Jordingssystem

by / Fredag, 17 marts 2017 / Udgivet i Elektrisk & Mekanisk

I en elinstallation eller et elforsyningssystem en jordingssystem or jordforbindelse forbinder specifikke dele af den pågældende installation med jordens ledende overflade af sikkerhedsmæssige og funktionelle formål. Referencepunktet er jordens ledende overflade eller på skibe havets overflade. Valget af jordingssystem kan påvirke installationens sikkerhed og elektromagnetiske kompatibilitet. Reglerne for jordingssystemer varierer betydeligt mellem lande og mellem forskellige dele af elektriske systemer, selvom mange følger anbefalingerne fra Den Internationale Elektrotekniske Kommission, som er beskrevet nedenfor.

Denne artikel vedrører kun jordforbindelse til elektrisk strøm. Eksempler på andre jordingssystemer er anført nedenfor med links til artikler:

  • For at beskytte en struktur mod lynnedslag, lede lynet gennem jordingssystemet og ind i jordstangen i stedet for at passere gennem strukturen.
  • Som en del af en enkelt-leder jord returstrøm og signal linjer, som blev brugt til lav watt strømforsyning og til telegraf linjer.
  • I radio, som jordplan til stor monopol antenne.
  • Som hjælpespændingsbalance til andre slags radioantenner, såsom dipoler.
  • Som fødepunkt for en jorddipolantenne til VLF- og ELF-radio.

Formål med elektrisk jording

Beskyttende jording

I Storbritannien er "Earthing" forbindelsen af ​​installationens eksponerede ledende dele ved hjælp af beskyttelsesledere til "hovedjordingsterminalen", som er forbundet med en elektrode i kontakt med jordens overflade. EN beskyttelsesleder (PE) (kendt som en udstyrs jordingsleder i US National Electrical Code) undgår fare for elektrisk stød ved at holde den eksponerede ledende overflade på tilsluttede enheder tæt på jordpotentialet under fejltilstande. I tilfælde af fejl tillades en strøm at løbe til jorden af ​​jordingssystemet. Hvis dette er for stort, vil overstrømsbeskyttelsen af ​​en sikring eller afbryder fungere, og derved beskytte kredsløbet og fjerne eventuelle fejlinducerede spændinger fra de udsatte, ledende overflader. Denne frakobling er et grundlæggende princip i moderne ledningspraksis og omtales som "Automatic Disconnection of Supply" (ADS). Maksimalt tilladte jordfejlssløjfeimpedansværdier og karakteristika for overstrømsbeskyttelsesanordninger er strengt specificeret i elektriske sikkerhedsforskrifter for at sikre, at dette sker hurtigt, og at der ikke opstår farlige spændinger på de ledende overflader, mens overstrømmen flyder. Beskyttelse er derfor ved at begrænse spændingsstigningen og dens varighed.

Alternativet er forsvar i dybden – såsom forstærket eller dobbelt isolering – hvor der skal opstå flere uafhængige fejl for at afsløre en farlig tilstand.

Funktionel jordforbindelse

A funktionel jord forbindelse tjener et andet formål end elektrisk sikkerhed og kan føre strøm som en del af normal drift. Det vigtigste eksempel på en funktionel jord er nulpunktet i et elektrisk forsyningssystem, når det er en strømførende leder, der er forbundet med jordelektroden ved den elektriske strømkilde. Andre eksempler på enheder, der bruger funktionelle jordforbindelser, omfatter overspændingsdæmpere og elektromagnetiske interferensfiltre.

Lavspændingssystemer

I lavspændingsdistributionsnetværk, som distribuerer den elektriske strøm til den bredeste klasse af slutbrugere, er den største bekymring for design af jordingssystemer sikkerheden for forbrugere, der bruger de elektriske apparater, og deres beskyttelse mod elektrisk stød. Jordingssystemet skal i kombination med beskyttelsesanordninger som sikringer og fejlstrømsanordninger i sidste ende sikre, at en person ikke må komme i berøring med en metalgenstand, hvis potentiale i forhold til personens potentiale overstiger en "sikker" tærskel, typisk sat til ca. 50 V.

