Elektrik tesisatında veya elektrik besleme sisteminde topraklama sistemi or topraklama sistemi güvenlik ve işlevsel amaçlar için bu tesisatın belirli kısımlarını dünyanın iletken yüzeyine bağlar. Referans noktası, Dünya'nın iletken yüzeyi veya gemilerdeki deniz yüzeyidir. Topraklama sistemi seçimi, tesisatın güvenliğini ve elektromanyetik uyumluluğunu etkileyebilir. Topraklama sistemlerine yönelik düzenlemeler, ülkeler arasında ve elektrik sistemlerinin farklı bölümleri arasında önemli ölçüde farklılık gösterse de, çoğu aşağıda açıklanan Uluslararası Elektroteknik Komisyonunun tavsiyelerine uymaktadır.

Bu makale yalnızca elektrik gücünün topraklanmasıyla ilgilidir. Diğer topraklama sistemlerinin örnekleri aşağıda makalelere bağlantılarla listelenmiştir:

• Bir yapıyı yıldırım çarpmasından korumak için, yıldırımları yapıdan geçmek yerine topraklama sisteminden ve topraklama çubuğuna yönlendirmek.
• Düşük telli güç iletimi ve telgraf hatları için kullanılan tek telli toprak dönüş gücü ve sinyal hatlarının bir parçası olarak.
• Radyoda, büyük monopol anten için bir yer düzlemi olarak.
• Dipoller gibi diğer radyo antenleri için yardımcı voltaj dengesi olarak.
• VLF ve ELF telsiz için bir toprak dipol anteninin besleme noktası olarak.

Elektriksel topraklamanın amaçları

Koruyucu topraklama

Birleşik Krallık'ta “Topraklama”, tesisatın açıkta kalan iletken kısımlarının koruyucu iletkenler vasıtasıyla toprak yüzeyiyle temas halindeki bir elektrota bağlanan “ana topraklama terminaline” bağlanmasıdır. Bir koruyucu iletken (PE) (bir ekipman topraklama iletkeni ABD Ulusal Elektrik Yasasında) bağlı cihazların açıkta kalan iletken yüzeyini arıza koşullarında toprak potansiyeline yakın tutarak elektrik çarpması tehlikesini önler. Bir arıza durumunda, topraklama sistemi tarafından bir akımın toprağa akmasına izin verilir. Bu aşırı ise, bir sigortanın veya devre kesicinin aşırı akım koruması çalışacak, böylece devreyi koruyacak ve açıkta kalan iletken yüzeylerden herhangi bir arızadan kaynaklanan gerilimi ortadan kaldıracaktır. Bu bağlantı kesme, modern kablolama uygulamasının temel bir ilkesidir ve "Otomatik Beslemenin Bağlantısının Kesilmesi" (ADS) olarak adlandırılır. İzin verilen maksimum toprak arıza devre empedans değerleri ve aşırı akım koruma cihazlarının özellikleri, bunun derhal olmasını ve aşırı akım akarken iletken yüzeylerde tehlikeli voltajların oluşmamasını sağlamak için elektriksel güvenlik düzenlemelerinde kesin olarak belirtilmiştir. Bu nedenle koruma, voltaj yükselmesini ve süresini sınırlandırarak yapılır.

Alternatif derinlemesine savunma - güçlendirilmiş veya çift yalıtım gibi - tehlikeli bir durumu ortaya çıkarmak için birden fazla bağımsız arızanın meydana gelmesi gereken yerlerde.

Fonksiyonel topraklama

A fonksiyonel toprak bağlantı elektrik güvenliği dışında bir amaca hizmet eder ve normal çalışmanın bir parçası olarak akımı taşıyabilir. İşlevsel bir toprağın en önemli örneği, elektrik kaynağı kaynağındaki toprak elektroduna bağlı akım taşıyan bir iletken olduğunda bir elektrik besleme sistemindeki nötrdür. Fonksiyonel toprak bağlantıları kullanan cihazlara diğer örnekler arasında dalgalanma bastırıcılar ve elektromanyetik parazit filtreleri bulunur.

Alçak gerilim sistemleri

Elektrik gücünü en geniş son kullanıcı sınıfına dağıtan alçak gerilim dağıtım şebekelerinde, topraklama sistemlerinin tasarımındaki temel endişe, elektrikli aletleri kullanan tüketicilerin güvenliği ve bunların elektrik çarpmalarına karşı korunmasıdır. Topraklama sistemi, sigortalar ve artık akım cihazları gibi koruyucu cihazlarla birlikte, nihayetinde bir kişinin, potansiyel olarak kişinin potansiyeline göre “güvenli” eşiği aşan, tipik olarak yaklaşık olarak ayarlanan metal bir nesneye temas etmemesini sağlamalıdır. 50 V.

