Zemējuma sistēmas elektrotīkliem līdz un virs 1000 V

Elektrisko tīklu darbībai ir vairākas iespējas atkarībā no to zemējuma sistēmas. Īsi raksturosim esošās zemējuma sistēmas elektrotīkliem ar sprieguma klasi līdz 1000 V un virs tā.

Tīkli ar sprieguma klasi līdz 1000 V

TN-C sistēma

Šīs konfigurācijas elektrotīklā barošanas transformatora neitrālā spaile ir stingri iezemēta, tas ir, tas ir elektriski savienots ar transformatora apakšstacijas zemējuma cilpu. Visā garumā no apakšstacijas līdz patērētājam nulles un aizsargvadi ir apvienoti vienā kopīgā - t.s. PEN vads.

Šis tīkls nodrošina elektroierīču "neitralizāciju" — nulles un aizsargvadu savienošanu ar kombinēto PEN vadu. Šis tīkls ir novecojis un tiek izmantots tikai rūpniecībā un ielu apgaismojumā.

Ikdienā elektroierīču atiestatīšana ir aizliegta, jo pastāv briesmas radīt bīstamu potenciālu uz atiestatāmajām ēkām, tāpēc šāds tīkls vecās ēkās tiek darbināts tikai kā divvadu — tiek izmantoti tikai nulles un fāzes vadi.

TN-C-S sistēma

Šis tīkls no iepriekšējā atšķiras ar to, ka kombinētais PEN vads noteiktā punktā parasti pēc ieiešanas ēkā tiek sadalīts neitrālajā vadā N un aizsargājošā zemējuma vadā PE.

TN-C-S konfigurācijas tīkls ir visizplatītākais mūsu laikā. Šis tīkls ir viena no ieteicamajām sistēmām saskaņā ar PUE un to var ieviest jaunās iekārtās.

Zemējuma sistēma TN-C:

1 — barošanas avota nulles (vidējā punkta) zemējuma vads, 2 — atklātās vadošās daļas, N — neitrāls darba vads — neitrāls darba (nulles) vads, PE — aizsargvads — aizsargvads (zemējuma vads, nulles aizsargvads, potenciālu izlīdzināšanas sistēmas aizsargvads), PEN — kombinētie nulles aizsargvadi un nulles darba vadītāji — kombinētie neitrālie aizsargvadi un nulles darba vadi.

TN-S sistēma

Šī elektrotīkla konfigurācija atšķiras no iepriekšējiem ar to, ka tajā ir paredzēta elektroapakšstacijas apvienotā vadītāja atdalīšana, visā līnijas garumā ir atdalīti neitrālie un zemējuma vadi.

Šī sistēma tiek izmantota jaunu objektu celtniecībā un ir vispiemērotākā no visām pieejamajām. Bet, ņemot vērā augstākas ieviešanas izmaksas (nepieciešamība novietot atsevišķu aizsargvadītāju), bieži vien priekšroka tiek dota TN-C-S konfigurācijas tīklam.

TN-S zemējuma sistēma:

Zemējuma sistēma TN-C-S:

TT sistēma

Tad strāvas transformatora neitrāls ir arī ciets zemējums, bet gala lietotāja elektroinstalācija ir iezemēta ar atsevišķu zemējuma cilpu, kas nav elektriski savienota ar transformatora iezemēto neitrālu.

Šo zemējuma sistēmu ieteicams lietot elektrisko tīklu neapmierinoša stāvokļa gadījumā, kur nodrošinātā zemējuma darbība var būt bīstama.

Būtībā tie ir TN-C tīkli, kuros principā nav nodrošināts zemējums, kā arī TN-CS tīkli, kas neatbilst PUE prasībām kombinētā vadītāja mehāniskās izturības ziņā, kā arī tā daudzkārtējā zemējuma klātbūtne.

TT zemējuma sistēma:

1 — barošanas avota nulles (vidējā punkta) zemējuma vads, 2 — atklātās vadošās daļas, 3 — atklāto vadošo daļu zemējuma vadītājs, N — neitrāls darba vadītājs — nulles darba (nulles) vadītājs, PE — aizsargvadītājs — aizsargājošs vadītājs (zemējuma vadītājs, neitrāls aizsargvadītājs, potenciāla izlīdzināšanas sistēmas aizsargvadītājs).

