Në një instalim elektrik ose në një sistem furnizimi me energji elektrike një sistemi i tokëzimit or sistemi i tokëzimit lidh pjesë specifike të këtij instalimi me sipërfaqen përçuese të Tokës për qëllime sigurie dhe funksionale. Pika e referimit është sipërfaqja përçuese e Tokës, ose në anije, sipërfaqja e detit. Zgjedhja e sistemit të tokëzimit mund të ndikojë në sigurinë dhe pajtueshmërinë elektromagnetike të instalimit. Rregulloret për sistemet e tokëzimit ndryshojnë shumë midis vendeve dhe midis pjesëve të ndryshme të sistemeve elektrike, megjithëse shumë ndjekin rekomandimet e Komisionit Ndërkombëtar Elektroteknik të përshkruara më poshtë.

Ky artikull ka të bëjë vetëm me bazimin e energjisë elektrike. Shembuj të sistemeve të tjera të tokëzimit janë renditur më poshtë me lidhje me artikujt:

• Për të mbrojtur një strukturë nga goditja e rrufesë, drejtimin e rrufesë nëpër sistemin e tokëzimit dhe në shufrën e tokës në vend se të kaloni nëpër strukturë.
• Si pjesë e një linje të energjisë dhe linjave të sinjalit të kthimit në tokë me një tel, të tilla si u përdorën për shpërndarjen e energjisë me voltazh të ulët dhe për linjat telegrafike.
• Në radio, si një aeroplan terren për antena të mëdha monopole.
• Si bilanc i tensionit ndihmës për llojet e tjera të antenave të radios, siç janë dipolat.
• Si pikë ushqyese e një antene diopole tokësore për radio VLF dhe ELF.

Objektivat e tokëzimit elektrik

Tokëzimi mbrojtës

Në Mbretërinë e Bashkuar "Tokëzimi" është lidhja e pjesëve të ekspozuara përçuese të instalimit me anë të përçuesve mbrojtës me "terminalin kryesor të tokëzimit", i cili është i lidhur me një elektrodë në kontakt me sipërfaqen e tokës. A përcjellësi mbrojtës (PE) (i njohur si një përcjellësi i tokëzimit të pajisjeve në Kodin Elektrik Kombëtar të SH.B.A.) shmang rrezikun e goditjes elektrike duke mbajtur sipërfaqen e ekspozuar përçuese të pajisjeve të lidhura afër potencialit të tokës në kushtet e prishjes. Në rast të një defekti, një rrymë lejohet të rrjedhë në tokë nga sistemi i tokëzimit. Nëse kjo është e tepërt, do të funksionojë mbrojtja e mbirrymës së një sigurese ose ndërprerësi, duke mbrojtur kështu qarkun dhe duke hequr çdo tension të shkaktuar nga defektet nga sipërfaqet e ekspozuara përçuese. Kjo shkyçje është një parim themelor i praktikës moderne të instalimeve elektrike dhe referohet si "Shkyçja Automatike e Furnizimit" (ADS). Vlerat maksimale të lejueshme të rezistencës së lakut të defektit të tokës dhe karakteristikat e pajisjeve të mbrojtjes nga mbingarkesa specifikohen në mënyrë rigoroze në rregulloret e sigurisë elektrike për të siguruar që kjo të ndodhë menjëherë dhe që ndërsa mbingarkesa të rrjedhë tensione të rrezikshme nuk ndodhin në sipërfaqet përçuese. Prandaj mbrojtja bëhet duke kufizuar ngritjen e tensionit dhe kohëzgjatjen e tij.

Alternativa është mbrojtje në thellësi - të tilla si izolimi i përforcuar ose i dyfishtë - ku duhet të ndodhin dështime të shumta të pavarura për të ekspozuar një gjendje të rrezikshme.

Tokëzimi funksional

A toka funksionale lidhja shërben një qëllim tjetër përveç sigurisë elektrike dhe mund të mbajë rrymë si pjesë e funksionimit normal. Shembulli më i rëndësishëm i një toke funksionale është neutrale në një sistem furnizimi elektrik kur është një përcjellës që mbart rrymë të lidhur me elektrodën e tokës në burimin e energjisë elektrike. Shembuj të tjerë të pajisjeve që përdorin lidhje funksionale të tokës përfshijnë shtypësin e presionit dhe filtrat elektromagnetikë të ndërhyrjes.

Sisteme të tensionit të ulët

Në rrjetet e shpërndarjes së tensionit të ulët, të cilat shpërndajnë energjinë elektrike në klasën më të gjerë të përdoruesve përfundimtarë, shqetësimi kryesor për hartimin e sistemeve të tokëzimit është siguria e konsumatorëve që përdorin pajisjet elektrike dhe mbrojtja e tyre nga goditjet elektrike. Sistemi i tokëzimit, në kombinim me pajisjet mbrojtëse të tilla si siguresat dhe pajisjet e rrymës së mbetur, duhet në fund të fundit të sigurojë që një person nuk duhet të vijë në kontakt me një objekt metalik, potenciali i të cilit në lidhje me potencialin e personit tejkalon një prag "të sigurt", i vendosur zakonisht në rreth 50 V.

