TT, IT, TN-C, TN-S, TN-C-S, EPH Villamos rendszerek TT, IT, TN-C, TN-S, TN-C-S, EPH

A betűk magyarázata: T: terre – föld N: neutral conductor – nulla-vezető I: insulated / impedance - szigetelt / impedancia S: separated - elválasztott, elkülönített C: common - közös PE: protectiv earth conductor - védővezető, kizárólag hibaáram vezetésére PEN: a védő- és a nulla-vezető együttes alkalmazása (PE+N)

A kisfeszültségű elosztó-hálózatok típusai Az elosztóhálózat kapcsolata a földdel betű: T - egy ponton közvetlenül földelt I - a földtől elszigetelt vagy impedancián keresztül földelt 2. betű: T - a testek közvetlenül csatlakoznak a földhöz N - a testek közvetlenül csatlakoznak az energiaellátó rendszer földelt pontjához További betűk: S - a védelmi feladatot külön védővezető látja el C - a nulla vezető és a védővezető közös: PEN- vezet

TT- rendszer (földeléses rendszer védőföldeléssel) Az elosztórendszer egyik pontja közvetlenül földelt, a fogyasztókészülékek testjei az elosztórendszer földelőitől független földelőkhöz közvetlenül csatlakoznak. TT- rendszer védőföldeléssel. Az egész rendszerben közös a nulla és a védővezető. A rendszer egy részében a nulla és a védővezető közös Az egész rendszerben külön van a védővezető és a nullavezető

Védőföldelés közvetlenül földelt rendszerben, (TT rendszer) A közműhálózati kisfeszültségű rendszereket (Európában mindenütt) a tápláló transzformátor csillagponti kivezetésénél, üzemi okokból, közvetlenül (impedancia beiktatása nélkül)  leföldelik. Ezt mutatja a kétbetűs rendszerjelölés első T betűje (T=terra, földelés). Ha a fogyasztó-berendezések testjeit védővezetőn át ugyancsak földelik, akkor ezt a földelést mutatja a jelölés második T betűje. Ha a készülék testzárlatos lesz, akkor a fázisvezetőn, a hibahelyen, az Ra védőföldelésen, és a rendszer Rcscsillagponti földelésén át testzárlati áram lép fel. Ha ennek a testzárlatnak az áramerőssége kicsi, akkor ez a védiföldelés R ellenállásán aránylag kis (a megengedheti UL= A 50 V-nál kisebb) feszültségemelkedést okoz. Ha az áramerisség nagy, úgy - az előírt rövid időn belül, a túláramvédelm kioldja azt (az ehhez tartozó áramerisséget jelöljük Ia -val). A méretezési a képlet: Ra*Ia < = 50 V  Ha a túláramvédelem kioldóárama, a rajta keresztül folyó üzemi áram miatt nem választható az előző összefüggést kielégítő kis értékre, akkor az érintésvédelmi kioldást áramvédőkapcsolóval lehet megoldani. 

A TN- rendszer típusai: TN-C, TN-C-S, TN-S TN- rendszer (nullázott rendszer) A TN- rendszerek egyik pontja közvetlenül földelt, a fogyasztó-berendezések testjei ehhez a ponthoz csatlakoznak védővezetőkkel. A TN- rendszer típusai: TN-C, TN-C-S, TN-S Fontos: a már szétválasztott PE és N vezetőt nem szabad újból összekötni, és az áramvédőkapcsoló után sem szabad PEN vezetőt alkalmazni – ugyanis ez esetben az áramvédőkapcsoló működésképtelenné válik!