Genel olarak halka açık ağlardan ziyade endüstriyel / madencilik ekipmanlarında / makinelerinde kullanılan 240 V ila 1.1 kV sistem voltajına sahip elektrik şebekelerinde, topraklama sistemi tasarımı, ev kullanıcıları için olduğu kadar güvenlik açısından da eşit derecede önemlidir.

Çoğu gelişmiş ülkede, topraklı kontaklı 220 V, 230 V veya 240 V prizler II.Dünya Savaşı'ndan hemen önce veya sonra piyasaya sürüldü, ancak popülerlikte önemli ulusal farklılıklar vardı. Amerika Birleşik Devletleri ve Kanada'da, 120'ların ortalarından önce kurulan 1960 V elektrik prizlerinde genellikle bir toprak (toprak) pimi yoktu. Gelişmekte olan dünyada, yerel kablolama uygulaması bir prizin topraklama pimine bağlantı sağlamayabilir.

Bir besleme topraklamasının yokluğunda, toprak bağlantısına ihtiyaç duyan cihazlar genellikle kaynağı nötr kullanır. Bazıları özel topraklama çubukları kullandı. Birçok 110 V cihaz, "hat" ve "nötr" arasındaki farkı korumak için polarize fişlere sahiptir, ancak ekipman topraklaması için nötr beslemenin kullanılması oldukça sorunlu olabilir. "Hat" ve "nötr", prizde veya fişte yanlışlıkla ters çevrilebilir veya nötr-toprak bağlantısı başarısız olabilir veya yanlış takılabilir. Nötrdeki normal yük akımları bile tehlikeli voltaj düşüşleri oluşturabilir. Bu nedenlerle, çoğu ülke artık neredeyse evrensel olan özel koruyucu toprak bağlantılarını zorunlu kılmıştır.

Yanlışlıkla enerjilenen nesneler ile besleme bağlantısı arasındaki arıza yolu düşük empedansa sahipse, hata akımı, devre aşırı akım koruma cihazı (sigorta veya devre kesici) toprak arızasını gidermek için açılacak kadar büyük olacaktır. Topraklama sisteminin ekipman muhafazaları ile besleme dönüşü (TT ayrı olarak topraklanmış bir sistemde olduğu gibi) arasında düşük empedanslı bir metalik iletken sağlamadığı durumlarda, arıza akımları daha küçüktür ve aşırı akım koruma cihazını çalıştırmayabilir. Bu durumda toprağa sızan akımı tespit etmek ve devreyi kesmek için bir artık akım dedektörü monte edilir.

IEC terminolojisi

Uluslararası IEC 60364 standardı, iki harfli kodları kullanarak üç topraklama düzenlemesi ailesini ayırır TN, TT, ve IT.

İlk harf, toprak ile güç kaynağı ekipmanı (jeneratör veya transformatör) arasındaki bağlantıyı gösterir:

"T" - Bir noktanın toprağa doğrudan bağlantısı (Latince: terra)

"Ben" - Belki de yüksek empedans sayesinde toprakla (izolasyon) bağlantılı bir nokta yoktur.

İkinci harf, toprak veya ağ ile sağlanan elektrikli cihaz arasındaki bağlantıyı gösterir:

"T" - Toprak bağlantısı, genellikle bir topraklama çubuğu üzerinden toprağa doğrudan yerel bağlantı (Latince: terra) ile yapılır.

"N" - Toprak bağlantısı elektrik beslemesi tarafından sağlanır Network, ya ayrı bir koruyucu toprak (PE) iletkeni olarak ya da nötr iletkeni ile birlikte.

TN ağlarının çeşitleri

İçinde TN topraklama sistemi, jeneratör veya transformatördeki noktalardan biri toprakla, genellikle üç fazlı bir sistemdeki yıldız noktası ile bağlantılıdır. Elektrikli cihazın gövdesi, transformatördeki bu toprak bağlantısı üzerinden toprak ile bağlanır. Bu düzenleme, özellikle Avrupa'da konut ve endüstriyel elektrik sistemleri için geçerli bir standarttır.

Tüketicinin elektrik tesisatının açıkta kalan metal kısımlarını birbirine bağlayan iletken denir. koruyucu toprak. Üç fazlı bir sistemde yıldız noktasına bağlanan veya dönüş akımını tek fazlı bir sistemde taşıyan iletken denir nötr (N). TN sistemlerinin üç çeşidi ayırt edilir:

TN-S

PE ve N, sadece güç kaynağının yakınında birbirine bağlanan ayrı iletkenlerdir.