På elnet med en systemspænding på 240 V til 1.1 kV, som mest anvendes i industri-/mineudstyr/maskiner frem for offentligt tilgængelige netværk, er jordingssystemets design lige så vigtigt ud fra et sikkerhedssynspunkt som for husholdningsbrugere.

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 i popularitet. I USA og Canada indeholdt 120 V-stikkontakter, der var installeret før midten af ​​1960'erne, generelt ikke en jordstift (jord). I udviklingslandene giver lokal ledningspraksis muligvis ikke en forbindelse til en jordingsstift på en stikkontakt.

I mangel af forsyningsjord brugte enheder, der har brug for en jordforbindelse, ofte forsyningsnul. Nogle brugte dedikerede jordstænger. Mange 110 V-apparater har polariserede stik for at opretholde en sondring mellem "line" og "neutral", men det kan være meget problematisk at bruge forsyningsnul til jording af udstyr. "line" og "neutral" kan ved et uheld vendes om i stikkontakten eller stikket, eller neutral-til-jord-forbindelsen kan svigte eller være forkert installeret. Selv normale belastningsstrømme i neutralen kan generere farlige spændingsfald. Af disse grunde har de fleste lande nu påbudt dedikerede beskyttende jordforbindelser, der nu er næsten universelle.

Hvis fejlvejen mellem tilfældigt aktiverede genstande og forsyningstilslutningen har lav impedans, vil fejlstrømmen være så stor, at kredsløbets overstrømsbeskyttelsesanordning (sikring eller afbryder) åbner for at fjerne jordfejlen. Hvor jordingssystemet ikke giver en lavimpedans metallisk leder mellem udstyrets kabinetter og forsyningsretur (såsom i et TT separat jordet system), er fejlstrømmene mindre og vil ikke nødvendigvis betjene overstrømsbeskyttelsesenheden. I sådanne tilfælde er der installeret en reststrømsdetektor for at detektere strømmen, der lækker til jord og afbryde kredsløbet.

IEC-terminologi

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

Det første bogstav angiver forbindelsen mellem jord og strømforsyningsudstyret (generator eller transformer):

"T" - Direkte forbindelse af et punkt med jord (latin: terra)
"I" — Intet punkt er forbundet med jord (isolation), undtagen måske via en høj impedans.

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

"T" - Jordforbindelse er via en lokal direkte forbindelse til jorden (latin: terra), normalt via en jordstang.
"N" — Jordforbindelse forsynes af elforsyningen Nnetværk, enten som en separat beskyttende jordleder (PE) eller kombineret med nullederen.

Typer af TN-netværk

I en TN jordsystem, er et af punkterne i generatoren eller transformeren forbundet med jord, normalt stjernepunktet i et trefaset system. Den elektriske enheds krop er forbundet med jord via denne jordforbindelse ved transformeren. Dette arrangement er en aktuel standard for elektriske boligsystemer og industrielle systemer, især i Europa.

Lederen, der forbinder de udsatte metaldele af forbrugerens elektriske installation kaldes beskyttende jord. Lederen, der forbinder stjernepunktet i et trefaset system, eller som fører returstrømmen i et enfaset system, kaldes neutral (N). Tre varianter af TN-systemer skelnes:

TN-S
PE og N er separate ledere, der kun er forbundet sammen nær strømkilden.
TN-C
En kombineret PEN-leder opfylder både en PE- og en N-leders funktioner. (på 230/400v systemer bruges normalt kun til distributionsnetværk)
TN-C-S
En del af systemet anvender en kombineret PEN-leder, som på et tidspunkt splittes op i separate PE- og N-linjer. Den kombinerede PEN-leder opstår typisk mellem transformerstationen og indgangspunktet i bygningen, og jord og nul er adskilt i servicehovedet. I Storbritannien er dette system også kendt som beskyttende flere jordinger (PME), på grund af praksis med at forbinde den kombinerede nul- og jordleder til rigtig jord mange steder for at reducere risikoen for elektrisk stød i tilfælde af en ødelagt PEN-leder. Lignende systemer i Australien og New Zealand er udpeget som flere jordede neutrale (MEN) og i Nordamerika som multi-jordet neutral (MGN).
TN-S: separat beskyttende jord (PE) og nulleder (N) fra transformer til forbrugsenhed, som ikke er forbundet sammen på noget punkt efter bygningens distributionspunkt.
TN-C: kombineret PE- og N-leder hele vejen fra transformeren til den forbrugende enhed.
TN-CS jordingssystem: kombineret PEN-leder fra transformer til bygningsfordelingspunkt, men separate PE- og N-ledere i faste indendørs ledninger og fleksible strømkabler.

 

Det er muligt at få både TN-S og TN-CS forsyninger taget fra samme transformer. For eksempel korroderer kapperne på nogle underjordiske kabler og holder op med at give gode jordforbindelser, og derfor kan boliger, hvor der findes "dårlige jordarter" med høj modstand, blive omdannet til TN-CS. Dette er kun muligt på et netværk, når neutralen er passende robust mod fejl, og konvertering er ikke altid mulig. PEN'en skal være passende forstærket mod fejl, da en åben kredsløbs-PEN kan påtrykke fuldfasespænding på ethvert blotlagt metal forbundet til systemets jord nedstrøms for bruddet. Alternativet er at give en lokal jord og konvertere til TT. Hovedattraktionen ved et TN-netværk er den lave impedansjordsvej tillader nem automatisk afbrydelse (ADS) på et højstrømskredsløb i tilfælde af en linje-til-PE-kortslutning, da den samme afbryder eller sikring vil fungere for enten LN eller L -PE-fejl, og en RCD er ikke nødvendig for at opdage jordfejl.

TT-netværk

I en TT (Terra-Terra) jordingssystem, den beskyttende jordforbindelse til forbrugeren er leveret af en lokal jordelektrode, (nogle gange omtalt som Terra-Firma-forbindelsen), og der er en anden selvstændig installeret ved generatoren. Der er ingen 'jordledning' mellem de to. Fejlsløjfeimpedansen er højere, og medmindre elektrodeimpedansen faktisk er meget lav, bør en TT-installation altid have en RCD (GFCI) som sin første isolator.

Den store fordel ved TT-jordingssystemet er den reducerede ledningsinterferens fra andre brugeres tilsluttede udstyr. TT har altid været at foretrække til specielle applikationer som telekommunikationssteder, der drager fordel af den interferensfrie jording. Desuden udgør TT-netværk ikke nogen alvorlige risici i tilfælde af en brudt neutral. Hertil kommer, at på steder, hvor strømmen fordeles over hovedet, er jordledere ikke i risiko for at blive strømførende, hvis en overliggende distributionsleder skulle blive brækket af f.eks. et væltet træ eller en gren.

I før-RCD-æraen var TT-jordingssystemet uattraktivt til generel brug på grund af vanskeligheden ved at arrangere pålidelig automatisk afbrydelse (ADS) i tilfælde af en linje-til-PE-kortslutning (i sammenligning med TN-systemer, hvor den samme afbryder eller sikringen fungerer ved enten LN- eller L-PE-fejl). Men da fejlstrømsenheder afbøder denne ulempe, er TT-jordingssystemet blevet meget mere attraktivt, forudsat at alle AC-strømkredsløb er RCD-beskyttede. I nogle lande (såsom Storbritannien) anbefales det til situationer, hvor en lavimpedans ækvipotentialzone er upraktisk at vedligeholde ved binding, hvor der er betydelige udendørs ledninger, såsom forsyninger til mobilhomes og nogle landbrugsmiljøer, eller hvor en høj fejlstrøm kan udgøre andre farer, såsom ved brændstofdepoter eller lystbådehavne.