Në rrjetet e energjisë elektrike me një tension të sistemit prej 240 V deri 1.1 kV, të cilat përdoren më së shumti në pajisjet / makineritë industriale / miniera sesa në rrjetet e arritshme nga publiku, modeli i sistemit të tokëzimit është po aq i rëndësishëm nga pikëpamja e sigurisë sa për përdoruesit e brendshëm.

Në shumicën e vendeve të zhvilluara, bazat 220 V, 230 V, ose 240 V me kontakte të tokëzuara u futën menjëherë ose para Luftës së Dytë Botërore, megjithëse me një ndryshim të konsiderueshëm kombëtar në popullaritet. Në Shtetet e Bashkuara dhe Kanada, prizat e rrymës 120 V të instaluara para mesit të viteve 1960 zakonisht nuk përfshinin një kunj tokësor (tokë). Në botën në zhvillim, praktika lokale e instalimeve elektrike mund të mos sigurojë një lidhje me një kunj tokëzimi të një dalje.

Në mungesë të një toke furnizimi, pajisjet që kanë nevojë për një lidhje tokësore shpesh përdorën neutralin e furnizimit. Disa përdorën shufra tokësore të dedikuara. Shumë pajisje 110 V kanë priza të polarizuara për të mbajtur një dallim midis "linjës" dhe "neutrale", por përdorimi i neutralit të furnizimit për tokëzimin e pajisjeve mund të jetë shumë problematik. "Linja" dhe "neutral" mund të ndryshojnë aksidentalisht në prizë ose prizë, ose lidhja neutrale me tokën mund të dështojë ose të instalohet në mënyrë të pahijshme. Edhe rrymat normale të ngarkesës në neutral mund të gjenerojnë rënie të rrezikshme të tensionit. Për këto arsye, shumica e vendeve tani kanë mandatuar lidhje tokësore mbrojtëse të dedikuara që tani janë pothuajse universale.

Nëse shtegu i fajit midis objekteve me energji aksidentale dhe lidhjes së furnizimit ka rezistencë të ulët, rryma e prishjes do të jetë aq e madhe sa pajisja për mbrojtjen e tejkalimit të qarkut (siguresa ose ndërprerësi) do të hapet për të pastruar fajin e tokës. Kur sistemi i tokëzimit nuk siguron një përcjellës metalik me rezistencë të ulët midis rrethimeve të pajisjeve dhe kthimit të furnizimit (të tilla si në një sistem tokësor veç e veç TT), rrymat e prishjes janë më të vogla, dhe nuk do të përdorin domosdoshmërisht pajisjen e mbrojtjes tejkalimit. Në këtë rast, një detektor i rrymës së mbetur është instaluar për të zbuluar rrjedhjen aktuale në tokë dhe për të ndërprerë qarkun.

Terminologjia e IEC

Standardi ndërkombëtar IEC 60364 dallon tre familje të aranzhimeve të tokëzimit, duke përdorur kodet me dy shkronja TN, TTdhe IT.

Letra e parë tregon lidhjen midis tokës dhe pajisjeve të furnizimit me energji (gjenerator ose transformator):

"T" - Lidhja direkte e një pike me tokën (Latinisht: terra)

"Unë" - Asnjë pikë nuk është e lidhur me tokën (izolimin), përveçse ndoshta përmes një impedance të lartë.

Letra e dytë tregon lidhjen midis tokës ose rrjetit dhe pajisjes elektrike që furnizohet:

"T" - Lidhja e Tokës është nga një lidhje lokale direkte me tokën (Latinisht: terra), zakonisht përmes një shufre tokësore.

"N" - Lidhja me tokën furnizohet nga furnizimi me energji elektrike Npunim, qoftë si një përçues i veçantë tokësor mbrojtës (PE) ose i kombinuar me përcjellësin neutral.

Llojet e rrjeteve TN

Në një TN sistemi i tokëzimit, një nga pikat në gjenerator ose transformator është i lidhur me tokën, zakonisht pika e yllit në një sistem trefazor. Trupi i pajisjes elektrike është i lidhur me tokën përmes kësaj lidhjeje tokësore në transformator. Kjo marrëveshje është një standard aktual për sistemet elektrike rezidenciale dhe industriale veçanërisht në Evropë.

Përçuesi që lidh pjesët metalike të ekspozuara të instalimit elektrik të konsumatorit quhet tokë mbrojtëse. Përçuesi që lidhet me pikën e yllit në një sistem trefazor, ose që mbart rrymën e kthimit në një sistem njëfazor, quhet neutral (N). Dallohen tre variante të sistemeve TN:

TN-S

PE dhe N janë përcjellës të veçantë që janë të lidhur vetëm pranë burimit të energjisë.