TN-C

Birleşik PEN iletkeni hem PE hem de N iletkeni işlevlerini yerine getirir. (230 / 400v sistemlerde normalde sadece dağıtım şebekeleri için kullanılır)

TN-C-S,

Sistemin bir kısmı, bir noktada ayrı PE ve N hatlarına bölünmüş kombine bir PEN iletkeni kullanır. Birleşik PEN iletkeni tipik olarak trafo merkezi ile binaya giriş noktası arasında meydana gelir ve toprak ve nötr servis kafasında ayrılır. İngiltere'de bu sistem olarak da bilinir koruyucu çoklu topraklama (PME), kombine nötr ve toprak iletkenini birçok yerde gerçek toprağa bağlama uygulaması nedeniyle, kırık bir PEN iletkeni durumunda elektrik çarpması riskini azaltmak için. Avustralya ve Yeni Zelanda'daki benzer sistemler şu şekilde belirlenmiştir: çok topraklı nötr (MEN) ve Kuzey Amerika'da olduğu gibi çok topraklı nötr (MGN).

Aynı transformatörden hem TN-S hem de TN-CS beslemelerinin alınması mümkündür. Örneğin, bazı yer altı kablolarındaki kılıflar paslanır ve iyi toprak bağlantıları sağlamayı durdurur ve bu nedenle yüksek dirençli “kötü toprakların” bulunduğu evler TN-CS'ye dönüştürülebilir. Bu, yalnızca nötr arızaya karşı uygun şekilde sağlam olduğunda ve dönüşüm her zaman mümkün olmadığında bir ağda mümkündür. Açık devre PEN, kesintinin akış aşağısında sistem toprağına bağlı açıkta kalan herhangi bir metal üzerinde tam faz gerilimini etkileyebileceğinden, PEN arızaya karşı uygun takviye edilmelidir. Alternatif, yerel bir toprak sağlamak ve TT'ye dönüştürmektir. Bir TN ağının ana cazibesi, düşük empedanslı toprak yolunun, hattan PE'ye kısa devre olması durumunda yüksek akım devresinde kolay otomatik bağlantı kesilmesine (ADS) izin vermesidir, çünkü aynı kesici veya sigorta LN veya L için çalışacaktır. -PE arızaları ve toprak arızalarını tespit etmek için bir RCD gerekli değildir.

TT ağı

İçinde TT (Terra-Terra) topraklama sistemi, tüketici için koruyucu topraklama bağlantısı yerel bir toprak elektrodu ile sağlanır (bazen Terra-Firma bağlantısı olarak anılır) ve jeneratörde bağımsız olarak monte edilmiş başka bir tane vardır. İkisi arasında 'topraklama kablosu' yoktur. Arıza döngüsü empedansı daha yüksektir ve elektrot empedansı gerçekten çok düşük olmadığı sürece, bir TT kurulumunda ilk izolatörü olarak her zaman bir RCD (GFCI) olmalıdır.

TT topraklama sisteminin en büyük avantajı, diğer kullanıcıların bağlı ekipmanlarından kaynaklanan azaltılmış girişimdir. TT, parazitsiz topraklamadan yararlanan telekomünikasyon siteleri gibi özel uygulamalar için her zaman tercih edilmiştir. Ayrıca, TT ağları, bozuk bir nötr durumunda herhangi bir ciddi risk oluşturmaz. Ek olarak, gücün üstten dağıtıldığı yerlerde, herhangi bir tepe dağıtım iletkeni, örneğin devrilmiş bir ağaç veya dal tarafından kırılırsa, toprak iletkenleri gerilim altında değildir.

RCD öncesi dönemde, TT topraklama sistemi, hattan PE'ye kısa devre durumunda (aynı kesicinin bulunduğu TN sistemlerine kıyasla) güvenilir otomatik bağlantı kesme (ADS) düzenleme zorluğu nedeniyle genel kullanım için çekici değildi veya sigorta LN veya L-PE arızaları için çalışır). Ancak artık akım cihazları bu dezavantajı azalttığından, TT topraklama sistemi, tüm AC güç devrelerinin RCD korumalı olması şartıyla çok daha çekici hale gelmiştir. Bazı ülkelerde (İngiltere gibi) düşük empedanslı bir eşpotansiyel bölgenin yapıştırma yoluyla sürdürülemediği, mobil evlere ve bazı tarımsal ortamlara yönelik malzemeler gibi önemli dış mekan kablolarının bulunduğu veya yüksek arıza akımının olduğu durumlarda tavsiye edilir yakıt depoları veya marinalar gibi diğer tehlikelere yol açabilir.

