در این مقاله به مهمترین خصوصیات سیستم های زمین می پردازیم، شناخت بهتر هر یک از سیستم های زمین به ما در تعیین نوع سیستم زمین مناسب، کمک می نماید.

سیستم زمین TT

روش حفاظت از اشخاص

قسمت های در معرض تماس و هادی های بیگانه به زمین متصل می شوند و از کلیدهای نشتی جریان مناسب (RCD) در محل های مورد نیاز، استفاده می شود.

عملکرد در خطاها

در خطای اول، قطعی و اختلالی ایجاد نمی کند ولی در خطای دوم حفاظت از خطا انجام خواهد شد. به  شکل شماره یک توجه نمایید.

نکته: در صورتیکه از چند الکترود مستقل جهت حفاظت از بخش های مختلف و شبکه های مجزا، استفاده شده باشد، هر شبکه یا بخش جداگانه، نیاز به RCD خودش را دارد.

خصوصیات مهم سیستم TT:

• ساده ترین سیستم زمین در طراحی و اجرا است. خصوصا در شبکه توزیع LV ، سیستم زمین مدل TT ساده ترین روش اجرا را دارد.

2-نیاز به مانیتورینگ و نظارت پیوسته ندارد ولی بازدید دوره ای بر اساس زمانبندی مناسب خصوصا در مورد کلیدهای RCD نیاز است.

3-حفاظت مناسب با استفاده از تجهیزات حفاظتی خاص صورت می پذیرد، کلیدهای نشتی جریان یا جریان باقیمانده، در صورتیکه بر روی کمتر از 500 میلی آمپر تنظیم شده باشند، از خطراتی مانند آتش سوزی جلوگیری می نمایند.

4-هر خطای اتصال بدنه و خطاهای عایقی باعث قطع منبع تغذیه الکتریکی می شود، با این وجود با نصب کلیدهای جریان باقیمانده(RCD) بصورت موازی یا سری، می توان قطعی و اختلال را در همان مدار  شبکه معیوب، محدود نمود.

5-بارهای مصرفی که در حالت عادی عملکرد خود، دارای جریان نشتی بالایی هستند، جهت جلوگیری از قطعی های بی مورد نیاز به اقدامات خاصی دارند، بعنوان مثال می توانیم این مدل بارهای مصرفی را بااستفاده از ترانسفورماتور یا  RCDهای خاص، از بقیه شبکه مصرف، جدا نماییم.

سیستم زمین TN

روش حفاظت از اشخاص

• اتصال و همبندی زمین خنثی(نول) و قسمت های در معرض تماس و هادی های بیگانه در سیستم TN اجباری است.
• قطع در زمان اولین خطا با استفاده از تجهیزات قطع کننده مدار مانند بریکرها و فیوزها.

در شکل های 2 و 3 ، آرایش سیستم زمین TNC و  TNS نشان داده شده است.

خصوصیات مهم سیستم TN

• نیاز به نصب الکترودهای زمین در فواصل منظم دارد.
• نیاز به بررسی و محاسبات جهت اولین خطای عایقی و اتصال بدنه دارد. این اندازه گیری و محاسبات اهمیت بسیاری دارد چراکه نوع کلیدهای حفاظتی و فیوزها را از روی این محاسبات ، انتخاب خواهد شد.
• نیاز است هر گونه اصلاح یا رفع اشکال توسط کارشناس مجرب صورت پذیرد.
• در صورت بروز خطاهای عایقی، آسیب بیشتری به سیم پیچ های ماشین، وارد می شود.
• با توجه به اینکه در خطاهایی مانند اتصال بدنه، جریان زیادی از مدار عبور می کند، در نتیجه در محل های مستعد آتش سوزی، ریسک بیشتری خواهیم داشت.

برخی نکات در مورد سیستم زمین TNC

• ارزان ترین نوع سیستم زمین است.
• نیاز به اتصال زمین های مکرر دارد.

استفاده از سیستم TNC در موارد زیر غیر مجاز است:

• محل های با ریسک آتش سوزی بالا
• در سیستم های کامپیوتری(بدلیل وجود هارمونیک در نول)

برخی نکات در سیستم TNS

• امکان استفاده از کابل با سطح مقطع کمتر
• با توجه به خط مجزا جهت هادی حفاظتی زمین، بهترین گزینه جهت سیستم های کامپیوتری و محل های با کاربری خاص می باشد.
• مناسب ترین مدل سیستم زمین در محل هایی است که که مجهز به ترانسفورماتور خصوصی هستند.

سیستم زمین IT

در شکل شماره4، آرایش سیستم زمین IT، نمایش داده شده است.

روش حفاظتی سیستم زمین IT

• اتصال زمین تمامی هادی ها و بدنه های در معرض تماس
• ردگیری و اعلام اولین خطا با استفاده از سیستم مانیتورینگ عایق(IMD)
• حفاظت و قطع مدار معیوب در زمان خطای دوم

روش عملکرد حفاظتی

• ردگیری و مانیتورینگ خطای اول
• مکان یابی خطای اول و لزوم رفع خطا
• حفاظت و قطع مدار معیوب در زمان خطای دوم و یا رخ دادن دو خطای بدنه همزمان

خصوصیات مهم سیستم زمین IT

• مناسب ترین سیستم زمین در شبکه هایی که نیاز به تداوم سرویس دهی دارند و وقفه در سرویس دهی می تواند باعث ضرر و زیان شود.
• ردگیری اولین خطای عایقی و به دنبال آن، مکان یابی و رفع خطا ، باعث تضمین تداوم سرویس دهی می شود.
• معمولا در تاسیساتی که مجهز به یک ترانسفورماتور خصوصی MV/LV یا LV/LV هستند، مورد استفاده قرار می گیرد.
• جهت نگهداری و نظارت ، به محاسبات دقیق در زمان طراحی نیاز دارد، بر اساس آن محاسبات، عدم وقفه در زمان خطای اول و حفاظت در زمان رخ دادن دو خطای همزمان، تضمین می شود.
• تضمین حفاظت از هادی خنثی و محاسبه سطح مقطع آن اجباری است.