TN-C

Një përcjellës i kombinuar PEN përmbush funksionet e një përçuesi PE dhe një N. (në sistemet 230 / 400v që zakonisht përdoren vetëm për rrjetet e shpërndarjes)

TN-C-S

Një pjesë e sistemit përdor një përcjellës të kombinuar PEN, i cili në një moment është i ndarë në linja të veçanta PE dhe N. Përçuesi PEN i kombinuar zakonisht ndodh midis nënstacionit dhe pikës së hyrjes në ndërtesë, dhe toka dhe neutrale ndahen në kokën e shërbimit. Në Mbretërinë e Bashkuar, ky sistem njihet gjithashtu si tokëzim mbrojtës i shumëfishtë (PME), për shkak të praktikës së lidhjes së përcjellësit të kombinuar neutrale dhe tokës me tokën reale në shumë vende, për të zvogëluar rrezikun e goditjes elektrike në rast të një përçuesi PEN të thyer. Sisteme të ngjashme në Australi dhe Zelanda e Re janë caktuar si neutrale tokësore e shumëfishtë (MEN) dhe, në Amerikën e Veriut, si asnjanës me shumë baza (MGN).

Possibleshtë e mundur që furnizimet TN-S dhe TN-CS të merren nga i njëjti transformator. Për shembull, mbështjellësit në disa kabllo nëntokësorë gërryen dhe ndalojnë së ofruari lidhje të mira toke, dhe kështu shtëpitë ku gjenden "toka të këqija" me rezistencë të lartë mund të shndërrohen në TN-CS. Kjo është e mundur vetëm në një rrjet kur neutrali është mjaft i fortë ndaj dështimit, dhe shndërrimi nuk është gjithmonë i mundur. PEN duhet të jetë i përshtatshëm i përforcuar kundër dështimit, pasi një qark i hapur PEN mund të impresionojë tensionin e fazës së plotë në çdo metal të ekspozuar të lidhur me sistemin e tokës në rrjedhën e poshtme të ndërprerjes. Alternativa është të sigurohet një tokë lokale dhe të kthehet në TT. Tërheqja kryesore e një rrjeti TN është rruga e tokës me rezistencë të ulët lejon shkyçjen automatike të lehtë (ADS) në një qark të rrymës së lartë në rastin e një qarku të shkurtër linje në PE pasi i njëjti ndërprerës ose siguresë do të funksionojë ose për LN ose L - Prishjet e PE dhe një RCD nuk është i nevojshëm për të zbuluar defektet e tokës.

Rrjeti TT

Në një TT (Terra-Terra) sistemi i tokëzimit, lidhja mbrojtëse e tokës për konsumatorin sigurohet nga një elektrodë lokale e tokës, (ndonjëherë referuar si lidhja Terra-Firma) dhe ekziston një tjetër i instaluar në mënyrë të pavarur në gjenerator. Nuk ka 'tel tokësor' midis të dyve. Impedanca e lakut të defektit është më e lartë, dhe nëse impedanca e elektrodës nuk është me të vërtetë shumë e ulët, një instalim TT duhet të ketë gjithmonë një RCD (GFCI) si izoluesin e tij të parë.

Përparësia e madhe e sistemit të tokëzimit TT është ndërhyrja e reduktuar e kryer nga pajisjet e lidhura të përdoruesve të tjerë. TT ka qenë gjithmonë e preferueshme për aplikime të veçanta si faqet e telekomunikacionit që përfitojnë nga tokëzimi pa ndërhyrje. Gjithashtu, rrjetet TT nuk paraqesin ndonjë rrezik serioz në rastin e një neutrali të prishur. Për më tepër, në vendet ku energjia shpërndahet lart, përçuesit e tokës nuk rrezikojnë të bëhen të gjallë nëse ndonjë përçues i shpërndarjes së sipërme do të thyhet, të themi, nga një pemë ose degë e rënë.

Në epokën para RCD, sistemi i tokëzimit TT ishte tërheqës për përdorim të përgjithshëm për shkak të vështirësisë së rregullimit të shkëputjes automatike të besueshme (ADS) në rastin e një qarku të shkurtër linear-PE (në krahasim me sistemet TN, ku i njëjti ndërprerës ose siguresa do të funksionojë për gabime në LN ose L-PE). Por ndërsa pajisjet e tanishme të mbetjeve zbutin këtë disavantazh, sistemi i tokëzimit TT është bërë shumë më tërheqës, me kusht që të gjitha qarqet e rrymës AC të jenë të mbrojtura nga RCD. Në disa vende (siç është Mbretëria e Bashkuar) rekomandohet për situata kur një zonë ekoipotenciale me rezistencë të ulët është jopraktike për tu mirëmbajtur nga lidhjet, ku ka instalime elektrike të konsiderueshme në natyrë, siç janë furnizimet për shtëpitë e lëvizshme dhe disa ambiente bujqësore, ose kur një rrymë me defekt të lartë mund të paraqesin rreziqe të tjera, siç janë depot e karburantit ose marinat.