TT-jordingssystemet bruges i hele Japan med RCD-enheder i de fleste industrielle omgivelser. Dette kan stille yderligere krav til drev med variabel frekvens og switched-mode strømforsyninger, som ofte har betydelige filtre, der sender højfrekvent støj til jordlederen.

IT-netværk

I en IT netværk, har det elektriske distributionssystem overhovedet ingen forbindelse til jord, eller det har kun en højimpedansforbindelse.

Sammenligning

TT IT TN-S TN-C TN-CS
Jordfejlsløjfeimpedans Høj Højeste Lav Lav Lav
RCD foretrak? Ja N / A Valgfri Ingen Valgfri
Brug for jordelektrode på stedet? Ja Ja Ingen Ingen Valgfri
PE-lederomkostninger Lav Lav Højeste Mindst Høj
Risiko for brud på neutral Ingen Ingen Høj Højeste Høj
Sikkerhed Safe Mindre sikker sikreste Mindst sikkert Safe
Elektromagnetisk interferens Mindst Mindst Lav Høj Lav
Sikkerhedsrisici Høj sløjfeimpedans (trinspændinger) Dobbelt fejl, overspænding Brudt neutral Brudt neutral Brudt neutral
Fordele Sikker og pålidelig Kontinuitet i driften, omkostninger sikreste Koste Sikkerhed og omkostninger

Andre terminologier

Mens de nationale ledningsføringsregler for bygninger i mange lande følger IEC 60364-terminologien, i Nordamerika (USA og Canada), refererer udtrykket "udstyrsjordingsleder" til udstyrsjord og jordledninger på grenkredsløb og "jordingselektrodeleder" bruges til ledere, der forbinder en jordingsstang (eller lignende) til et servicepanel. "Jordet leder" er systemet "neutral". Australske og New Zealand-standarder bruger et modificeret PME-jordingssystem kaldet Multiple Earthed Neutral (MEN). Neutralen er jordet (jordet) ved hvert forbrugerservicepunkt, hvorved den neutrale potentialforskel effektivt bringes til nul langs hele længden af ​​LV-linjerne. I Storbritannien og nogle Commonwealth-lande bruges udtrykket "PNE", der betyder Phase-Neutral-Earth, til at angive, at der bruges tre (eller flere for ikke-enfasede forbindelser) ledere, dvs. PN-S.

Modstands-jordet neutral (Indien)

I lighed med HT-systemet er modstandsjordsystem også introduceret til minedrift i Indien i henhold til Central Electricity Authority Regulations for LT-system (1100 V > LT > 230 V). I stedet for solid jording af stjernenulpunktet tilføjes en passende neutral jordingsmodstand (NGR) imellem, hvilket begrænser lækstrømmen til jord op til 750 mA. På grund af fejlstrømsbegrænsningen er det mere sikkert for gasfyldte miner.

Da jordlækage er begrænset, har lækagebeskyttelse den højeste grænse for input på kun 750 mA. I fast jordet system kan lækstrømmen gå op til kortslutningsstrøm, her er den begrænset til maksimalt 750 mA. Denne begrænsede driftsstrøm reducerer den samlede driftseffektivitet af lækagerelæbeskyttelse. Betydningen af ​​effektiv og mest pålidelig beskyttelse er øget for sikkerheden mod elektrisk stød i miner.

I dette system er der mulighed for, at den tilsluttede modstand bliver åben. For at undgå denne ekstra beskyttelse til at overvåge er modstanden udløst, som afbryder strømmen i tilfælde af fejl.