TT topraklama sistemi, çoğu endüstriyel ortamda RCD üniteleri ile Japonya'nın her yerinde kullanılmaktadır. Bu, genellikle topraklama iletkenine yüksek frekanslı gürültü ileten önemli filtrelere sahip olan değişken frekanslı sürücüler ve anahtarlamalı güç kaynakları için ek gereksinimler getirebilir.

BT ağı

Bir de IT elektrik dağıtım sisteminin toprakla hiç bağlantısı yoktur veya sadece yüksek empedanslı bir bağlantısı vardır.

karşılaştırma

Diğer terminolojiler

Pek çok ülkenin binaları için ulusal kablolama düzenlemeleri IEC 60364 terminolojisini takip ederken, Kuzey Amerika'da (Amerika Birleşik Devletleri ve Kanada), "ekipman topraklama iletkeni", dal devrelerindeki ekipman topraklarını ve topraklama kablolarını ve "topraklama elektrot iletkeni" anlamına gelir. bir topraklama çubuğunu (veya benzerini) bir servis paneline bağlayan iletkenler için kullanılır. "Topraklanmış iletken" sistem "nötr" dür. Avustralya ve Yeni Zelanda standartları Çoklu Topraklanmış Nötr (MEN) adı verilen değiştirilmiş bir PME topraklama sistemi kullanır. Nötr, her tüketici hizmet noktasında topraklanır (topraklanır), böylece nötr potansiyel farkını tüm AG hatlarının uzunluğu boyunca etkin bir şekilde sıfıra getirir. Birleşik Krallık'ta ve bazı İngiliz Milletler Topluluğu ülkelerinde, Faz-Nötr-Toprak anlamına gelen "PNE" terimi, üç (veya tek fazlı olmayan bağlantılar için daha fazla) iletkenin, yani PN-S'nin kullanıldığını belirtmek için kullanılır.

Direnç topraklı nötr (Hindistan)

HT sistemine benzer şekilde, LT sistemi için Merkezi Elektrik Kurumu Yönetmelikleri (1100 V> LT> 230 V) uyarınca Hindistan'da madencilik için dirençli toprak sistemi de tanıtıldı. Yıldız nötr noktasının katı topraklaması yerine, arasına uygun bir nötr topraklama direnci (NGR) eklenir ve toprak kaçak akımını 750 mA'ya kadar sınırlar. Arıza akımı kısıtlaması nedeniyle, gazlı madenlerde daha güvenlidir.

Toprak kaçağı kısıtlandığından, kaçak koruma yalnızca 750 mA giriş için en yüksek limite sahiptir. Katı topraklı sistemde kaçak akım kısa devre akımına kadar çıkabilir, burada maksimum 750 mA ile sınırlıdır. Bu kısıtlanmış çalışma akımı, kaçak röle korumasının genel çalışma verimliliğini azaltır. Madenlerde elektrik çarpmasına karşı güvenlik için etkin ve en güvenilir korumanın önemi artmıştır.

Bu sistemde, bağlanan direncin açılma olasılığı vardır. Bu ek korumayı önlemek için, arıza durumunda gücü kesen direnci izlemek için kullanılır.

Toprak kaçağı koruması

Toprak Akım sızıntısı, içinden geçmesi halinde insan için çok zararlı olabilir. Elektrikli cihazların / ekipmanların kazara çarpmasını önlemek için, sızıntı belirli sınırı aştığında gücü izole etmek için kaynakta toprak kaçağı rölesi / sensörü kullanılır. Bu amaçla toprak kaçağı devre kesicisi kullanılmaktadır. Akım algılama kesicisine RCB / RCCB denir. Endüstriyel uygulamalarda, toprak kaçak röleleri, CBCT sekonderinden sistemin kaçak akımını (sıfır faz sıra akımı) algılayan CBCT (çekirdek dengeli akım trafosu) adı verilen ayrı bir CT (akım trafosu) ile birlikte kullanılır ve bu röleyi çalıştırır. Bu koruma mili Amper aralığında çalışır ve 30 mA ile 3000 mA arasında ayarlanabilir.