Sistemi i tokëzimit TT përdoret në të gjithë Japoninë, me njësi RCD në shumicën e ambienteve industriale. Kjo mund të imponojë kërkesa të shtuara në disqet me frekuencë të ndryshueshme dhe furnizimin me energji në modalitet të ndezur, të cilat shpesh kanë filtra të konsiderueshëm që kalojnë zhurmë me frekuencë të lartë në përcjellësin e tokës.

Rrjeti IT

në një IT rrjeti, sistemi elektrik i shpërndarjes nuk ka asnjë lidhje me tokën, ose ka vetëm një lidhje të lartë të rezistencës.

Krahasim

Terminologji të tjera

Ndërsa rregulloret kombëtare të instalimeve elektrike për ndërtesat e shumë vendeve ndjekin terminologjinë IEC 60364, në Amerikën e Veriut (Shtetet e Bashkuara dhe Kanada), termi "përçues i tokëzimit të pajisjeve" i referohet terrenit të pajisjeve dhe telave tokësorë në qarqet e degëve dhe "dirigjentit të elektrodës së tokëzimit" përdoret për përcjellësit që lidhin një shufër toke (ose të ngjashme) me një panel shërbimi. "Përçuesi i bazuar" është sistemi "neutral". Standardet Australiane dhe Zelanda e Re përdorin një sistem të modifikuar të tokëzimit PME të quajtur Neutral i Tokës së Shumëfishtë (MEN). Neutrali bazohet (tokëzohet) në secilën pikë të shërbimit të konsumatorit, duke sjellë efektivisht diferencën e potencialit neutral në të gjithë gjatësinë e linjave LV. Në Mbretërinë e Bashkuar dhe disa vende të Komonuelthit, termi "PNE", që do të thotë Faza-Neutral-Toka përdoret për të treguar se tre (ose më shumë për lidhje jo-faza) janë përdorur përçues, dmth., PN-S.

Asnjanës me rezistencë tokësore (Indi)

Ngjashëm me sistemin HT, sistemi i rezistencës së tokës është futur gjithashtu për minierat në Indi sipas Rregullores së Autoritetit Qendror të Energjisë Elektrike për sistemin LT (1100 V> LT> 230 V). Në vend të tokëzimit të ngurtë të pikës neutrale të yllit shtohet një rezistencë e përshtatshme tokëzimi neutrale (NGR) në mes, duke kufizuar rrymën e rrjedhjes së tokës deri në 750 mA. Për shkak të kufizimit aktual të defektit, është më e sigurt për minierat me gaz.

Ndërsa rrjedhja e tokës është e kufizuar, mbrojtja nga rrjedhja ka kufirin më të lartë për hyrjen vetëm 750 mA. Në sistemin e ngurtë të rrjedhjes, rryma e rrjedhjes mund të shkojë deri në rrymën e qarkut të shkurtër, këtu ajo kufizohet në maksimum 750 mA. Kjo rrymë e kufizuar e funksionimit zvogëlon efikasitetin e përgjithshëm të funksionimit të mbrojtjes së releit të rrjedhjes. Rëndësia e mbrojtjes efikase dhe më të besueshme është rritur për sigurinë, kundër goditjes elektrike në miniera.

Në këtë sistem ka mundësi që rezistenca e lidhur të hapet. Për të shmangur këtë mbrojtje shtesë për të monitoruar rezistencën është vendosur, të cilat shkëpusin fuqinë në rast të fajit.

Mbrojtja e rrjedhjes së tokës

Rrjedhja e rrymës në tokë mund të jetë shumë e dëmshme për qeniet njerëzore, nëse kalon nëpër to. Për të shmangur goditjen aksidentale nga pajisjet elektrike / pajisjet, rele / sensori i rrjedhjes së tokës përdoren në burim për të izoluar energjinë kur rrjedhjet tejkalojnë kufirin e caktuar. Ndërprerësi i rrjedhjes së tokës përdoret për qëllimin. Ndërprerësi i ndjeshmërisë aktuale quhet RCB / RCCB. Në aplikimet industriale, reletë e rrjedhjeve të Tokës përdoren me CT të veçantë (transformatori aktual) i quajtur CBCT (transformatori kryesor i balancuar i rrymës) që ndiejnë rrymën e rrjedhjes (rryma e sekuencës së fazës zero) të sistemit përmes sekondës së CBCT dhe kjo operon stafetën. Kjo mbrojtje funksionon në intervalin e milli-Amper dhe mund të vendoset nga 30 mA në 3000 mA.

