Scheme de legare la pamant

SCHEME DE LEGARE LA PAMANT

1. La instalatiile electrice, conform normativului I.7, sunt avute in vedere trei tipuri de scheme de legare la pamant: TT, TN si IT.

Schemele de legare la pamant sunt simbolizate conform SR CEI 364 prin 2, 3 sau 4 litere avand urmatoarele semnificatii:

• prima litera - situatia alimentarii in raport cu pamantul:

T - legare directa la pamant (neutru distribuit);

I - nici un conductor activ nu este legat la pamant sau un punct (punctul neutru) al retelei este legat la pamant printr-o impedanta;

• a doua litera - situatia maselor instalatiei alimentare in raport cu pamantul:

T - masele sunt legate direct la pamant, independent de eventuala legare la pamant a alimentarii;

N - masele instalatiei alimentate sunt legate direct la punctul neutru al sursei de alimentare care este legat la pamant;

• alte litere - dispunerea conductorului neutru (N) si a conductorului de protectie (PE):

C - conductor PEN, functiile conductorului neutru (N) si conductorului de protectie (PE) sunt indeplinite de acelasi conductor (PEN);

S - functiile conductorului neutru (N) si a conductorului de protectie (PE) sunt indeplinite de conductoare separate.

SCHEMA TT

3. Schema TT are urmatoarele caracteristici (vezi fig. 1 si fig. 2

- punctul neutru al alimentarii este legat direct la pamant;

- masele instalatiei electrice sunt legate la prize de pamant distincte, din punct de vedere electric, de priza de pamant a alimentarii.

4. In schema TT, curentul de defect I_d dintre faza si masa are o valoare inferioara curentului de scurtcircuit dar poate fi suficient de mare pentru a provoca aparitia unei tensiuni de atingere periculoase.

Rezistenta de dispersie R_m a prizei de pamant a maselor trebuie sa aiba o valoare astfel aleasa incat, in cazul unui defect, tensiunea de atingere sa nu depaseasca valoarea limita admisa de 50 V.c.a. si 120 V.c.c. Curentul de defect Id trebuie sa indeplineasca conditia:

in care:

I_d, curentul de defect (A);

R_m, rezistenta de dispersie a prizei de pamant a maselor instalatiei electrice (

U_L, tensiunea limita admisa (V).

5. In cazul schemei TT se pot folosi pentru protectia impotriva defectelor de izolatie dispozitive diferentiale reziduale al caror curent diferential nominal (I_n) se alege astfel incat sa fie respectata conditia:

I_n ≤ I_d

6. In cazul in care curentul de defect I_d calculat depaseste curentul de rupere al intreruptorului asociat dispozitivului diferential rezidual utilizat, acesta trebuie insotit obliga 919t1923j toriu de dispozitive de protectie impotriva curentilor de scurt circuit (sigurante fuzibile sau intreruptoare automate).

Sigurantele fuzibile se aleg conform relatiei:

I_f ≤ I_n

in care:

I_f, curentul de functionare al fuzibilului intr-un timp t ≤ 0,4 s pentru tensiunea de 230/400 V.c.a. (A);

I_n, curentul pe care dispozitivul diferential il suporta in functionare normala (A).

Releele electromagnetice ale intreruptoarelor automate se aleg tinand seama de relatia:

I_m ≤ I_n

in care:

I_m, curentul de functionare instantanee a releului electromagnetic (A).

7. Toate masele protejate de acelasi dispozitiv diferential trebuie legat la aceeasi priza de pamant.

8. Toate masele simultan accesibile trebuie legate la aceeasi priza de pamant.

SCHEMA TN

9. Schema TN are urmatoarele caracteristici:

- punctul neutru al alimentarii este legat direct la pamant;

- masele instalatiei electrice sunt legate la punctul neutru prin conductoare de protectie.

10. Se disting trei tipuri de scheme TN, in functie de modul dispunere a conductorului neutru si a conductorului de protectie:

- Schema TN-S, in care conductorul de protectie (PE) este diferit de conductorul neutru (N) si este utilizat in intreaga instalatie (vezi fig. 3

- Schema TN-C-S, in care functiile de neutru (N) si de protectie (PE) sunt indeplinite de un singur conductor (PEN) pentru o portiune a schemei (vezi fig. 4

- Schema TN-C, care in functiile de neutru (N) si de protectie (PE) sunt indeplinite de acelasi conductor (PEN) in intreaga schema (vezi fig. 5 si fig. 6 Schema TN-S si schema TN-C pot fi utilizate in aceeasi instalatie cu conditia ca schema TN-S sa fie realizata intotdeauna in aval si niciodata in amonte fata de TN-C.

11. In schema TN, deoarece valoarea impedantei Z a buclei de defect este mica (aceasta fiind constituita numai din elemente galvanice - conductoare active si de protectie) si curentul de defect I_d, intre faza si masa, ia valori mari.

REFERAT: Ce sa faceti inainte de inundatie? REFERAT: Executarea si receptionarea ancorajelor metalice tip inel-con si dorn

Relatia pentru determinarea lui I_d este urmatoarea:

in care:

U_f, tensiunea de faza (V);

Z, impedanta buclei de defect (

In exploatare, pentru Z cu valori de cca. 0,1  rezulta un curent de defect:

Curentul de defect I_d in schema TN este practic un curent de scurtcircuit. In schema TN trebuie deci sa se prevada o protectie la scurtcircuit ca si in schema TT (vezi art. 6.).