Toprak bağlantı kontrolü

Toprak çekirdeğine ek olarak dağıtım / ekipman tedarik sisteminden ayrı bir pilot çekirdek p çalıştırılır. Toprak bağlantısı kontrol cihazı, toprak bağlantısını sürekli olarak izleyen kaynak ucuna sabitlenmiştir. Pilot çekirdek p, bu kontrol cihazından başlar ve genellikle hareketli madencilik makinelerine (LHD) güç sağlayan bağlantı kablosundan geçer. Bu çekirdek p, kontrol cihazından başlatılan elektrik devresini tamamlayan bir diyot devresi vasıtasıyla dağıtım ucunda toprağa bağlanır. Araca toprak bağlantısı kesildiğinde, bu pilot çekirdek devresi bağlantısı kesilir, kaynak ucuna sabitlenen koruma cihazı etkinleştirilir ve makineye giden gücü izole eder. Bu tip devre, yer altı madenlerinde kullanılan taşınabilir ağır elektrikli ekipman için bir zorunluluktur.

Emlaklar

Ücret

• TN ağları, her tüketicinin bulunduğu bölgede düşük empedanslı bir toprak bağlantısının maliyetinden tasarruf sağlar. Böyle bir bağlantı (gömülü metal bir yapı) sağlamak için gereklidir koruyucu toprak BT ve TT sistemlerinde.
• TN-C ağları, ayrı N ve PE bağlantıları için gereken ek iletkenin maliyetinden tasarruf sağlar. Bununla birlikte, kopmuş nötr riskini azaltmak için, özel kablo tipleri ve toprağa çok sayıda bağlantı gereklidir.
• TT şebekeleri uygun RCD (Topraklama hatası kesici) koruması gerektirir.

Güvenlik

• TN'de, bir yalıtım arızasının, aşırı akım devre kesicisini veya sigortasını tetikleyecek ve L iletkenlerini ayıracak yüksek kısa devre akımına yol açma olasılığı yüksektir. TT sistemlerinde, topraklama hatası döngü empedansı bunu yapmak için çok yüksek veya gerekli süre içinde yapmak için çok yüksek olabilir, bu nedenle genellikle bir RCD (eski adıyla ELCB) kullanılır. Daha önceki TT kurulumları, bu önemli güvenlik özelliğine sahip olmayabilir ve CPC'nin (Devre Koruyucu İletken veya PE) ve belki de kişilerin erişebileceği ilişkili metalik parçaların (açık iletken parçalar ve harici iletken parçalar) uzun süre hata altında enerjilenmesine izin verebilir koşullar, ki bu gerçek bir tehlikedir.
• TN-S ve TT sistemlerinde (ve ayrılma noktasının ötesindeki TN-CS'de), ek koruma için artık akım cihazı kullanılabilir. Tüketici cihazında herhangi bir yalıtım arızası olmadığında, denklem I_L1+I_L2+I_L3+I_N = 0 tutulur ve bir RCD, bu toplam bir eşiğe (tipik olarak 10 mA - 500 mA) ulaşır ulaşmaz beslemeyi kesebilir. L veya N ve PE arasındaki bir yalıtım hatası, yüksek olasılıkla bir RCD'yi tetikleyecektir.
• IT ve TN-C ağlarında, artık akım cihazlarının bir yalıtım hatası tespit etme olasılığı daha düşüktür. Bir TN-C sisteminde, farklı RCD'lerde devrelerin toprak iletkenleri arasındaki temastan veya gerçek topraklamadan kaynaklanan istenmeyen tetiklemeye karşı da çok savunmasız olacaklar, böylece kullanımları uygulanamaz hale gelecektir. Ayrıca, RCD'ler genellikle nötr çekirdeği izole eder. Bunu bir TN-C sisteminde yapmak güvenli olmadığından TN-C üzerindeki RCD'ler yalnızca hat iletkenini kesmek için kablolanmalıdır.
• Dünya ve nötrün birleştirildiği tek uçlu tek fazlı sistemlerde (TN-C ve TN-CS sistemlerinin birleşik nötr ve toprak çekirdek kullanan bir kısmı), PEN iletkeni içinde bir temas sorunu varsa, topraklama sisteminin kopma ötesindeki tüm parçaları L iletkeninin potansiyeline yükselecektir. Dengesiz çok fazlı bir sistemde, topraklama sisteminin potansiyeli en yüklü hat iletkeninin potansiyeline doğru hareket edecektir. Nötrün kırılmanın ötesindeki potansiyelinde böyle bir artış, nötr evirme. Bu nedenle, TN-C bağlantıları, sabit kablolamadan daha yüksek temas problemi olasılığının olduğu fiş / soket bağlantıları veya esnek kablolar üzerinden geçmemelidir. Eşmerkezli kablo yapısı ve çoklu toprak elektrotları kullanılarak hafifletilebilecek bir kablonun hasar görmesi riski de vardır. Yakınlıktan gerçek toprakla iyi temasa kadar artan şok riskiyle birleştiğinde, nötr yükselen 'topraklanmış' metal işin tehlikeli bir potansiyele kayıp (küçük) riskleri nedeniyle, TN-CS malzemelerinin kullanımı Birleşik Krallık'ta şu durumlarda yasaklanmıştır: karavan sahaları ve teknelere kıyı temini ve çiftlikler ve bina dışı şantiyelerde kullanılması kesinlikle tavsiye edilmez ve bu gibi durumlarda tüm dış mekan kablolarının RCD ve ayrı bir toprak elektrotu ile TT yapılması önerilir.
• IT sistemlerinde, tek bir yalıtım arızasının, toprakla temas eden bir insan vücudundan tehlikeli akımların akmasına neden olması muhtemel değildir, çünkü böyle bir akımın akması için düşük empedanslı bir devre yoktur. Bununla birlikte, bir ilk yalıtım hatası bir IT sistemini etkili bir şekilde bir TN sistemine dönüştürebilir ve daha sonra ikinci bir yalıtım hatası tehlikeli vücut akımlarına yol açabilir. Daha da kötüsü, çok fazlı bir sistemde, hat iletkenlerinden biri toprakla temas ederse, diğer faz çekirdeklerinin faz nötr voltajından ziyade toprağa göre faz-faz voltajına yükselmesine neden olur. IT sistemleri ayrıca diğer sistemlere göre daha büyük geçici aşırı gerilimler yaşar.
• TN-C ve TN-CS sistemlerinde, kombine nötr-toprak çekirdek ve dünya gövdesi arasındaki herhangi bir bağlantı, normal koşullar altında önemli akım taşıyabilir ve kırık nötr bir durumda daha da fazla taşıyabilir. Bu nedenle, ana eşpotansiyel bağlantı iletkenleri bu düşünülerek boyutlandırılmalıdır; TN-CS'nin kullanılması, çok sayıda gömülü metal işçiliği ve patlayıcı gazların bir arada bulunduğu benzin istasyonları gibi durumlarda tavsiye edilmez.