Kontrolli i lidhjes së tokës

Një bazë e veçantë pilot pilot është e drejtuar nga sistemi i furnizimit të shpërndarjes / pajisjeve përveç thelbit tokësor. Pajisja e kontrollit të lidhjes së tokës është e fiksuar në fundin e burimit, i cili monitoron vazhdimisht lidhjen e tokës. Bërthama e pilotit inicon nga kjo pajisje kontrolluese dhe kalon përmes kabllit lidhës që lidh përgjithësisht furnizimin me energji për makineritë lëvizëse minerare (LHD). Kjo bërthamë është e lidhur me tokën në fundin e shpërndarjes përmes një qark diodë, të cilat kompletojnë qarkun elektrik të iniciuar nga pajisja e kontrollit. Kur lidhja e tokës me automjetin është e prishur, ky qark pilot pilot shkëputet, pajisja mbrojtëse e fiksuar në fundin e burimit aktivizohet dhe izolon fuqinë në makinë. Ky lloj qark është një domosdoshmëri për pajisjet elektrike të lëvizshme të rënda që përdoren në minierat nëntokësore.

Pronat

Kosto

• Rrjetet TN kursen koston e një lidhje tokësore me rezistencë të ulët në vendin e secilit konsumator. Një lidhje e tillë (një strukturë metalike e varrosur) kërkohet të sigurojë tokë mbrojtëse në sistemet IT dhe TT.
• Rrjetet TN-C kursen koston e një përcjellësi shtesë të nevojshëm për lidhje të veçanta N dhe PE. Sidoqoftë, për të lehtësuar rrezikun e neutraleve të prishura, nevojiten lloje speciale kabllor dhe shumë lidhje me tokën.
• Rrjetet TT kërkojnë mbrojtje të duhur RCD (Ndërprerës të gabimeve tokësore).

Siguri

• Në TN, një faj izolimi ka shumë të ngjarë të çojë në një rrymë të qarkut të shkurtër që do të shkaktojë një ndërprerës ose siguresë mbitensionale dhe shkëputjen e përçuesve L. Me sistemet TT, rezistenca e lakut të gabimit në tokë mund të jetë shumë e lartë për ta bërë këtë, ose shumë e lartë për ta bërë atë brenda kohës së kërkuar, kështu që zakonisht përdoret një RCD (dikur ELCB). Instalimet e mëparshme të TT mund të kenë mungesë të kësaj karakteristike të rëndësishme të sigurisë, duke lejuar që CPC (përcjellësi mbrojtës i rrethit ose PE) dhe pjesët metalike ndoshta të lidhura brenda personave (pjesët e ekspozuara-përcjellëse dhe ato të jashtme-përçuese) të energjizohen për periudha të zgjatura nën faj kushteve, që është një rrezik i vërtetë.
• Në sistemet TN-S dhe TT (dhe në TN-CS përtej pikës së ndarjes), një pajisje e rrymës së mbetur mund të përdoret për mbrojtje shtesë. Në mungesë të ndonjë defekti izolues në pajisjen e konsumatorit, ekuacioni I_L1+I_L2+I_L3+I_N = 0 mban, dhe një RCD mund të shkëpusë furnizimin sa më shpejt që kjo shumë arrin një prag (zakonisht 10 mA - 500 mA). Një defekt izolimi midis L ose N dhe PE do të shkaktojë një RCD me probabilitet të lartë.
• Në rrjetet IT dhe TN-C, pajisjet e tanishme të mbetjeve kanë shumë më pak të ngjarë të zbulojnë një defekt izolimi. Në një sistem TN-C, ata gjithashtu do të ishin shumë të prekshëm ndaj shkaktimit të padëshiruar nga kontakti midis përçuesve të tokës të qarqeve në RCDs të ndryshëm ose me tokë të vërtetë, duke e bërë kështu përdorimin e tyre si të praktikueshëm. Gjithashtu, RCD zakonisht izolojnë bërthamën neutrale. Meqenëse është e pasigurt për ta bërë këtë në një sistem TN-C, RCD-të në TN-C duhet të lidhen me tela për të ndërprerë vetëm dirigjentin e linjës.
• Në sistemet me një fazë me një fund të vetëm, ku Toka dhe neutrale janë të kombinuara (TN-C, dhe pjesa e sistemeve TN-CS e cila përdor një bërthamë të kombinuar neutrale dhe tokësore), nëse ekziston një problem kontakti në përcjellësin PEN, atëherë të gjitha pjesët e sistemit të tokëzimit përtej pushimit do të rriten në potencialin e përcjellësit L. Në një sistem shumëfazor të pabalancuar, potenciali i sistemit të tokëzimit do të shkojë drejt atij të përcjellësit të linjës më të ngarkuar. Një ngritje e tillë e potencialit të asnjanësit përtej thyerjes njihet si a përmbysja neutrale. Prandaj, lidhjet TN-C nuk duhet të kalojnë nëpër lidhjet e prizës / prizës ose kabllove fleksibël, ku ka një probabilitet më të lartë të problemeve të kontaktit sesa me instalime elektrike fikse. Ekziston gjithashtu një rrezik nëse një kabllo dëmtohet, gjë që mund të zbutet nga përdorimi i konstruksionit kabllor koncentrik dhe elektrodave të shumëfishta. Për shkak të rreziqeve (të vogla) të ngritjes së humbur të punës metalike "të tokëzuar" në një potencial të rrezikshëm, shoqëruar me rritjen e rrezikut të goditjes nga afërsia në kontakt të mirë me tokën e vërtetë, përdorimi i furnizimeve TN-CS është i ndaluar në MB për vendet e karvanëve dhe furnizimi në anije i bregut, dhe të dekurajuar fuqimisht për përdorim në ferma dhe vendet e ndërtimit në natyrë, dhe në raste të tilla rekomandohet të bëni të gjithë instalimet elektrike TT me RCD dhe një elektrodë të veçantë toke.
• Në sistemet e TI-së, një gabim i vetëm izolues nuk ka të ngjarë të shkaktojë që rrymat e rrezikshme të rrjedhin përmes një trupi njerëzor në kontakt me tokën, sepse nuk ekziston një qark i rezistencës së ulët për të rrjedhë një rrymë e tillë. Sidoqoftë, një gabim i parë i izolimit mund të shndërrojë në mënyrë efektive një sistem IT në një sistem TN, dhe pastaj një gabim i dytë i izolimit mund të çojë në rryma të rrezikshme të trupit. Më keq, në një sistem shumëfazor, nëse njëri prej përçuesve të linjës ka bërë kontakt me tokën, do të shkaktonte që bërthamat e tjera fazore të ngrihen në tensionin fazor fazor në lidhje me tokën sesa tensionin fazor-neutral. Sistemet IT gjithashtu pësojnë mbitensione kalimtare më të mëdha se sa sistemet e tjera.
• Në sistemet TN-C dhe TN-CS, çdo lidhje midis bërthamës së kombinuar neutrale dhe tokës dhe trupit të tokës mund të përfundojë duke mbajtur një rrymë të konsiderueshme në kushte normale, dhe mund të mbante edhe më shumë nën një situatë të thyer neutrale. Prandaj, përçuesit kryesorë të lidhjeve ekipotenciale duhet të merren parasysh me këtë; përdorimi i TN-CS është i padiskutueshëm në situata të tilla si stacionet e benzinës, ku ekziston një kombinim i shumë punimeve metalike të varrosura dhe gazeve eksplozivë.