Jord lækage beskyttelse

Jordlækage af strøm kan være meget skadeligt for mennesker, hvis det passerer gennem dem. For at undgå utilsigtet stød fra elektriske apparater/udstyr anvendes jordafledningsrelæ/sensor ved kilden til at isolere strømmen, når lækagen overskrider en vis grænse. Til formålet anvendes fejlstrømsafbrydere. Strømfølende afbryder kaldes RCB/RCCB. I de industrielle applikationer bruges jordlækrelæer med separat CT (strømtransformer) kaldet CBCT (kernebalanceret strømtransformator), som registrerer lækstrøm (nulfasesekvensstrøm) af systemet gennem CBCT'ens sekundære, og dette driver relæet. Denne beskyttelse fungerer i intervallet af milli-Ampere og kan indstilles fra 30 mA til 3000 mA.

Jordforbindelseskontrol

En separat pilotkerne p køres fra distributions-/udstyrsforsyningssystem ud over jordkerne. Enheden til kontrol af jordforbindelse er fastgjort i forsyningsenden, som kontinuerligt overvåger jordforbindelse. Pilotkernen p starter fra denne kontrolenhed og løber gennem tilsluttende efterfølgende kabel, som generelt leverer strøm til bevægende minemaskiner (LHD). Denne kerne p er forbundet til jord i fordelingsenden gennem et diodekredsløb, som fuldender det elektriske kredsløb, der initieres fra kontrolanordningen. Når jordforbindelsen til køretøjet er afbrudt, bliver dette pilotkernekredsløb afbrudt, beskyttelsesenheden, der er fastgjort ved indkøbsenden, aktiveres og isolerer strømmen til maskinen. Denne type kredsløb er et must for bærbart tungt elektrisk udstyr, der bruges i underjordiske miner.

Ejendomme

Koste

  • TN-netværk sparer omkostningerne ved en jordimpedansforbindelse med lav impedans på hver enkelt kundes sted. En sådan forbindelse (en nedgravet metalstruktur) er nødvendig for at tilvejebringe beskyttende jord i IT- og TT-systemer.
  • TN-C-netværk sparer omkostningerne til en ekstra leder, der er nødvendig for separate N- og PE-forbindelser. For at mindske risikoen for knækkede neutrale er der dog behov for specielle kabeltyper og masser af jordforbindelser.
  • TT-netværk kræver korrekt RCD-beskyttelse (Ground Fault Interrupter).

