Aardingssystemen voor elektrische netwerken tot en met 1000 V

Er zijn verschillende opties voor de werking van elektrische netwerken, afhankelijk van hun aardingssysteem. Laten we kort de bestaande aardingssystemen voor elektrische netwerken met een spanningsklasse tot en met 1000 V karakteriseren.

Netwerken met spanningsklasse tot 1000 V

TN-C-systeem

In het elektrische netwerk van deze configuratie is de neutrale aansluiting van de voedingstransformator stevig geaard, dat wil zeggen, deze is elektrisch verbonden met de aardlus van het transformatorstation. Over de gehele lengte van het onderstation tot aan de consument zijn de neutrale en beschermende geleiders verenigd in één gemeenschappelijke - zogenaamde. PEN-draad.

Dit netwerk zorgt voor "neutralisatie" van elektrische apparaten - het verbinden van de neutrale en beschermende geleiders met de gecombineerde PEN-geleider. Dit netwerk is verouderd en wordt alleen toegepast in de industrie en straatverlichting.

Het resetten van elektrische apparaten in het dagelijks leven is verboden vanwege het gevaar van het creëren van een gevaarlijk potentieel op de resetgebouwen. Daarom wordt een dergelijk netwerk in oude gebouwen uitsluitend als tweedraads gebruikt - er worden alleen nul- en fasedraden gebruikt.

TN-C-S-systeem

Dit netwerk verschilt van het vorige doordat de gecombineerde PEN-draad op een bepaald punt wordt verdeeld, in de regel na het betreden van het gebouw - in een neutrale draad N en een beschermende aardingsdraad PE.

Het TN-C-S-configuratienetwerk is in onze tijd het meest gebruikelijk. Dit netwerk is een van de aanbevolen systemen volgens PUE en kan worden geïmplementeerd in nieuwe faciliteiten.

Aardingssysteem TN-C:

1 — aardedraad van de nul (middelpunt) van de voeding, 2 — blootliggende geleidende delen, N — neutrale werkende draad — neutrale werkende (neutrale) draad, PE — beschermende draad — beschermende draad (aardingsdraad, nul beschermende draad, beschermende draad van het potentiaalvereffeningssysteem), PEN — gecombineerde neutrale beschermende en neutrale werkende geleiders — gecombineerde neutrale beschermende en neutrale werkende geleiders.

TN-S-systeem

De configuratie van dit elektrische netwerk verschilt van de vorige doordat het zorgt voor de scheiding van de gecombineerde geleider van het onderstation, over de gehele lengte van de lijn zijn de neutrale en aardgeleiders gescheiden.

Dit systeem wordt gebruikt bij de bouw van nieuwe faciliteiten en heeft de meeste voorkeur van alle beschikbare. Maar vanwege de hogere implementatiekosten (de noodzaak om een ​​aparte beschermingsgeleider te plaatsen), heeft het TN-C-S-configuratienetwerk vaak de voorkeur.

TN-S aardingssysteem:

Aardingssysteem TN-C-S:

TT-systeem

Dan voedingstransformator neutraal heeft ook een harde aarde, maar de bedrading van de eindgebruiker is geaard door een aparte aardlus die niet elektrisch is verbonden met de geaarde nulleider van de transformator.

Dit aardingssysteem wordt aanbevolen voor gebruik in het geval van een onbevredigende toestand van de elektrische netwerken, waar de werking van de voorziene aarding gevaarlijk kan zijn.

In wezen zijn dit TN-C-netwerken, waarin in principe geen aarding is voorzien, evenals TN-CS-netwerken, die niet voldoen aan de vereisten van de PUE wat betreft de mechanische sterkte van de gecombineerde geleider, evenals de aanwezigheid van zijn meervoudige aarding.

TT-aardingssysteem:

1 — aardgeleider van de nul (middelpunt) van de voeding, 2 — blootliggende geleidende delen, 3 — aardgeleider van blootliggende geleidende delen, N — neutrale werkende geleider — neutrale werkende (nul) geleider, PE — beschermende geleider — beschermende geleider (aardgeleider, neutrale beschermingsgeleider, beschermingsgeleider van het potentiaalvereffeningssysteem).