Pajtueshmëria elektromagnetike

• Në sistemet TN-S dhe TT, konsumatori ka një lidhje me zhurmë të ulët me tokën, e cila nuk vuan nga voltazhi që shfaqet në përcjellësin N si rezultat i rrymave të kthimit dhe rezistencës së këtij përcjellësi. Kjo është e një rëndësie të veçantë për disa lloje të pajisjeve telekomunikuese dhe matëse.
• Në sistemet TT, çdo konsumator ka lidhjen e vet me tokën dhe nuk do të vërejë rryma që mund të shkaktohen nga konsumatorët e tjerë në një linjë PE të përbashkët.

Rregulla

• Në Kodin Elektrik Kombëtar të Shteteve të Bashkuara dhe Kodin Elektrik Kanadez, furnizimi nga transformatori i shpërndarjes përdor një përçues të kombinuar neutral dhe tokësor, por brenda strukturës përdoren përçues të veçantë tokë neutral dhe mbrojtës (TN-CS). Neutrali duhet të lidhet me tokën vetëm në anën e furnizimit të çelësit të shkyçjes së klientit.
• Në Argjentinë, Francë (TT) dhe Australi (TN-CS), klientët duhet të sigurojnë lidhjet e tyre tokësore.
• Japonia drejtohet nga ligji i PSE-së, dhe përdor tokëzimin TT në shumicën e instalimeve.
• Në Australi, sistemi i tokëzimit Multiple Tokësor Neutral (MEN) përdoret dhe përshkruhet në Seksionin 5 të AS 3000. Për një klient LV, është një sistem TN-C nga transformatori në rrugë në lokalet, (neutral është tokëzuar shumë herë përgjatë këtij segmenti), dhe një sistem TN-S brenda instalimit, nga Tabela kryesore kryesore poshtë. Shikuar në tërësi, është një sistem TN-CS.
• Në Danimarkë rregullorja e tensionit të lartë (Stærkstrømsbekendtgørelsen) dhe Malajzia Urdhri i Energjisë Elektrike 1994 deklaron se të gjithë konsumatorët duhet të përdorin tokëzimin TT, megjithëse në raste të rralla mund të lejohet TN-CS (përdoret në të njëjtën mënyrë si në Shtetet e Bashkuara). Rregullat janë të ndryshme kur bëhet fjalë për ndërmarrjet më të mëdha.
• Në Indi, sipas Rregullores së Autoritetit Qendror të Energjisë Elektrike, CEAR, 2010, rregulli 41, ekziston sigurimi i tokëzimit, telit neutral të një sistemi 3-fazor, 4-tel dhe tela e tretë shtesë e një sistemi 2-fazor, 3-tel. Tokëzimi duhet të bëhet me dy lidhje të ndara. Sistemi i tokëzimit gjithashtu të ketë minimum dy ose më shumë gropa tokësore (elektroda) të tilla që të bëhet tokëzimi i duhur. Sipas rregullës 42, instalimi me ngarkesë mbi 5 kW që tejkalon 250 V do të ketë pajisje të përshtatshme mbrojtëse të rrjedhjeve të Tokës për të izoluar ngarkesën në rast të defektit të tokës ose rrjedhjes.