Nullával egyesített védivezető (TN-C rendszer) Az első szerint, sehol sem építenek ki külön védivezetőt, az egyfázisú üzemi áramok vezetésére szolgáló nullavezetőt (jelölése N=neutral) kötik minden fogyasztó készülék testére. Ebben az esetben a rendszer jelölése TN-C (a C=common jelzi,hogy a védivezető és a nullavezető mindenütt közös). Ez a lehetőség bizonyos esetekben csupán elvi, mert 10mm2-nél kisebb keresztmetszetű vezetékeknél a közösítést, a közös vezető megszakadásának veszélye miatt, a szabvány tiltja. Azt a vezeték szakaszt, amely egyszerre tölti be a védivezető (PE) és az üzemi nullavezető (N) szerepét a két jelölés PEés N egybeírásával PEN vezetőnek (nullával egyesített védivezető) nevezik. 

Elkülönített védővezető (TN-S rendszer) A második lehetőség az, hogy a védővezetőt mindjárt a tápláló transzformátortól kezdve külön választják az egyfázisú üzemi áramokat vezető nullavezetőtől Ezt a megoldást TN-S (S=separated, elkülönített) betűcsoporttal jelölik. Ez a megoldás is kizárólag elvi jelentiségű, mert az áramszolgáltató sehol a világon nem vállalja, hogy az elosztóhálózatán kiépítse a védővezető céljára szolgáló ötödik vezetőt.

Egy darabig közös PE N (TN-C-S rendszer) A harmadik megoldás a leggyakoribb. Egy darabig közös az üzemi nullavezető és a védővezető(ez tehát a PEN vezető), majd egy ponton szétválnak. Ilyen megoldású rendszert TN-C-S betűcsoporttal jelölik. Azt, hogy a két vezető szétválasztása hol történjen (áramszolgáltatói csatlakozópontnál, az épületbe való becsatlakozásnál, a fogyasztásmérőnél, vagy csupán a 10 mm2-nél kisebb keresztmetszetű vezetékek csatlakozásánál) a helyi viszonyok és körülmények döntik el.A szétválasztott szakaszon a védővezetőt (PE) nullázóvezetőnek nevezik.

A TN rendszerű hálózaton fellépő testzárlati áram gyakorlatilag nem halad a talajon át, szinte teljesen fémes úton (a fázisvezetőn, a nullázóvezetőn és a PEN-vezetőn át) záródik. Ennek megfelelően a földhöz képest ennek hatására fellépő feszültségemelkedést nem lehet számítani, itt a méretezés csak azt veszi számításba, hogy a fázisfeszültség (Uo) a zárlati kör impedanciáján (amit "hurok impedanciá"-nak, vagy egyszerűen "hurokellenállás"-nak neveznek és Zs-el jelölnek) át tud-e hajtani olyan nagyságú áramot, ami a túláramvédelmet az előírt időn belül mőködteti. Zs*Ia < = Uo Áramvédőkapcsolás a nullázott hálózaton is alkalmazható, de csak azokon a szakaszokon, ahol az üzemi vezetö és a nullavezető már szét van választva (tehát a PEN vezetők szakaszán nem!). 

IT- rendszer (szigetelt rendszer védőföldeléssel) Az elosztórendszer egyik pontja impedancián keresztül földelt vagy minden aktív rész el van szigetelve a földtől. A fogyasztókészülékek testjei földeltek (egyenként, csoportosan vagy együttesen csatlakoznak a földelési rendszerhez). A földelt védővezető kiépítése kötelező, a nullavezetőt vagy kiépítik vagy nem. Egyetlen test- vagy földzárlat fellépésekor kicsi hibaáram esetén nem feltétlen szükséges a lekapcsolás. Az aktív rész és a testek vagy a föld közötti első hibát jelezni kell. Az első hiba fellépése után a második hiba bekövetkezésekor a hibás berendezést meghatározott időn belül le kell kapcsolni.