Sikkerhed

  • I TN er det meget sandsynligt, at en isolationsfejl fører til en høj kortslutningsstrøm, der vil udløse en overstrømsafbryder eller sikring og frakoble L-lederne. Med TT-systemer kan jordfejlsløjfeimpedansen være for høj til at gøre dette, eller for høj til at gøre det inden for den krævede tid, så der anvendes normalt en RCD (tidligere ELCB). Tidligere TT-installationer har muligvis mangel på denne vigtige sikkerhedsfunktion, hvilket gør det muligt for CPC (Circuit Protective Conductor eller PE) og måske tilknyttede metalliske dele inden for rækkevidde af personer (eksponerede-ledende dele og fremmede-ledende dele) at blive aktiveret i længere perioder under fejl forhold, hvilket er en reel fare.
  • I TN-S- og TT-systemer (og i TN-CS ud over splitpunktet) kan en reststrømsanordning bruges til yderligere beskyttelse. I mangel af nogen isolationsfejl i forbrugerenheden, ligningen IL1+IL2+IL3+IN = 0 holder, og en RCD kan afbryde forsyningen, så snart denne sum når en tærskel (typisk 10 mA - 500 mA). En isolationsfejl mellem enten L eller N og PE vil udløse en RCD med stor sandsynlighed.
  • I IT- og TN-C-netværk er reststrømsanordninger langt mindre tilbøjelige til at opdage en isolationsfejl. I et TN-C-system ville de også være meget sårbare over for uønsket udløst fra kontakt mellem jordledere i kredsløb på forskellige RCD'er eller med reel jord, hvilket gør deres anvendelse umulig at gennemføre. RCD'er isolerer normalt også den neutrale kerne. Da det er usikkert at gøre dette i et TN-C-system, skal RCD'er på TN-C kabelforbindes for kun at afbryde linjelederen.
  • I enfasede enfasede systemer, hvor Jorden og neutral er kombineret (TN-C, og den del af TN-CS-systemer, der bruger en kombineret neutral og jordkerne), hvis der er et kontaktproblem i PEN-lederen, så alle dele af jordingssystemet ud over brud vil stige til potentialet for L-lederen. I et ubalanceret flerfasesystem vil jordingssystemets potentiale bevæge sig mod potentialet for den mest belastede linieleder. En sådan stigning i potentialet for det neutrale ud over bruddet 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 de (små) risici ved det tabte neutrale, der hæver 'jordet' metalarbejde til et farligt potentiale, kombineret med den øgede stødrisiko fra nærhed til god kontakt med sand jord, er brugen af ​​TN-CS-forsyninger forbudt i Storbritannien for campingvognspladser og landforsyning til både, og på det kraftigste frarådes brug på gårde og udendørs byggepladser, og i sådanne tilfælde anbefales det at lave alle udendørs ledninger TT med RCD og en separat jordelektrode.
  • I IT-systemer er det usandsynligt, at en enkelt isolationsfejl forårsager farlige strømme gennem en menneskelig krop i kontakt med jorden, fordi der ikke findes et lavimpedanskredsløb for, at en sådan strøm kan strømme. En første isoleringsfejl kan imidlertid effektivt omdanne et it-system til et TN-system, og derefter kan en anden isolationsfejl føre til farlige kropstrømme. Værre er det, at i et flerfasesystem, hvis en af ​​ledningslederne kom i kontakt med jorden, ville det medføre, at de andre fasekerner stiger til fasefasespændingen i forhold til jorden snarere end den fasneutrale spænding. IT-systemer oplever også større transiente spændinger end andre systemer.
  • I TN-C- og TN-CS-systemer kan enhver forbindelse mellem den kombinerede neutral-og-jord-kerne og jordens krop ende med at føre betydelig strøm under normale forhold, og kunne bære endnu mere under en brudt neutral situation. Derfor skal hovedpotentialudligningsledere dimensioneres med dette i tankerne; brug af TN-CS er ikke tilrådeligt i situationer som tankstationer, hvor der er en kombination af masser af nedgravet metal og eksplosive gasser.

Elektromagnetisk kompatibilitet

  • I TN-S- og TT-systemer har forbrugeren en lav-støjforbindelse til jorden, som ikke lider under den spænding, der vises på N-lederen som et resultat af returstrømmene og impedansen for denne leder. Dette er særlig vigtigt med nogle typer telekommunikations- og måleudstyr.
  • I TT-systemer har hver forbruger sin egen forbindelse til jorden og vil ikke bemærke strømme, der kan være forårsaget af andre forbrugere på en delt PE-linje.

forordninger

  • I USA's National Electrical Code og Canadian Electrical Code bruger tilførslen fra distributionstransformatoren en kombineret nul- og jordleder, men inden for strukturen anvendes separate neutrale og beskyttende jordledere (TN-CS). Neutralen må kun tilsluttes jord på forsyningssiden af ​​kundens afbryder.
  • I Argentina, Frankrig (TT) og Australien (TN-CS) skal kunderne selv sørge for jordforbindelser.
  • Japan er underlagt PSE-lovgivningen og bruger TT-jording i de fleste installationer.
  • I Australien bruges Multiple Earthed Neutral (MEN) jordingssystem og er beskrevet i afsnit 5 i AS 3000. For en LV-kunde er det et TN-C-system fra transformatoren på gaden til lokalerne, (den neutrale er jordet flere gange langs dette segment), og et TN-S-system inde i installationen, fra hovedtavlen og nedad. Set som helhed er det et TN-CS system.
  • I Danmark siger Stærkstrømsbekendtgørelsen og Malaysia El-forordningen 1994, at alle forbrugere skal anvende TT-jording, dog i sjældne tilfælde kan TN-CS tillades (anvendes på samme måde som i USA). Reglerne er anderledes, når det kommer til større virksomheder.
  • I Indien i henhold til Central Electricity Authority Regulations, CEAR, 2010, regel 41, er der tilvejebragt jording, neutral ledning i et 3-faset 4-leder system og den yderligere tredje ledning i et 2-faset 3-leder system. Jording skal udføres med to separate forbindelser. Jordingssystem skal også have mindst to eller flere jordhuller (elektrode), således at korrekt jording finder sted. I henhold til regel 42 skal installation med belastning over 5 kW, der overstiger 250 V, have egnet jordlækagebeskyttelsesanordning til at isolere belastningen i tilfælde af jordfejl eller lækage.