Shembuj të aplikimit

• Në zonat e Britanisë së Madhe ku kabllot e energjisë nëntokësore janë të përhapura, sistemi TN-S është i zakonshëm.
• Në Indi furnizimi LT në përgjithësi është përmes sistemit TN-S. Neutrali është i dyfishtë i bazuar në transformatorin e shpërndarjes. Neutrale dhe toka funksionojnë veçmas në linjën / kabllot e linjës së shpërndarjes. Përçues të veçantë për linjat mbitokësore dhe armaturën e kabllove përdoren për lidhje tokësore. Elektroda / gropa shtesë tokësore janë instaluar në skajet e përdoruesit për forcimin e tokës.
• Shumica e shtëpive moderne në Evropë kanë një sistem tokëzimi TN-CS. Neutralja dhe toka e kombinuar ndodh midis nënstacionit më të afërt të transformatorit dhe ndërprerjes së shërbimit (siguresa para njehsorit). Pas kësaj, bërthamat e ndara të tokës dhe ato neutrale përdoren në të gjitha instalimet e brendshme.
• Shtëpitë e vjetra urbane dhe periferike në Mbretërinë e Bashkuar kanë tendencë të kenë furnizime TN-S, me lidhjen tokësore të shpërndarë përmes mbështjelljes së plumbit të kabllit nëntokësor plumbi dhe letre.
• Shtëpitë e vjetra në Norvegji përdorin sistemin e TI ndërsa shtëpitë më të reja përdorin TN-CS.
• Disa shtëpi më të vjetra, veçanërisht ato të ndërtuara para shpikjes së ndërprerësve të rrymës së mbetur dhe rrjeteve me tela të zonës së shtëpisë, përdorin një marrëveshje brenda shtëpisë TN-C. Kjo praktikë nuk rekomandohet më.
• Dhomat e laboratorit, objektet mjekësore, vendet e ndërtimit, punëtoritë e riparimit, instalimet elektrike të lëvizshme, dhe mjedise të tjera që furnizohen përmes gjeneratorëve të motorit, ku ekziston një rrezik i shtuar i defekteve të izolimit, shpesh përdorni një marrëveshje tokëzimi IT të furnizuar nga transformatorët e izolimit. Për të zbutur çështjet me dy gabime me sistemet e TI, transformatorët e izolimit duhet të furnizojnë vetëm një numër të vogël ngarkesash secila dhe duhet të mbrohen me një pajisje monitorimi izolimi (zakonisht përdoret vetëm nga sistemet informatike, hekurudhore ose ushtarake të TI-së, për shkak të kostos).
• Në zona të largëta, kur kostoja e një përcjellësi shtesë PE tejkalon koston e një lidhjeje tokësore lokale, rrjetet TT zakonisht përdoren në disa vende, veçanërisht në pronat më të vjetra ose në zonat rurale, ku siguria mund të kërcënohet ndryshe nga fraktura e një Përçues PE mbi, nga, të themi, një degë pemësh të rënë. Pajisjet TT për pronat individuale janë parë gjithashtu në sistemet kryesisht TN-CS, ku një pronë individuale konsiderohet e papërshtatshme për furnizimin me TN-CS.
• Në Australi, Zelandën e Re dhe Izrael sistemi TN-CS është në përdorim; megjithatë, rregullat e instalimeve elektrike aktualisht deklarojnë se, përveç kësaj, secili klient duhet të sigurojë një lidhje të veçantë me tokën përmes një lidhje tubi uji (nëse tubat e ujit metalik hyjnë në ambientet e konsumatorit) dhe një elektrodë tokësore të dedikuar. Në Australi dhe Zelandën e Re kjo quhet Lidhja Neutrale e Shumëfishtë e Tokës ose Lidhja MENJSORE. Kjo Lidhje MEN është e lëvizshme për qëllime të testimit të instalimit, por është e lidhur gjatë përdorimit ose nga një sistem mbylljeje (për shembull bllokues) ose nga dy ose më shumë vida. Në sistemin MEN, integriteti i Neutralit është kryesorja. Në Australi, instalimet e reja duhet gjithashtu të lidhin betonin e themelit që rindërton nën zona të lagura me përcjellësin e tokës (AS3000), duke rritur në mënyrë tipike madhësinë e tokëzimit dhe siguron një plan ekuipotencial në zona të tilla si banjat. Në instalimet e vjetra, nuk është e pazakontë të gjesh vetëm lidhjen e tubit të ujit dhe lejohet të mbetet e tillë, por elektroda shtesë e tokës duhet të instalohet nëse bëhet ndonjë punë e azhurnimit. Tokëzat mbrojtëse dhe përcjellësit neutralë kombinohen derisa lidhja neutrale e konsumatorit (e vendosur në anën e konsumatorit të lidhjes neutrale të njehsorit të energjisë elektrike) - përtej kësaj pike, tokëzat mbrojtëse dhe përcjellësit neutral janë të ndara.

