Villanyszerelő portál

Villamos rendszerek TT, IT, TN-C, TN-S, TN-C-S

A védővezetős érintésvédelmi módok.
A védővezetis érintésvédelmi módok közös jellemzije, hogy ezek alkalmazásánál a villamos berendezés testét (az olyan vezetőanyagú, általában fém, érinthető részét, amely üzemszerűen nem áll feszültség alatt, de hiba esetén feszültség alá kerülhet) földelt védővezetővel (ezt az angol protecting earting elnevezés alapján nemzetközileg PE betőjellel, és a védőezető szigetelését zöld/sárga színezéssel jelölik) kötik össze, és a tápláló áramkört annak túláramvédelme, vagy az abba beiktatott áram-védikapcsolás által rövid idő alatt önműködően kikapcsolják, ha a védivezető testzárlat következtében veszélyes nagyságú érintési feszültségre kerül.

Védőföldelés közvetlenül földelt rendszerben, (TT rendszer)
A közműhálózati kisfeszültségű rendszereket (Európában mindenütt) a tápláló transzformátor csillagponti kivezetésénél, üzemi okokból, közvetlenül (impedancia beiktatása nélkül)

leföldelik. Ezt mutatja a kétbetűs rendszerjelölés első T betűje (T=terra, földelés). Ha a fogyasztó-berendezések testjeit védővezetőn át ugyancsak földelik, akkor ezt a földelést mutatja a jelölés második T betűje. Ha a készülék testzárlatos lesz, akkor a fázisvezetőn, a hibahelyen, az R_a védőföldelésen, és a rendszer R_cs csillagponti földelésén át testzárlati áram lép fel. Ha ennek a testzárlatnak az áramerőssége kicsi, akkor ez a védiföldelés R ellenállásán aránylag kis (a megengedheti U_L= A 50 V-nál kisebb) feszültségemelkedést okoz. Ha az áramerisség nagy, úgy - az előírt rövid időn belül, a túláramvédelm kioldja azt (az ehhez tartozó áramerisséget jelöljük I_a -val).

A méretezési a képlet: R_a*I_a < = 50 V

Ha a túláramvédelem kioldóárama, a rajta keresztül folyó üzemi áram miatt nem választható az előző összefüggést kielégítő kis értékre, akkor az érintésvédelmi kioldást áramvédőkapcsolóval lehet megoldani.

Nullázás (TN-rendszer)
Ha a közvetlenül földelt közműhálózatot üzemeltető áramszolgáltató ehhez hozzájárul, akkor a nullavezetőt védővezetőként is szabad felhasználni, ez a nullázás, nemzetközi jelöléseTN- rendszer. (Hazánkban az áramszolgáltatói hálózatok több mint, 90%-a nullázott). Ebben a kétbetűs jelölésben, a második betű a testhez kötött nullavezetőt jelöli. Elvben ennek három megoldása van.

Nullával egyesített védivezető (TN-C rendszer)
Az első szerint, sehol sem építenek ki külön védivezetőt, az egyfázisú üzemi áramok vezetésére szolgáló nullavezetőt (jelölése N=neutral) kötik minden fogyasztó készülék testére. Ebben az esetben a rendszer jelölése TN-C (a C=common jelzi,hogy a védivezető és a nullavezető mindenütt közös). Ez a lehetőség bizonyos esetekben csupán elvi, mert 10mm²-nél kisebb keresztmetszetű vezetékeknél a közösítést, a közös vezető megszakadásának veszélye miatt, a szabvány tiltja. Azt a vezeték szakaszt, amely egyszerre tölti be a védivezető (PE) és az üzemi nullavezető (N) szerepét a két jelölés PE és N egybeírásával PEN vezetőnek (nullával egyesített védivezető) nevezik.
Elkülönített védővezető (TN-S rendszer)
A második lehetőség az, hogy a védővezetőt mindjárt a tápláló transzformátortól kezdve külön választják az egyfázisú üzemi áramokat vezető nullavezetőtől Ezt a megoldást TN-S (S=separated, elkülönített) betűcsoporttal jelölik. Ez a megoldás is kizárólag elvi jelentiségű, mert az áramszolgáltató sehol a világon nem vállalja, hogy az elosztóhálózatán kiépítse a védővezető céljára szolgáló ötödik vezetőt.