Elektromanyetik uyumluluk

• TN-S ve TT sistemlerinde, tüketicinin toprakla düşük gürültülü bağlantısı vardır, bu da dönüş iletkenleri ve bu iletkenin empedansı nedeniyle N iletkeninde görünen voltajdan muzdarip değildir. Bu, bazı telekomünikasyon ve ölçüm cihazları için özellikle önemlidir.
• TT sistemlerinde, her tüketicinin kendi toprak bağlantısı vardır ve paylaşılan bir PE hattında diğer tüketicilerin neden olabileceği akımları fark etmez.

Mevzuat

• Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Elektrik Yasası ve Kanada Elektrik Yasasında, dağıtım transformatöründen gelen besleme, birleşik bir nötr ve topraklama iletkeni kullanır, ancak yapı içinde ayrı nötr ve koruyucu topraklama iletkenleri kullanılır (TN-CS). Nötr, yalnızca müşterinin bağlantı kesme anahtarının besleme tarafında toprağa bağlanmalıdır.
• Arjantin, Fransa (TT) ve Avustralya'da (TN-CS) müşteriler kendi toprak bağlantılarını sağlamalıdır.
• Japonya, PSE yasalarına tabidir ve çoğu kurulumda TT topraklama kullanır.
• Avustralya'da, Çok Topraklı Nötr (MEN) topraklama sistemi kullanılır ve AS 5'in 3000. Bölümünde açıklanmaktadır. AG müşterisi için, caddedeki transformatörden binalara kadar bir TN-C sistemidir (nötr bu segment boyunca birden çok kez topraklandı) ve kurulumun içindeki bir TN-S sistemi Ana Panodan aşağıya doğru. Bir bütün olarak bakıldığında, bu bir TN-CS sistemidir.
• Danimarka'da yüksek voltaj düzenlemesi (Stærkstrømsbekendtgørelsen) ve Malezya Elektrik Yönetmeliği 1994, tüm tüketicilerin TT topraklaması kullanması gerektiğini belirtmektedir, ancak nadir durumlarda TN-CS'ye izin verilebilir (ABD'de olduğu gibi kullanılır). Daha büyük şirketler söz konusu olduğunda kurallar farklıdır.
• Hindistan'da, Merkezi Elektrik Kurumu Yönetmelikleri, CEAR, 2010, kural 41 uyarınca, topraklama, 3 fazlı, 4 telli bir sistemin nötr teli ve 2 fazlı, 3 telli bir sistemin ek üçüncü kablosu vardır. Topraklama iki ayrı bağlantı ile yapılacaktır. Topraklama sistemi ayrıca, uygun topraklamanın gerçekleşeceği şekilde minimum iki veya daha fazla toprak çukuruna (elektrot) sahip olmalıdır. Kural 42'ye göre, 5 V'u aşan 250 kW üzeri yüke sahip tesisat, toprak arızası veya kaçağı durumunda yükü izole etmek için uygun Toprak kaçağı koruyucu cihaza sahip olacaktır.