Sisteme të tensionit të lartë

Në rrjetet e tensionit të lartë (mbi 1 kV), të cilat janë shumë më pak të arritshme për publikun e gjerë, fokusi i dizajnit të sistemit të tokëzimit është më pak te siguria dhe më shumë te besueshmëria e furnizimit, besueshmëria e mbrojtjes dhe ndikimi në pajisjet në prani të një qark i shkurtër. Vetëm madhësia e qarqeve të shkurtra fazë në tokë, të cilat janë më të zakonshmet, ndikohet ndjeshëm me zgjedhjen e sistemit të tokëzimit, pasi rruga aktuale mbyllet kryesisht përmes tokës. Transformatorët me tre faza të energjisë HV / MV, të vendosura në nënstacionet e shpërndarjes, janë burimi më i zakonshëm i furnizimit për rrjetet e shpërndarjes dhe lloji i tokëzimit të tyre neutral përcakton sistemin e tokëzimit.

Ekzistojnë pesë lloje të tokëzimit neutral:

• Asnjanës i ngurtë
• Zbuluar asnjanës
• Rezistencë-tokësore neutrale
  • Tokëzim me rezistencë të ulët
  • Tokëzimi me rezistencë të lartë
• Asnjanës me reaksion
• Përdorimi i transformatorëve të tokëzimit (siç është transformatori Zigzag)

Asnjanës i ngurtë

In i fortë or drejtpërdrejt tokëzimi neutral, pika e yllit të transformatorit është e lidhur drejtpërdrejt me tokën. Në këtë zgjidhje, sigurohet një rrugë me rezistencë të ulët që rryma e prishjes së tokës të mbyllet dhe, si rezultat, madhësitë e tyre janë të krahasueshme me rrymat e prishjes trefazore. Meqenëse asnjanësi mbetet në potencial afër tokës, tensionet në fazat e paprekura mbeten në nivele të ngjashme me ato parafajit; për atë arsye, ky sistem përdoret rregullisht në rrjetet e transmetimit të tensionit të lartë, ku kostot e izolimit janë të larta.

Rezistencë-tokësore neutrale

Për të kufizuar defektin e tokës në qarkun e shkurtër, rezistenca shtesë e tokëzimit neutral (NGR) shtohet midis pikës yjore të transformatorit dhe tokës.

Tokëzim me rezistencë të ulët

Me rezistencë të ulët faji kufiri aktual është relativisht i lartë. Në Indi është i kufizuar për 50 A për miniera të hapura, sipas Rregullores së Autoritetit Qendror të Energjisë Elektrike, CEAR, 2010, rregulli 100.

Zbuluar asnjanës

In zbuluar, i izoluar or lundrues asnjanës sistemi, si në sistemin IT, nuk ka asnjë lidhje të drejtpërdrejtë të pikës së yllit (ose ndonjë pikë tjetër në rrjet) dhe tokës. Si rezultat, rrymat e prishjes në tokë nuk kanë rrugë për t'u mbyllur dhe kështu kanë madhësi të papërfillshme. Sidoqoftë, në praktikë, rryma e gabimit nuk do të jetë e barabartë me zero: përçuesit në qark - veçanërisht kabllot nëntokësore - kanë një kapacitet të qenësishëm drejt tokës, i cili siguron një shteg të rezistencës relativisht të lartë.

Sistemet me neutral të izoluar mund të vazhdojnë funksionimin dhe të ofrojnë furnizim të pandërprerë edhe në prani të një defekti tokësor.

Prania e defektit të pandërprerë të tokës mund të paraqesë një rrezik të konsiderueshëm të sigurisë: nëse rryma tejkalon 4 A - 5 A zhvillohet një hark elektrik, i cili mund të mbahet edhe pasi të jetë pastruar defekti. Për atë arsye, ato janë kryesisht të kufizuara në rrjetet nëntokësore dhe nëndetëse dhe aplikimet industriale, ku nevoja për besueshmëri është e lartë dhe probabiliteti i kontaktit njerëzor relativisht i ulët. Në rrjetet e shpërndarjes urbane me furnizues të shumtë nëntokësorë, rryma kondensuese mund të arrijë disa dhjetëra ampere, duke paraqitur rrezik të konsiderueshëm për pajisjet.

Përfitimi i funksionimit të sistemit aktual dhe të vazhdueshëm me faj të ulët pas kësaj kompensohet nga një pengesë e natyrshme që vendndodhja e gabimit është e vështirë për t'u zbuluar.