Egy darabig közös PE N (TN-C-S rendszer)
A harmadik megoldás a leggyakoribb. Egy darabig közös az üzemi nullavezető és a védővezető(ez tehát a PEN vezető), majd egy ponton szétválnak. Ilyen megoldású rendszert TN-C-S betűcsoporttal jelölik. Azt, hogy a két vezető szétválasztása hol történjen (áramszolgáltatói csatlakozópontnál, az épületbe való becsatlakozásnál, a fogyasztásmérőnél, vagy csupán a 10 mm2-nél kisebb keresztmetszetű vezetékek csatlakozásánál) a helyi viszonyok és körülmények döntik el.A szétválasztott szakaszon a védővezetőt (PE) nullázóvezetőnek nevezik.

A TN rendszerű hálózaton fellépő testzárlati áram gyakorlatilag nem halad a talajon át, szinte teljesen fémes úton (a fázisvezetőn, a nullázóvezetőn és a PEN-vezetőn át) záródik. Ennek megfelelően a földhöz képest ennek hatására fellépő feszültségemelkedést nem lehet számítani, itt a méretezés csak azt veszi számításba, hogy a fázisfeszültség (U_o) a zárlati kör impedanciáján (amit "hurok impedanciá"-nak, vagy egyszerűen "hurokellenállás"-nak neveznek és Z_s-el jelölnek) át tud-e hajtani olyan nagyságú áramot, ami a túláramvédelmet az előírt időn belül mőködteti.
Z_s*I_a < = U_o
Áramvédőkapcsolás a nullázott hálózaton is alkalmazható, de csak azokon a szakaszokon, ahol az üzemi vezetö és a nullavezető már szét van választva (tehát a PEN vezetők szakaszán nem!).

Védőföldelés közvetlenül nem földelt rendszerben (IT-rendszer)
A közvetlenül földelt nullavezetőjű (TT-TN-rendszerű) hálózatok földzárlat esetén nem

tarthatók üzemben. Ezért olyan helyen, ahol az ellátás folytonossága elengedhetetlen, a váratlan kikapcsolás életveszélyt, vagy igen nagy anyagi kárt okozna (pl. kórházi műtők, földalatti bányahálózatok, kohók, egyes vegyi üzemek), a nullavezetőt nem (vagy csak nagy ellenálláson át) földelik. Érintésvédelemre ez esetben is szükség van, mert egyrészt földzárlat (testzárlat) esetén a vezetékhálózat és a fogyasztókészülékek földhöz viszonyított kapacitásán átfolyó "földzárlati áram" emberre veszélyes nagyságú lehet, másrészt kettős (két helyen, és eltérő fázisokban fellépő) földzárlat esetében a testzárlatos szerkezetek esetében veszélyes feszültség lépne fel. Ezért ezen rendszerekben is kötelezi a földelt védővezető kiépítése. (Az IT jelölés a táptranszformátor szigetelt (I=isolated, szigetelt), vagy nagy impedancián át földelt (amit esetleg csak a hálózat és a szerkezetek földkapacitása képvisel), csillagpontjára utal, míg a második helyen álló T betű a testek védőföldelését jelenti.). Az IT rendszer méretezési képlete az első földzárlatra:
R_a*I_d < = U_l
Itt az első földzárlat nem okoz kioldást, ezért a képletben nem a kioldóáram, hanem a hálózat adottságaiból (elsősorban földkapacitásából) kiadódó "földzárlati áram" szerepel. A második földzárlatra is méretezni kell, de ez bonyolultabb, ezért itt nem tárgyaljuk.

(C) Réti György KéT-Vill 2007 Bt. Forrás: internet, bme.hu

back

portáltérkép