Applikationseksempler

  • I de områder i Storbritannien, hvor underjordisk strømkabling er udbredt, er TN-S-systemet almindeligt.
  • I Indien foregår LT-forsyningen generelt gennem TN-S-systemet. Neutral er dobbeltjordet ved distributionstransformator. Neutral og jord kører separat på fordelingsluftledning/kabler. Separat leder til luftledninger og armering af kabler anvendes til jordforbindelse. Yderligere jordelektroder/brønde er installeret i brugerens ende for at forstærke jord.
  • De fleste moderne boliger i Europa har et TN-CS jordingssystem. Den kombinerede nul- og jordforbindelse sker mellem den nærmeste transformerstation og serviceafbryderen (sikringen før måleren). Herefter bruges separate jord- og neutrale kerner i alle interne ledninger.
  • Ældre by- og forstadshuse i Storbritannien har en tendens til at have TN-S-forsyninger, med jordforbindelsen leveret gennem blykappen på det underjordiske bly-og-papirkabel.
  • Ældre boliger i Norge bruger IT-systemet, mens nyere boliger bruger TN-CS.
  • Nogle ældre huse, især dem, der blev bygget før opfindelsen af ​​reststrømsafbrydere og kabelforbundne netværk i hjemmet, bruger et internt TN-C-arrangement. Dette anbefales ikke længere praksis.
  • Laboratorierum, medicinske faciliteter, byggepladser, reparationsværksteder, mobile elinstallationer og andre miljøer, der forsynes via motorgeneratorer, hvor der er øget risiko for isolationsfejl, anvender ofte et IT-jordingsarrangement forsynet fra isolationstransformatorer. For at afbøde problemerne med to fejl med it-systemer bør isolationstransformatorerne kun levere et lille antal belastninger hver og bør beskyttes med en isolationsovervågningsenhed (bruges normalt kun af medicinske, jernbane- eller militære it-systemer på grund af omkostningerne).
  • I fjerntliggende områder, hvor omkostningerne ved en ekstra PE-leder opvejer omkostningerne ved en lokal jordforbindelse, bruges TT-netværk ofte i nogle lande, især i ældre ejendomme eller i landdistrikter, hvor sikkerhed ellers kan være truet af bruddet af en overhead PE-leder af, for eksempel, en faldet trægren. TT-forsyninger til individuelle egenskaber ses også hovedsageligt i TN-CS-systemer, hvor en individuel egenskab betragtes som uegnet til TN-CS-forsyning.
  • I Australien, New Zealand og Israel er TN-CS systemet i brug; dog siger ledningsreglerne i dag, at hver kunde desuden skal sørge for en separat jordforbindelse via både en vandrørsforbindelse (hvis metalliske vandrør kommer ind i forbrugerens lokaler) og en dedikeret jordelektrode. I Australien og New Zealand kaldes dette Multiple Earthed Neutral Link eller MEN Link. Denne MEN Link er aftagelig til installationstestformål, men er forbundet under brug med enten et låsesystem (for eksempel låsemøtrikker) eller to eller flere skruer. I MEN-systemet er neutralitetens integritet altafgørende. I Australien skal nye installationer også binde fundamentbetonforstærkningen under våde områder til jordlederen (AS3000), hvilket typisk øger størrelsen af ​​jordingen og giver et ækvipotentialplan i områder som badeværelser. I ældre installationer er det ikke ualmindeligt kun at finde vandrørsforbindelsen, og den må forblive som sådan, men den ekstra jordelektrode skal installeres, hvis der udføres opgraderingsarbejde. Beskyttelsesjord- og nullederne kombineres indtil forbrugerens nulled (placeret på kundens side af elmålerens neutralforbindelse) – ud over dette punkt er beskyttelsesjorden og nullederne adskilte.