Uygulama örnekleri

• Yeraltı güç kablolarının yaygın olduğu İngiltere'de, TN-S sistemi yaygındır.
• Hindistan'da LT tedariki genellikle TN-S sistemi üzerinden yapılmaktadır. Nötr, dağıtım transformatöründe çift topraklıdır. Nötr ve toprak dağıtım havai hattı / kablolarında ayrı ayrı çalışır. Toprak bağlantısı için havai hatlar ve kabloların zırhlanması için ayrı iletken kullanılır. Toprağı güçlendirmek için kullanıcı uçlarına ek toprak elektrotları / çukurları monte edilmiştir.
• Avrupa'daki çoğu modern evde bir TN-CS topraklama sistemi vardır. Kombine nötr ve toprak, en yakın trafo merkezi ile servis kesintisi (sayaçtan önceki sigorta) arasında gerçekleşir. Bundan sonra, tüm dahili kablolamada ayrı toprak ve nötr damar kullanılır.
• İngiltere'deki daha eski kentsel ve banliyö evleri, toprak bağlantısı, yeraltı kurşun ve kağıt kablosunun kurşun kılıfı yoluyla iletilen TN-S kaynaklarına sahip olma eğilimindedir.
• Norveç'teki eski evler BT sistemini kullanırken yeni evler TN-CS kullanıyor.
• Bazı eski evler, özellikle artık akım devre kesicileri ve kablolu ev alanı ağları icat edilmeden önce inşa edilenler, kurum içi TN-C düzenlemesi kullanır. Bu artık önerilen bir uygulama değildir.
• Laboratuvar odaları, tıbbi tesisler, şantiyeler, onarım atölyeleri, mobil elektrik tesisatları ve yalıtım hataları riskinin arttığı motor jeneratörleri aracılığıyla sağlanan diğer ortamlar, genellikle izolasyon transformatörlerinden sağlanan bir IT topraklama düzenlemesi kullanır. IT sistemlerindeki iki arıza sorunlarını azaltmak için, izolasyon transformatörlerinin her biri sadece az sayıda yük sağlamalı ve bir yalıtım izleme cihazı ile korunmalıdır (genellikle maliyet nedeniyle sadece tıbbi, demiryolu veya askeri IT sistemleri tarafından kullanılır).
• İlave bir PE iletkeninin maliyetinin yerel bir toprak bağlantısının maliyetinden ağır bastığı uzak bölgelerde, TT şebekeleri bazı ülkelerde, özellikle eski mülklerde veya güvenliğin bir elektrik kesintisinin kırılmasıyla tehdit edilebileceği kırsal alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. havai PE iletken, diyelim ki düşmüş bir ağaç dalı. Bireysel mülklere yönelik TT arzı, çoğunlukla, bir tekil malın TN-CS arzı için uygun olmadığı düşünülen TN-CS sistemlerinde de görülür.
• Avustralya, Yeni Zelanda ve İsrail'de TN-CS sistemi kullanımdadır; ancak, halihazırda kablolama kuralları, ek olarak, her müşterinin hem bir su borusu bağı (metalik su boruları tüketicinin tesisine girerse) hem de özel bir toprak elektrodu yoluyla toprağa ayrı bir bağlantı sağlaması gerektiğini belirtir. Avustralya ve Yeni Zelanda'da buna Çoklu Topraklanmış Nötr Bağlantısı veya MEN Bağlantısı denir. Bu MEN Bağlantısı, kurulum testi amacıyla çıkarılabilir, ancak kullanım sırasında bir kilitleme sistemi (örneğin kilit somunları) veya iki veya daha fazla vida ile bağlanır. MEN sisteminde Nötr'ün bütünlüğü çok önemlidir. Avustralya'da, yeni kurulumlar ayrıca ıslak alanlar altında yeniden güçlendiren temel betonunu toprak iletkenine (AS3000) bağlamalı, tipik olarak topraklamanın boyutunu artırmalı ve banyo gibi alanlarda eşpotansiyel bir düzlem sağlamalıdır. Eski kurulumlarda, sadece su borusu bağını bulmak alışılmadık bir durum değildir ve böyle kalmasına izin verilir, ancak herhangi bir yükseltme işi yapılırsa ek toprak elektrotu takılmalıdır. Koruyucu topraklama ve nötr iletkenler, tüketicinin nötr bağlantısına (elektrik sayacının nötr bağlantısının müşteri tarafında bulunur) kadar birleştirilir - bu noktanın ötesinde, koruyucu topraklama ve nötr iletkenler ayrıdır.

