Sistemas de aterramento para redes elétricas até e acima de 1000 V

Existem várias opções para o funcionamento das redes elétricas, dependendo do seu sistema de aterramento. Vamos caracterizar brevemente os sistemas de aterramento existentes para redes elétricas com classe de tensão de até e acima de 1000 V.

Redes com classe de tensão até 1000 V

Sistema TN-C

Na rede elétrica desta configuração, o terminal de neutro do transformador de alimentação é firmemente aterrado, ou seja, é conectado eletricamente ao loop de terra da subestação transformadora. Ao longo de toda a extensão da subestação ao consumidor, os condutores neutro e de proteção estão unidos em um comum - os chamados. fio de caneta.

Esta rede fornece "Neutralização" de aparelhos elétricos — conectando os condutores neutro e de proteção ao condutor PEN combinado. Esta rede é obsoleta e apenas aplicada na indústria e iluminação pública.

A redefinição de aparelhos elétricos na vida cotidiana é proibida devido ao perigo de criar um potencial perigoso nos edifícios redefinidos, razão pela qual essa rede em edifícios antigos é operada exclusivamente como dois fios - apenas fios neutros e de fase são usados.

Sistema TN-C-S

Essa rede difere da anterior porque o fio PEN combinado é dividido em um determinado ponto, via de regra, após a entrada no prédio - em um fio neutro N e um fio de aterramento de proteção PE.

A rede de configuração TN-C-S é a mais comum em nosso tempo. Esta rede é um dos sistemas recomendados de acordo com PUE e pode ser implementado em novas instalações.

Sistema de aterramento TN-C:

1 — fio terra do zero (ponto médio) da fonte de alimentação, 2 — partes condutoras expostas, N — fio de trabalho neutro — fio de trabalho neutro (neutro), PE — fio de proteção — fio de proteção (fio de aterramento, fio de proteção zero, fio de proteção do sistema de ligação equipotencial), PEN — condutores neutros de trabalho e protetores combinados — condutores de trabalho neutros e protetores combinados.

Sistema TN-S

A configuração desta rede elétrica difere das anteriores na medida em que prevê a separação do condutor combinado da subestação de energia, ao longo de toda a extensão da linha, os condutores neutro e terra são separados.

Este sistema é utilizado na construção de novas instalações e é o preferido de todos os disponíveis. Mas devido ao maior custo de implementação (a necessidade de colocar um condutor de proteção separado), a rede de configuração TN-C-S é frequentemente preferida.

Sistema de aterramento TN-S:

Sistema de aterramento TN-C-S:

sistema TT

Então neutro do transformador de energia também possui um aterramento rígido, mas a fiação do usuário final é aterrada por um loop de aterramento separado que não está conectado eletricamente ao neutro aterrado do transformador.

Este sistema de aterramento é recomendado para uso em caso de condição insatisfatória das redes elétricas, onde o funcionamento do aterramento fornecido pode ser perigoso.

Basicamente, são redes TN-C, nas quais o aterramento não é fornecido em princípio, bem como redes TN-CS, que não atendem aos requisitos do PUE em termos de resistência mecânica do condutor combinado, bem como o presença de seu aterramento múltiplo.

Sistema de aterramento TT:

1 — condutor de aterramento do zero (ponto médio) da fonte de alimentação, 2 — partes condutoras expostas, 3 — condutor de aterramento de partes condutoras expostas, N — condutor de trabalho neutro — condutor de trabalho neutro (zero), PE — condutor de proteção — proteção condutor (condutor de aterramento, condutor de proteção neutro, condutor de proteção do sistema de compensação de potencial).

Sistema de informação

Os neutros dos transformadores de potência da rede desta configuração não são aterrados, ou seja, são isolados do circuito de terra da subestação. O condutor de aterramento de proteção pode ser conectado ao loop de aterramento da subestação ou diretamente no usuário ao loop de aterramento existente.

Sistema de aterramento de TI:

1 — resistência de aterramento do zero da fonte de alimentação (se houver), 2 — fio de aterramento, 3 — partes condutoras expostas, 4 — dispositivo de aterramento, PE — condutor de proteção — condutor de proteção (condutor de aterramento, condutor de proteção neutro, condutor de proteção de ligação equipotencial).

Este sistema de aterramento é usado para alimentar equipamentos que possuem requisitos especiais de segurança e confiabilidade. São instalações de instalações elétricas de usinas de energia, subestações, indústrias perigosas, em particular a indústria de mineração, salas de detonação, etc.

Redes com classe de tensão acima de 1000 V

Instalações elétricas e redes de classe de tensão 6, 10 e 35 kV funcionam na maioria dos casos em modo neutro isolado… Devido à falta de aterramento do neutro, um curto-circuito de uma das fases ao terra não é um curto-circuito e não é desabilitado pela proteção.

Em caso de curto-circuito na rede desta configuração, sua operação de curto prazo é permitida, via de regra, pelo tempo necessário para localizar o trecho danificado e desconectá-lo da rede. Ou seja, na presença de um curto-circuito na rede com neutro isolado, os consumidores não perdem energia, mas continuam trabalhando no mesmo modo, com exceção da zona danificada, na qual é observado um modo de fase incompleta - uma pausa em uma das fases.

O perigo dessa rede reside no fato de que, em caso de curto-circuito monofásico, as correntes se espalham para o solo a partir do ponto onde o condutor cai 8 m em espaço aberto e 4 m em ambientes fechados. Uma pessoa que caia dentro da faixa de propagação dessas correntes levará um choque fatal.

A rede neutra de 6 e 10 kV pode ser aterrada reatores de compensação especiais e bobinas de supressão de arco para compensar as correntes de falta à terra. Este sistema de aterramento de redes é utilizado na presença de grandes correntes de falta à terra, que podem ser perigosas para os equipamentos elétricos dessas redes.Esse sistema de aterramento para redes elétricas é chamado de ressonante ou compensado.

As redes elétricas com classe de tensão 110 e 150 kV possuem um sistema de aterramento eficaz. Com este sistema de aterramento, a maioria dos transformadores de potência na rede elétrica possui um aterramento de neutro sólido e alguns transformadores possuem um aterramento de neutro por meio de pára-raios ou pára-raios... O aterramento seletivo dos neutros reduz correntes de curto-circuito em redes elétricas.

Como resultado dos cálculos, é escolhido em quais subestações os neutros dos transformadores serão aterrados para garantir o funcionamento mais eficiente da rede elétrica. O aterramento dos neutros através de pára-raios ou pára-raios é realizado para proteger o enrolamento dos transformadores de potência de possível sobretensão.

Redes com classe de tensão de 220-750 kV operam em modo neutro solidamente aterrado, ou seja, nessas redes, todas as saídas dos enrolamentos neutros de transformadores de potência e autotransformadores são conectadas eletricamente a loop de aterramento da subestação.