Sistemi di messa a terra per reti elettriche fino e oltre 1000 V
Esistono diverse opzioni per il funzionamento delle reti elettriche, a seconda del loro sistema di messa a terra. Caratterizziamo brevemente i sistemi di messa a terra esistenti per reti elettriche con una classe di tensione fino e superiore a 1000 V.
Reti con classe di tensione fino a 1000 V
Sistema TN-C
Nella rete elettrica di questa configurazione, il terminale neutro del trasformatore di alimentazione è saldamente messo a terra, ovvero è collegato elettricamente al circuito di terra della sottostazione del trasformatore. Lungo l'intera lunghezza dalla sottostazione al consumatore, i conduttori neutri e di protezione sono uniti in un unico comune, il cosiddetto. Filo PENNA.
Questa rete fornisce la "neutralizzazione" degli apparecchi elettrici, collegando i conduttori neutri e di protezione al conduttore PEN combinato. Questa rete è obsoleta e viene applicata solo nell'industria e nell'illuminazione stradale.
Il ripristino degli apparecchi elettrici nella vita di tutti i giorni è vietato a causa del pericolo di creare un potenziale pericoloso sugli edifici ripristinati, motivo per cui una tale rete nei vecchi edifici funziona esclusivamente a due fili: vengono utilizzati solo fili neutri e di fase.
Sistema TN-C-S
Questa rete differisce dalla precedente in quanto il filo PEN combinato viene diviso a un certo punto, di norma, dopo essere entrato nell'edificio, in un filo neutro N e un filo di messa a terra di protezione PE.
La rete di configurazione TN-C-S è la più comune ai nostri tempi. Questa rete è uno dei sistemi consigliati secondo PUE e può essere implementato in nuove strutture.
Sistema di messa a terra TN-C:
1 - filo di terra dello zero (punto medio) dell'alimentazione, 2 - parti conduttive esposte, N - filo di lavoro neutro - filo di lavoro neutro (neutro), PE - filo di protezione - filo di protezione (filo di messa a terra, filo di protezione zero, filo di protezione del sistema di collegamento equipotenziale), PEN — conduttori combinati di protezione del neutro e di lavoro del neutro — conduttori combinati di protezione del neutro e di lavoro del neutro.
Sistema TN-S
La configurazione di questa rete elettrica differisce dalle precedenti in quanto prevede la separazione del conduttore combinato della sottostazione elettrica, lungo l'intera lunghezza della linea, i conduttori di neutro e di terra sono separati.
Questo sistema viene utilizzato nella costruzione di nuove strutture ed è il più preferito di tutti quelli disponibili. Tuttavia, a causa del maggiore costo di implementazione (la necessità di posizionare un conduttore di protezione separato), spesso si preferisce la rete di configurazione TN-C-S.
Sistema di messa a terra TN-S:
Sistema di messa a terra TN-C-S:
Sistema T.T
Poi neutro del trasformatore di alimentazione ha anche una messa a terra solida, ma il cablaggio dell'utente finale è messo a terra da un anello di terra separato che non è collegato elettricamente al neutro con messa a terra del trasformatore.
Questo sistema di messa a terra è consigliato per l'uso in caso di condizioni non soddisfacenti delle reti elettriche, dove l'operazione della messa a terra fornita può essere pericolosa.
Fondamentalmente si tratta di reti TN-C, in cui la messa a terra non è prevista in linea di principio, così come reti TN-CS, che non soddisfano i requisiti del PUE in termini di resistenza meccanica del conduttore combinato, nonché il presenza della sua messa a terra multipla.
Sistema di messa a terra TT:
1 - conduttore di messa a terra dello zero (punto centrale) dell'alimentazione, 2 - parti conduttive esposte, 3 - conduttore di messa a terra delle parti conduttive esposte, N - conduttore di lavoro neutro - conduttore di lavoro (zero) neutro, PE - conduttore di protezione - protezione conduttore (conduttore di terra, conduttore di protezione neutro, conduttore di protezione del sistema equipotenziale).
Sistema informativo
I neutri dei trasformatori di potenza nella rete di questa configurazione non sono collegati a terra, ovvero sono isolati dal circuito di terra della sottostazione. Il conduttore di terra di protezione può essere collegato al circuito di terra della sottostazione o direttamente presso l'utente al circuito di terra esistente.
Sistema di messa a terra IT:
1 - resistenza di messa a terra dello zero dell'alimentatore (se presente), 2 - filo di messa a terra, 3 - parti conduttive esposte, 4 - dispositivo di messa a terra, PE - conduttore di protezione - conduttore di protezione (conduttore di messa a terra, conduttore di protezione neutro, conduttore di protezione di il collegamento equipotenziale).
Questo sistema di messa a terra viene utilizzato per alimentare apparecchiature che hanno particolari requisiti di sicurezza e affidabilità. Questi sono i locali degli impianti elettrici di centrali elettriche, sottostazioni, industrie pericolose, in particolare l'industria mineraria, sale di sabbiatura, ecc.
Reti con una classe di tensione superiore a 1000 V
Gli impianti elettrici e le reti di classe di tensione 6, 10 e 35 kV funzionano nella maggior parte dei casi in modalità neutra isolata… A causa della mancanza di messa a terra del neutro, un cortocircuito di una delle fasi verso terra non è un cortocircuito e non è disabilitato dalla protezione.
In caso di cortocircuito nella rete di questa configurazione, il suo funzionamento a breve termine è consentito, di norma, per il tempo necessario per trovare la sezione danneggiata e scollegarla dalla rete. Cioè, in presenza di un cortocircuito nella rete con un neutro isolato, i consumatori non perdono potenza, ma continuano a funzionare nella stessa modalità, ad eccezione della zona danneggiata, in cui si osserva una modalità di fase incompleta - un'interruzione in una delle fasi.
Il pericolo di questa rete risiede nel fatto che in caso di cortocircuito monofase, le correnti si diffondono a terra dal punto in cui il conduttore cade 8 m in spazio aperto e 4 m all'interno. Una persona che rientri nel raggio di propagazione di queste correnti subirà uno shock mortale.
La rete neutra di 6 e 10 kV può essere messa a terra speciali reattori di compensazione e bobine di soppressione dell'arco per compensare le correnti di guasto verso terra. Questo sistema di reti di messa a terra viene utilizzato in presenza di grandi correnti di guasto a terra, che possono essere pericolose per le apparecchiature elettriche di queste reti.Tale sistema di messa a terra per reti elettriche è chiamato risonante o compensato.
Le reti elettriche con classe di tensione 110 e 150 kV dispongono di un efficace sistema di messa a terra. Con questo sistema di messa a terra, la maggior parte dei trasformatori di potenza nella rete elettrica ha una solida messa a terra del neutro e alcuni trasformatori hanno una messa a terra del neutro tramite scaricatori o scaricatori di sovratensione... La messa a terra selettiva dei neutri riduce correnti di corto circuito nelle reti elettriche.
A seguito di calcoli, viene scelto in quali sottostazioni verranno messi a terra i neutri dei trasformatori per garantire il funzionamento più efficiente della rete elettrica. La messa a terra dei neutri tramite scaricatori o scaricatori di sovratensione viene effettuata al fine di proteggere l'avvolgimento dei trasformatori di potenza da possibile sovratensione.
Le reti con una classe di tensione di 220-750 kV funzionano in modalità neutra con messa a terra solida, ovvero in tali reti tutte le uscite degli avvolgimenti neutri dei trasformatori di potenza e degli autotrasformatori sono collegate elettricamente a anello di terra della sottostazione.