Sistemes de presa de terra per a xarxes elèctriques de fins a 1000 V i superiors

Hi ha diverses opcions per al funcionament de les xarxes elèctriques, depenent del seu sistema de connexió a terra. Caracteritzem breument els sistemes de posada a terra existents per a xarxes elèctriques amb una classe de tensió superior a 1000 V.

Xarxes amb classe de tensió fins a 1000 V

Sistema TN-C

A la xarxa elèctrica d'aquesta configuració, el terminal neutre del transformador d'alimentació està fermament connectat a terra, és a dir, està connectat elèctricament al bucle de terra de la subestació del transformador. Al llarg de tota la longitud, des de la subestació fins al consumidor, els conductors neutre i de protecció estan units en un comú, l'anomenat. Fil PEN.

Aquesta xarxa proporciona "neutralització" d'aparells elèctrics, connectant els conductors neutre i de protecció al conductor PEN combinat. Aquesta xarxa està obsoleta i només s'aplica a la indústria i l'enllumenat públic.

Es prohibeix el reinici d'aparells elèctrics a la vida quotidiana a causa del perill de crear un potencial perillós als edificis de reinici, per la qual cosa aquesta xarxa en edificis antics funciona exclusivament com a dos cables: només s'utilitzen cables neutres i de fase.

Sistema TN-C-S

Aquesta xarxa difereix de l'anterior perquè el cable PEN combinat es divideix en un punt determinat, per regla general, després d'entrar a l'edifici, en un cable neutre N i un cable de protecció a terra PE.

La xarxa de configuració TN-C-S és la més comuna en el nostre temps. Aquesta xarxa és un dels sistemes recomanats segons PUE i es pot implementar en noves instal·lacions.

Sistema de presa de terra TN-C:

1 - cable de terra del zero (punt mig) de la font d'alimentació, 2 - parts conductores exposades, N - cable de treball neutre - cable de treball neutre (neutre), PE - cable de protecció - cable de protecció (filferro de posada a terra, cable de protecció zero, cable de protecció del sistema de connexió equipotencial), PEN: conductors de treball neutre i protector neutre combinats: conductors de treball neutre i protector neutre combinats.

Sistema TN-S

La configuració d'aquesta xarxa elèctrica es diferencia de les anteriors perquè preveu la separació del conductor combinat de la subestació elèctrica, al llarg de tota la línia, els conductors neutre i terra estan separats.

Aquest sistema s'utilitza en la construcció de noves instal·lacions i és el més preferit de tots els disponibles. Però a causa del major cost d'implementació (la necessitat de col·locar un conductor de protecció separat), sovint es prefereix la xarxa de configuració TN-C-S.

Sistema de connexió a terra TN-S:

Sistema de presa de terra TN-C-S:

Sistema TT

Aleshores neutre del transformador de potència també té una terra dura, però el cablejat de l'usuari final està connectat a terra mitjançant un bucle de terra independent que no està connectat elèctricament al neutre posat a terra del transformador.

Aquest sistema de posada a terra es recomana per a l'ús en cas d'un estat insatisfactori de les xarxes elèctriques, on el funcionament de la presa de terra prevista pot ser perillós.

Bàsicament, es tracta de xarxes TN-C, en què en principi no es proporciona la connexió a terra, així com de xarxes TN-CS, que no compleixen els requisits del PUE pel que fa a la resistència mecànica del conductor combinat, així com la presència de la seva múltiple presa de terra.

Sistema de connexió a terra TT:

1 - conductor de terra del zero (punt mig) de la font d'alimentació, 2 - parts conductores exposades, 3 - conductor de terra de parts conductores exposades, N - conductor de treball neutre - conductor de treball neutre (zero), PE - conductor de protecció - protector conductor (conductor de terra, conductor de protecció neutre, conductor de protecció del sistema de connexió equipotencial).

Sistema d'informació

Els neutres dels transformadors de potència de la xarxa d'aquesta configuració no estan connectats a terra, és a dir, estan aïllats del circuit de terra de la subestació. El conductor de terra de protecció es pot connectar al bucle de terra de la subestació o directament a l'usuari al bucle de terra existent.

Sistema informàtic de connexió a terra:

1 - resistència de posada a terra del zero de la font d'alimentació (si n'hi ha), 2 - cable de connexió a terra, 3 - parts conductores exposades, 4 - dispositiu de connexió a terra, PE - conductor de protecció - conductor de protecció (conductor de terra, conductor de protecció neutre, conductor de protecció de la connexió equipotencial).

Aquest sistema de connexió a terra s'utilitza per alimentar equips que tinguin requisits especials de seguretat i fiabilitat. Són els locals d'instal·lacions elèctriques de centrals elèctriques, subestacions, indústries perilloses, en particular la indústria minera, sales de voladura, etc.

Xarxes amb una classe de tensió superior a 1000 V

Les instal·lacions elèctriques i les xarxes de tensió classe 6, 10 i 35 kV funcionen en la majoria dels casos en mode neutre aïllat… A causa de la manca de connexió a terra del neutre, un curtcircuit d'una de les fases a terra no és un curtcircuit i no està desactivat per la protecció.

En cas d'un curtcircuit a la xarxa d'aquesta configuració, es permet el seu funcionament a curt termini, per regla general, durant el temps per trobar el tram danyat i desconnectar-lo de la xarxa. És a dir, en presència d'un curtcircuit a la xarxa amb un neutre aïllat, els consumidors no perden energia, sinó que continuen treballant en el mateix mode, a excepció de la zona danyada, en la qual s'observa un mode de fase incomplet: una pausa en una de les fases.

El perill d'aquesta xarxa rau en el fet que en cas de curtcircuit monofàsic, els corrents s'estenen a terra des del punt on cau el conductor 8 m en espai obert i 4 m en interior. Una persona que es troba dins del rang de propagació d'aquests corrents quedarà fatalment impactada.

La xarxa neutre de 6 i 10 kV es pot posar a terra reactors especials de compensació i bobines de supressió d'arc per compensar els corrents de falla a terra. Aquest sistema de xarxes de posada a terra s'utilitza en presència de grans corrents de falla a terra, que poden ser perillosos per als equips elèctrics d'aquestes xarxes.Aquest sistema de connexió a terra per a xarxes elèctriques s'anomena ressonant o compensat.

Les xarxes elèctriques amb classe de tensió 110 i 150 kV disposen d'un eficaç sistema de presa de terra. Amb aquest sistema de posada a terra, la majoria dels transformadors de potència de la xarxa elèctrica tenen una presa de terra sòlida del neutre i alguns transformadors tenen una presa de terra del neutre mitjançant parars o descargadors de sobretensions... La posada a terra selectiva dels neutres redueix Corrents de curtcircuit en xarxes elèctriques.

Com a resultat dels càlculs, s'escull en quines subestacions es posaran a terra els neutres dels transformadors per tal d'assegurar el funcionament més eficient de la xarxa elèctrica. La posada a terra dels neutres a través de pararrayos o descargadors de sobretensions es realitza per tal de protegir el bobinat dels transformadors de potència de possible sobretensió.

Les xarxes amb una classe de tensió de 220-750 kV funcionen en mode neutre sòlidament a terra, és a dir, en aquestes xarxes, totes les sortides dels bobinatges neutres dels transformadors de potència i autotransformadors estan connectades elèctricament a bucle de terra de la subestació.