Védőföldelés közvetlenül nem földelt rendszerben (IT-rendszer) A közvetlenül földelt nullavezetőjű (TT-TN-rendszerű) hálózatok földzárlat esetén nem tarthatók üzemben. Ezért olyan helyen, ahol az ellátás folytonossága elengedhetetlen, a váratlan kikapcsolás életveszélyt, vagy igen nagy anyagi kárt okozna (pl. kórházi műtők, földalatti bányahálózatok, kohók, egyes vegyi üzemek), a nullavezetőt nem (vagy csak nagy ellenálláson át) földelik. Érintésvédelemre ez esetben is szükség van, mert egyrészt földzárlat (testzárlat) esetén a vezetékhálózat és a fogyasztókészülékek földhöz viszonyított kapacitásán átfolyó "földzárlati áram" emberre veszélyes nagyságú lehet, másrészt kettős (két helyen, és eltérő fázisokban fellépő) földzárlat esetében a testzárlatos szerkezetek esetében veszélyes feszültség lépne fel. Ezért ezen rendszerekben is kötelezi a földelt védővezető kiépítése. (Az IT jelölés a táptranszformátor szigetelt (I=isolated, szigetelt), vagy nagy impedancián át földelt (amit esetleg csak a hálózat és a szerkezetek földkapacitása képvisel), csillagpontjára utal, míg a második helyen álló T betű a testek védőföldelését jelenti.). Az IT rendszer méretezési képlete az első földzárlatra:  Ra*Id < = Ul Itt az első földzárlat nem okoz kioldást, ezért a képletben nem a kioldóáram, hanem a hálózat adottságaiból (elsősorban földkapacitásából) kiadódó "földzárlati áram" szerepel. A második földzárlatra is méretezni kell, de ez bonyolultabb, ezért itt nem tárgyaljuk. 

„Ötvezetős Nullázás” N üzemi nullavezető (csak üzemi áramokat vezethet) PE nullázővezető (csak testzárlati áramokat vezethet ) PEN közösített nullavezető ( üzemi áramokat is és testzárlati áramokat is vezethet )

Hurokellenállás ellenőrzése Rtr a transzformátor belső ellenállása Rf a fázisvezető ellenállása. R0 a nullavezető ellenállása U0 a terhelő-ell. bekapcsolása nélküli mért fázisfeszültség Ut a terhelő ell. Bekapcsolása alatt mért fázis feszültség. Rt terhelő-ellenállás Rh hurokell.(Rt+Rf+R0) A hurokellenállás feszültségcsökkenés és azt létrehozó terhelő áram hányadosa: Rh= U0 -Ut/ Im Ha Rt ismerjük akkor Rh= Rt ( U0- Ut ) /Ut

Közvetlenül földelt rendszerben Méretezés képlete: A kikapcsolószer Áram-védőkapcsoló RA *Ia < UL Ahol: Ia az ÉV-i kikapcsoló szervnek a megengedett kikapcsolósi időhöz tartozó árama. UL tattósan megengedett érintési feszültség (AC=50 V, DC=120 V)

Különbözeti áramváltó elve Ha egy AC fogyasztóhoz csatlakozó valamennyi vezetőt az áramváltónak az ablakán vezetik keresztül, ez azzal egyenértékű,mintha egy menetű tekercs lenne. A mágneses erővonalak ( fluxus ) ezek azonban egymás hatását lerontják A váltakozó áramú energiát ugyanis nem lehet tárolni amennyi áram bemegy a fogyasztóba, ugyan annyi kénytelen a többi vezetőn vissza jönni. Az áramváltó szekunder tekercsében nem keletkezik feszültség, nem indul áram.

A fogyasztót tápláló vezetékbe beépíte ÁVK elvi rajza A fogyasztót tápláló vezetékbe beépíte nek egy un. különbözeti vagy hiba áram váltót, azon a fogyasztó valamennyi üze- mi áramot vezető vezetőjét átvezetik, de a fogyasztó testéhez kötött védővezetőt nem. Jelenleg ez a legkorszerűbb ÉV-i megoldás Az ÁVK- védőkapcsoló csupán a nullázás vagy védőföldelés kikapcsolást végző szerve Az ÁVK -nak két névleges áramerőssége van. In és a I In