Informatie Systeem

De neutralen van de vermogenstransformatoren in het netwerk van deze configuratie zijn niet geaard, dat wil zeggen, ze zijn geïsoleerd van het aardingscircuit van het onderstation. De beschermende aardgeleider kan worden aangesloten op de aardlus van het onderstation of direct bij de gebruiker op de bestaande aardlus.

IT-aardingssysteem:

1 — aardingsweerstand van de nul van de voeding (indien aanwezig), 2 — aardingsdraad, 3 — blootliggende geleidende delen, 4 — aardingsapparaat, PE — beschermingsgeleider — beschermingsgeleider (aardingsgeleider, neutrale beschermingsgeleider, beschermingsgeleider van de potentiaalvereffening).

Dit aardingssysteem wordt gebruikt om apparatuur aan te drijven die speciale veiligheids- en betrouwbaarheidseisen stelt. Dit zijn de gebouwen van elektrische installaties van energiecentrales, onderstations, gevaarlijke industrieën, met name de mijnbouw, explosiekamers, enz.

Netwerken met een spanningsklasse boven 1000 V

Elektrische installaties en netwerken van spanningsklasse 6, 10 en 35 kV werken in de meeste gevallen in geïsoleerde neutrale modus… Door het ontbreken van neutrale aarding is een kortsluiting van een van de fasen naar aarde geen kortsluiting en wordt deze niet uitgeschakeld door de beveiliging.

In het geval van een kortsluiting in het netwerk van deze configuratie, is de werking op korte termijn in de regel toegestaan ​​om het beschadigde gedeelte te vinden en los te koppelen van het netwerk. Dat wil zeggen, in de aanwezigheid van een kortsluiting in het netwerk met een geïsoleerde nulleider, verliezen consumenten geen stroom, maar blijven ze in dezelfde modus werken, met uitzondering van de beschadigde zone, waarin een onvolledige fasemodus wordt waargenomen - een onderbreking in een van de fasen.

Het gevaar van dit netwerk ligt in het feit dat in het geval van een enkelfasige kortsluiting, de stromen zich naar de grond verspreiden vanaf het punt waar de geleider valt 8 m in open ruimte en 4 m binnenshuis. Een persoon die binnen het verspreidingsgebied van deze stromingen valt, zal dodelijk geschokt zijn.

Het neutrale net van 6 en 10 kV kan geaard worden speciale compensatiereactoren en boogonderdrukkingsspoelen om aardlekstromen te compenseren. Dit systeem van aardingsnetwerken wordt gebruikt in aanwezigheid van grote aardfoutstromen, die gevaarlijk kunnen zijn voor de elektrische apparatuur van deze netwerken.Zo'n aardingssysteem voor elektrische netwerken wordt resonant of gecompenseerd genoemd.

Elektriciteitsnetten met spanningsklasse 110 en 150 kV hebben een goed aardingssysteem. Met dit aardingssysteem hebben de meeste vermogenstransformatoren in het elektriciteitsnet een solide neutrale aarding en sommige transformatoren hebben een neutrale aarding via afleiders of overspanningsafleiders... Selectieve aarding van de neutralen vermindert kortsluitstromen in elektrische netwerken.

Aan de hand van berekeningen wordt gekozen op welke onderstations de nulleiders van de transformatoren worden geaard om de meest efficiënte werking van het elektrische netwerk te garanderen. De aarding van de neutralen via afleiders of overspanningsafleiders wordt uitgevoerd om de wikkeling van de vermogenstransformatoren te beschermen tegen mogelijke overspanning.

Netwerken met een spanningsklasse van 220-750 kV werken in een stevig geaarde neutrale modus, dat wil zeggen dat in dergelijke netwerken alle uitgangen van de neutrale wikkelingen van vermogenstransformatoren en autotransformatoren elektrisch zijn verbonden met onderstation aardlus.