Informācijas sistēma

Strāvas transformatoru neitrāli šīs konfigurācijas tīklā nav iezemēti, tas ir, tie ir izolēti no apakšstacijas zemējuma ķēdes. Aizsargzemējuma vadu var pieslēgt apakšstacijas zemējuma cilpai vai tieši pie lietotāja esošajai zemējuma cilpai.

IT zemējuma sistēma:

1 — barošanas avota nulles punkta zemējuma pretestība (ja tāda ir), 2 — zemējuma vads, 3 — atklātas vadošās daļas, 4 — zemējuma ierīce, PE — aizsargvadītājs — aizsargvadītājs (zemējuma vadītājs, nulles aizsargvads, potenciāla izlīdzināšana).

Šo zemējuma sistēmu izmanto, lai darbinātu iekārtas, kurām ir īpašas drošības un uzticamības prasības. Tās ir spēkstaciju, apakšstaciju, bīstamo nozaru, jo īpaši kalnrūpniecības, elektrisko instalāciju telpas, spridzināšanas telpas utt.

Tīkli ar sprieguma klasi virs 1000 V

Vairumā gadījumu darbojas 6, 10 un 35 kV sprieguma klases elektroinstalācijas un tīkli izolētā neitrālā režīmā… Tā kā nav neitrāla zemējuma, vienas fāzes īssavienojums ar zemi nav īssavienojums, un to neizslēdz aizsardzība.

Ja šīs konfigurācijas tīklā notiek īssavienojums, tā īslaicīga darbība parasti ir atļauta uz laiku, lai atrastu bojāto posmu un atvienotu to no tīkla. Tas ir, īssavienojuma klātbūtnē tīklā ar izolētu neitrālu patērētāji nezaudē jaudu, bet turpina strādāt tajā pašā režīmā, izņemot bojāto zonu, kurā tiek novērots nepilnīgs fāzes režīms - pārtraukums vienā no fāzēm.

Šī tīkla bīstamība slēpjas tajā, ka vienfāzes īssavienojuma gadījumā strāvas izplatās uz zemi no vietas, kur vadītājs nokrīt 8 m atklātā telpā un 4 m iekštelpās. Cilvēks, kurš ietilpst šo straumju izplatīšanās diapazonā, būs nāvējoši šokēts.

Neitrālo tīklu 6 un 10 kV var iezemēt īpaši kompensējošie reaktori un loka slāpēšanas spoles, lai kompensētu zemējuma defekta strāvas. Šo zemējuma tīklu sistēmu izmanto lielu zemējuma defektu strāvu klātbūtnē, kas var būt bīstama šo tīklu elektroiekārtām.Šādu elektrisko tīklu zemējuma sistēmu sauc par rezonanses vai kompensētu.

Elektrotīklos ar sprieguma klasi 110 un 150 kV ir efektīva zemējuma sistēma. Izmantojot šo zemējuma sistēmu, lielākajai daļai strāvas transformatoru elektrotīklā ir stabils neitrāls zemējums, un dažiem transformatoriem ir neitrāls zemējums, izmantojot novadītājus vai pārsprieguma novadītājus... Selektīva neitrālu zemēšana samazina īssavienojuma strāvas elektrotīklos.

Aprēķinu rezultātā tiek izvēlēts, kurās apakšstacijās transformatoru nulles tiks iezemētas, lai nodrošinātu maksimāli efektīvu elektrotīkla darbību. Neitrālu zemējums caur novadītājiem vai pārsprieguma novadītājiem tiek veikts, lai aizsargātu spēka transformatoru tinumus no iespējamais pārspriegums.

Tīkli ar sprieguma klasi 220-750 kV darbojas stingri iezemētā neitrālā režīmā, tas ir, šādos tīklos visas spēka transformatoru un autotransformatoru neitrālo tinumu izejas ir elektriski savienotas ar apakšstacijas zemes cilpa.