TT-installasjoner kan mangle dette viktig sikkerhetsfunksjon, slik at den CPC (Krets jordledning eller PE) og kanskje forbundet metalldeler er innen rekkevidde for mennesker (utsatt-ledende-deler og unødvendig-ledende-deler) for å bli strømførende i lengre perioder under feil forutsetninger, noe som er en reell fare.
• I TN-S og TT-systemer (og i TN-C-S utover det punktet av split), en residual-enheten kan brukes for ekstra beskyttelse., I fravær av isolasjon feil i forbruker-enhet, ligning IL1+IL2+IL3+I = 0 har, og en RCD kan koble supply så snart denne summen når en terskel (vanligvis 10 mA – 500 mA). En isolasjon feil mellom enten L eller N og PE vil utløse en RCD med høy sannsynlighet.
• I IT-og TN-C-nettverk, residual current devices er langt mindre sannsynlighet for å oppdage en isolasjon feil., I et TN-C system, ville de også være svært sårbare for uønskede utløsende fra kontakt mellom jord ledere av kretser på ulike Rcder eller med ekte bakken, og dermed gjør deres bruk upraktisk. Også, Rcder vanligvis isolere den nøytrale kjerne. Siden det er utrygt å gjøre dette i et TN-C system, Rcder på TN-C bør være koblet til bare avbryte linje dirigent.,
• I single-ended single-fase systemer der Jorden og nøytral er kombinert (TN-C, og den delen av TN-C-S-systemer som bruker et kombinert nøytral og jord core), hvis det er en kontakt problem i PENNEN dirigent, da alle deler av jordsystem utover bryte vil stige til potensialet i L dirigent. I et ubalansert multi-fase system, potensialet av jordings-system vil bevege seg mot at av de som er lagt linje dirigent. En slik økning i potensiell av den nøytrale utover pause er kjent som en nøytral vending., Derfor, TN-C-tilkoblinger må ikke gå på tvers av plugg/socket-tilkoblinger eller fleksible kabler, hvor det er en høyere sannsynlighet for kontakt problemer enn med fast kabling. Det er også en risiko hvis kabelen er skadet, som kan dempes ved bruk av konsentriske kabel-konstruksjon og flere jorden elektroder., På grunn av den (lille) risiko for tapt nøytral raising ‘jordet’ metal arbeid til en farlig potensial, kombinert med økt sjokk risiko fra nærhet til god kontakt med sann jord, bruk av TN-C-S-rekvisita er forbudt i ENGLAND for campingplasser og land tilførsel til båter, og sterkt nedprioritert for bruk på gårdene og utendørs byggeplasser, og i slike tilfeller er det anbefalt å gjøre alle utendørs ledninger TT med RCD og en egen earth elektrode.,
• I IT-systemer, et enkelt isolasjon feil er usannsynlig å forårsake farlige strømninger til å strømme gjennom en menneskelig kropp som er i kontakt med jorden, fordi det ikke er noen lav-impedans krets finnes for eksempel en aktuell til å flyte. Imidlertid, en første isolasjon feil som effektivt kan slå et IT-system til et TN-system, og deretter en andre isolasjon feil kan føre til farlige kroppen strømninger. Enda verre, i en multi-fase system, hvis en av linjen ledere tok kontakt med jord, ville det føre til at andre fase kjerner til å stige til fase-fase-spenning i forhold til jord snarere enn fase-nøytral spenning., IT-systemer også oppleve større transiente overspenninger enn andre systemer.
• I TN-C og TN-C-S-systemer, noen sammenheng mellom de kombinerte nøytral-og-jordens kjerne og kropp på jorden kan ende opp som bærer betydelig gjeldende under normale forhold, og kunne bære enda mer under ødelagt en nøytral situasjon. Derfor, main ekvipotensial bonding ledere må være dimensjonert med dette i tankene, bruk av TN-C-S er inadvisable i situasjoner som for eksempel bensinstasjoner, hvor det er en kombinasjon av mye gravlagt metallarbeider og eksplosive gasser.,

Elektromagnetisk compatibilityEdit

• I TN-S og TT-systemer, forbrukeren har en lav-støy-tilkobling til jorden, som ikke lider av den spenning som vises på N dirigent som et resultat av avkastningen strømninger og impedans av som dirigent. Dette er av særlig betydning i forbindelse med noen typer av telekommunikasjon og måleutstyr.
• I TT-systemer, hver forbruker har sin egen tilkobling til jorden, og vil ikke merke noen strømninger som kan være forårsaket av andre forbrukere på en felles PE linje.,