Yüksek gerilim sistemleri

Genel halk tarafından çok daha az erişilebilir olan yüksek voltajlı şebekelerde (1 kV'nin üzerinde), topraklama sistemi tasarımının odak noktası, güvenlikten daha çok, tedarikin güvenilirliği, korumanın güvenilirliği ve varlığında ekipman üzerindeki etkidir. kısa devre. Akım yolu çoğunlukla toprak üzerinden kapalı olduğundan, topraklama sistemi seçiminden yalnızca en yaygın olan fazdan toprağa kısa devrelerin büyüklüğü önemli ölçüde etkilenir. Dağıtım trafo merkezlerinde bulunan üç fazlı YG / OG güç trafoları, dağıtım şebekeleri için en yaygın besleme kaynağıdır ve nötrlerinin topraklama türü, topraklama sistemini belirler.

Beş tip nötr topraklama vardır:

• Katı topraklanmış nötr
• Unearthed nötr
• Direnç topraklı nötr
  • Düşük dirençli topraklama
  • Yüksek dirençli topraklama
• Reaktans topraklı nötr
• Topraklama transformatörlerinin kullanılması (Zigzag transformatörü gibi)

Katı topraklanmış nötr

In katı or direkt olarak topraklanmış nötr, transformatörün yıldız noktası doğrudan toprağa bağlanır. Bu çözümde, toprak arıza akımının kapanması için düşük empedanslı bir yol sağlanır ve sonuç olarak bunların büyüklükleri, üç fazlı arıza akımları ile karşılaştırılabilir. Nötr, zemine yakın potansiyelde kaldığından, etkilenmeyen fazlardaki gerilimler, arıza öncesi olanlara benzer seviyelerde kalır; bu nedenle bu sistem, yalıtım maliyetlerinin yüksek olduğu yüksek gerilim iletim şebekelerinde düzenli olarak kullanılmaktadır.

Direnç topraklı nötr

Kısa devre toprak arızasını sınırlamak için nötr, transformatörün yıldız noktası ve toprak arasına ek nötr topraklama direnci (NGR) eklenir.

Düşük dirençli topraklama

Düşük dirençli arıza akım sınırı nispeten yüksektir. Hindistan'da, Merkezi Elektrik Kurumu Yönetmeliği, CEAR, 50, kural 2010 uyarınca açık döküm madenleri için 100 A ile sınırlandırılmıştır.

Unearthed nötr

In ortaya çıkarıldı, yalıtılmış or değişken nötr IT sisteminde olduğu gibi, yıldız noktasının (veya ağdaki herhangi bir noktanın) ve toprağın doğrudan bağlantısı yoktur. Sonuç olarak, topraklama hatası akımlarının kapatılacak yolu yoktur ve bu nedenle ihmal edilebilir büyüklükleri vardır. Bununla birlikte, uygulamada, arıza akımı sıfıra eşit olmayacaktır: devredeki iletkenler - özellikle yeraltı kabloları - nispeten yüksek empedanslı bir yol sağlayan toprağa karşı doğal bir kapasitansa sahiptir.

İzole nötrlü sistemler çalışmaya devam edebilir ve bir toprak arızası olsa bile kesintisiz besleme sağlayabilir.

Kesintisiz toprak arızasının varlığı önemli bir güvenlik riski oluşturabilir: akım 4 A - 5 A'yı aşarsa, arıza giderildikten sonra bile devam edebilecek bir elektrik arkı oluşur. Bu nedenle, esas olarak yer altı ve denizaltı ağları ve güvenilirlik ihtiyacının yüksek ve insan teması olasılığının nispeten düşük olduğu endüstriyel uygulamalarla sınırlıdırlar. Birden fazla yeraltı besleyicisine sahip kentsel dağıtım ağlarında, kapasitif akım, ekipman için önemli bir risk oluşturacak şekilde onlarca ampere ulaşabilir.

Düşük arıza akımının ve bundan sonraki sistem işletiminin faydası, arıza yerinin tespit edilmesinin zor olduğu doğal dezavantaj ile dengelenir.