Højspændingssystemer

I højspændingsnetværk (over 1 kV), som er langt mindre tilgængelige for den brede offentlighed, er fokus for jordingssystemdesignet mindre på sikkerhed og mere på forsyningssikkerhed, pålidelighed af beskyttelse og påvirkning af udstyret i tilstedeværelse af en kortslutning. Kun størrelsen af ​​fase-til-jord kortslutninger, som er de mest almindelige, påvirkes væsentligt af valget af jordingssystem, da strømvejen for det meste er lukket gennem jorden. Trefasede HV/MV-strømtransformere, der er placeret i distributionsstationer, er den mest almindelige forsyningskilde til distributionsnetværk, og type jording af deres neutrale bestemmer jordingssystemet.

Der er fem typer neutral jording:

  • Fast jordet neutral
  • Afdækket neutral
  • Modstand jordet neutral
    • Jording med lav modstand
    • Jording med høj modstand
  • Reaktansjordet neutral
  • Brug af jordingstransformere (såsom Zigzag-transformeren)

Fast jordet neutral

In solid or direkte jordet neutral, transformatorens stjernepunkt er direkte forbundet med jorden. I denne løsning er der tilvejebragt en lavimpedansbane, så jordfejlstrømmen lukker, og som følge heraf er deres størrelser sammenlignelige med trefasede fejlstrømme. Da nulpunktet forbliver ved potentialet tæt på jorden, forbliver spændinger i upåvirkede faser på niveauer, der svarer til de før-fejl; af den grund bruges dette system jævnligt i højspændingstransmissionsnet, hvor isoleringsomkostningerne er høje.

Modstand jordet neutral

For at begrænse kortslutningsjordfejl tilføjes yderligere neutral jordingsmodstand (NGR) mellem nul, transformatorens stjernepunkt og jorden.

Jording med lav modstand

Med lav modstand er fejlstrømgrænsen relativt høj. I Indien er det begrænset til 50 A for åbne miner i henhold til Central Electricity Authority Regulations, CEAR, 2010, regel 100.

Afdækket neutral

In udgravet, isolerede or flydende neutral system, som i IT-systemet, er der ingen direkte forbindelse mellem stjernepunktet (eller noget andet punkt i netværket) og jorden. Som et resultat har jordfejlstrømme ingen vej, der skal lukkes, og har derfor ubetydelige størrelser. I praksis vil fejlstrømmen dog ikke være lig nul: ledere i kredsløbet - især jordkabler - har en iboende kapacitans mod jorden, hvilket giver en vej med relativt høj impedans.

Systemer med isoleret neutral kan fortsætte driften og give uafbrudt forsyning, selv i tilfælde af jordfejl.

Tilstedeværelsen af ​​uafbrudt jordfejl kan udgøre en betydelig sikkerhedsrisiko: Hvis strømmen overstiger 4 A – 5 A, udvikles en lysbue, som kan opretholdes, selv efter at fejlen er udbedret. Af den grund er de primært begrænset til underjordiske og undersøiske netværk og industrielle applikationer, hvor pålidelighedsbehovet er stort og sandsynligheden for menneskelig kontakt relativt lav. I bydistributionsnetværk med flere underjordiske feeders kan den kapacitive strøm nå op på flere titus af ampere, hvilket udgør en betydelig risiko for udstyret.

Fordelen ved lav fejlstrøm og fortsat systemdrift derefter modregnes af den iboende ulempe, at fejlplaceringen er svær at opdage.

TOP

FORGÅ DIN DETALJER?