RegulationsEdit

• I United States National Electrical Code og Canadian Electrical Code, fôret fra distribusjon transformator bruker et kombinert nøytral og jordledning, men innenfor rammene separat nøytral og beskyttende jorden ledere er brukt (TN-C-S). Den nøytrale må være koblet til jorden bare på tilbudssiden av kundens koble fra slå.
• I Argentina, Frankrike (TT) og Australia (TN-C-S), kundene må sørge for sin egen jord.,
• Apparater i Japan må være i samsvar med PSE lov, og bygge-kabling, bruker TT jording i de fleste installasjoner.
• I Australia, og Flere Jordet Nøytral (MENN) jordings-system brukes og er beskrevet i Avsnitt 5, AS/NZS 3000. For en LV kunden, det er et TN-C system fra transformatoren i gaten til lokaler, (den nøytrale er jordet flere ganger langs denne segment), og som et TN-S system innenfor installasjon, fra Sentralbord nedover. Så på som en helhet, det er et TN-C-S system.,
• I Danmark høy spenning regulering (Stærkstrømsbekendtgørelsen) og Malaysia Elektrisitet Forordning 1994 sier at alle forbrukerne må bruke TT jording, men i sjeldne tilfeller TN-C-S kan være tillatt (brukes på samme måte som i Usa). Reglene er forskjellige når det kommer til større selskaper.
• I India som per Sentrale Elektrisitet Myndighet Forskrifter, CEAR, 2010, regel 41, det er bestemmelse av jording, nøytral wire av en 3-fase, 4-wire-systemet og ytterligere tredje wire av en 2-fase 3-wire system. Jording er å være ferdig med to separate tilkoblinger., Jording-systemet må også ha et minimum av to eller flere jorden groper (elektroder) for bedre å sikre riktig jording. I henhold til regel 42, installasjon med tilkoblingseffekt over 5 kW overstiger 250 V skal ha en egnet Jorden lekkasje beskyttende enhet for å isolere legg i tilfelle av jorden feil eller lekkasje.

Søknad examplesEdit

• I de områdene av NORGE der underjordisk strøm kabler er utbredt, TN-S system er vanlig.
• I India LT tilbudet er generelt gjennom TN-S system. Nøytral er dobbel jordet på hver distribusjon transformator., Nøytral og jord ledere kjøre separat på overhead distribusjon linjer. Separate ledere for luftlinjer og panser av kabler er brukt for jord-tilkobling. Ekstra jorden elektroder/groper er installert på hver bruker slutt å gi overflødige banen til jorden.
• de Fleste moderne hjem i Europa har et TN-C-S jordsystem. Den kombinerte nøytral og jord oppstår mellom de nærmeste transformator transformatorstasjon og service kuttet ut (sikring før måleren). Etter dette, separat jorden og nøytral kjerner brukes i alle interne ledninger.,
• Eldre by-og forstads boliger i NORGE har en tendens til å ha TN-S rekvisita, med jord tilkobling levert gjennom føre slire av en t-bly-og-papir-kabel.
• Eldre boliger i Norge bruker IT-system mens nyere boliger bruke TN-C-S.
• Noen eldre boliger, spesielt de som er bygd før oppfinnelsen av residual-aktuelle effektbrytere og kabelbasert hjemme-nettverk, kan du bruke en in-house TN-C-ordningen. Dette er ikke lenger anbefalt praksis.,
• Laboratorium rom, medisinske fasiliteter, byggeplasser, reparasjon workshops, mobile elektriske installasjoner, og andre miljøer som er levert via motor-aggregat der det er en økt risiko for isolasjon feil, bruker ofte en IT-jording arrangement som leveres fra isolasjon transformatorer. For å bøte på de to-feil problemer med IT-systemer, isolasjon transformatorer skal levere kun et lite antall av masse hver og bør beskyttes med en isolasjon overvåking enheten (vanligvis bare brukes av medisinsk -, jernbane-eller militære IT-systemer, på grunn av kostnadene).,
• I avsidesliggende områder, hvor det ikke koster en ekstra PE-leder oppveier kostnaden av en lokal jord tilkobling, TT-nettverk er ofte brukt i noen land, særlig i eldre eiendommer eller i rurale områder, hvor sikkerhet kan ellers være truet av brudd på en overhead-PE dirigent av, si, en fallen grein. TT rekvisita til individuelle egenskaper er også sett i det meste TN-C-S-systemer hvor en enkelt eiendel er vurdert uegnet for TN-C-S supply.,
• I Australia, New Zealand og Israel TN-C-S system er i bruk, men ledningene regler som sier at, i tillegg, hver kunde må gi en egen tilkobling til jorden, via en dedikert Jorden elektrode. (Noen metallic vann rør inn forbrukerens lokalene må også være «bundet» til jordingspunkt på fordelingen Sentralbord/Panel.) I Australia og New Zealand forbindelsen mellom den Beskyttende Jorden bar og Nøytral bar på Sentralbord/Panelet er kalt Flere Jordet Nøytral Link eller MENN Link., Dette MENN Link er flyttbare for installasjon, testing, men den er tilkoplet under normal tjeneste ved enten et låsesystem (låsemutterene for eksempel), eller to eller flere skruer. I MENN system, integriteten av den Nøytrale er viktig. I Australia, nye installasjoner må også bond grunnlaget betong re-håndheve under våte områder til jordledning (AS3000), vanligvis ved å øke størrelsen av jording (dvs. å redusere motstand), og gir en ekvipotensial fly i områder som på baderom., I eldre installasjoner, er det ikke uvanlig å finne bare vannrør bond, og det er lov til å forbli slik, men den ekstra jorden elektrode må være installert hvis noen oppgradering arbeidet som er gjort. Den innkommende Beskyttende Jorden/en Nøytral leder er koblet til en Nøytral Bar (ligger på kundens side av elektrisitet meter nøytrale tilkobling) som er så koblet via kundens MENN link til Earth bar – utover dette punktet, Beskyttende Jorden og Nøytral ledere er separat.