1 In caz de defect, tensiunea de atingere nu trebuie sa depaseasca valoarea limita admisa si deci trebuie sa fie indeplinita relatia:

Z_B x I_m = U_L ≤ 50 V.c.a. sau 120 V.c.c.

in care:

Z_B, impedanta buclei de defect (

I_m, curentul de functionare instantanee a releului electromagnetic (A);

U_L, tensiunea limita admisa (V).

Daca aceasta conditie nu poate fi indeplinita, se impune realizarea de legaturi echipotentiale suplimentare sau prevederea de dispozitive diferentiale reziduale de protectie.

Face exceptie schema TN-C in care executarea legaturilor echipotentiale este obligatorie in orice situatie.

13. In cazul schemei TN-S se pot folosi dispozitive diferentiale reziduale pentru protectia impotriva defectelor de izolatie (protectia instalatiei si a utilizatorilor impotriva efectelor curentilor de defect), deoarece datorita separarii conductorului neutru (N) de conductorul de protectie (PE), functionarea dispozitivului diferential este posibila.

14. In cazul schemei TN-C nu se pot folosi dispozitive diferentiale impotriva curentilor de defect datorita utilizarii unui singur conductor cu functia de neutru si de protectie (PEN). In acest caz functionarea dispozitivelor diferentiale reziduale nu este posibila.

15. In schema TN, dispozitivele de protectie la scurtcircuit (sigurante fuzibile sau relee electromagnetice) pot asigura si protectia impotriva socurilor electrice prin atingere indirecta.

16. Pe conductorul PEN (schema TN-C) este interzisa montarea oricarui dispozitiv de separare, protectie sau comanda.

17. Schema TN este recomandata in cazul alimentarii consumatorilor echipati cu receptoare care au curent de fuga mare (retele de calculatoare, receptoare electrotermice etc.).

NOTA: Curentul de fuga este curentul care circula necontrolat la pamant sau intre elemente conductoare externe intr-un circuit fara defect.

SCHEMA IT

18. Schema IT are urmatoarele caracteristici:

- punctul neutru al alimentarii este fie izolat fata de pamant, fie legat de pamant printr-o impedanta Z;

- masele instalatiei electrice alimentate sunt legate la pamant separat fata de neutrul alimentarii.

Schema IT (vezi fig. 7) este specifica in cazul alimentarii consumatorilor din posturi de transformare proprii, prevazute cu personal calificat de intretinere.

19. In schema IT, curentul I_dl care apare la primul defect intre o faza si masa (vezi fig. 8) are o valoare prea mica pentru a putea provoca aparitia unei tensiuni periculoase, dar permite continuarea alimentarii.

Relatia pentru determinarea lui I_dl in schema IT este urmatoarea:

in care:

U_f, tensiunea de faza (V);

R_s, rezistenta de dispersie a prizei de pamant a surse (

R_c, rezistenta de dispersie a prizei de pamant a consumatorului (

Z, impedanta de legare la pamant a neutrului (

Z_l, impedanta de defect (

Curentul primului defect se poate inchide prin impedanta Z de legare la pamant a neutrului si in acest fel se poate semnaliza aparitia defectului.

Trebuie prevazut un echipament de control permanent al izolatiei (CPI) care la trecerea curentului de defect I_dl, semnalizeaza aparitia primului defect de izolare.

In schema IT, limitarea intensitatii curentului primului defect poate fi obtinuta fie prin absenta legaturii la pamant a punctului neutru, fie prin folosirea unei valori mari prin impedanta Z inserate intre neutru si pamant.

In practica se alege o impedanta Z cu valori cuprinse intre 10002000 . Rezulta urmatorul domeniu de valori pentru curentul primului defect I_dl.

Z_l, R_s, R_c pot fi neglijate in relatie.

20. In cazul aparitiei celui de-al doilea defect, impedanta Zj a buclei de defect scade pana la valori apropiate de zero, ceea ce conduce la aparitia unui curent de defect Id2, practic un curent de scurtcircuit care poate fi stabilit cu relatia:

in care:

U, tensiunea de linie (V);

Z₂, impedanta circuitului (

Pentru o valoare a impedantei Z₂ de 0,1V se obtine:

In schema IT este deci necesara prevederea unor dispozitive de protectie impotriva curentilor de scurtcircuit (sigurante fuzibile sau relee electromagnetice) care se aleg conform relatiilor de la art. 6.

21. Schema IT impune legaturi echipotentiale suplimentare pentru masele instalatiei sau, in lipsa acestora, dispozitive diferentiale reziduale avand caracteristici alese conform art. 5.

2 In schema IT, la aparitia unui al doilea defect, protectia impotriva socurilor electrice se asigura:

- in aceleasi conditii ca si in cazul schemei TN, daca toate masele sunt conectate intre ele;

- in aceleasi conditii ca si in cazul schemei TT, daca masele nu sunt legate intre ele.

Situatii practice de utilizare a schemelor de legare la pamant

23. In functie de particularitatile retelei de alimentare schemele de legare la pamant se pot alege conform tabelului 1.

Tabelul 1.

Alegerea tipului schemei de legare la pamant in functie de particularitatea retelei de alimentare

* Este necesara schimbarea schemei de legare la pamant daca aceasta este in exploatare.

24. Dupa tipul receptoarelor, schemele de legare la pamant se pot alege conform tabelului

Tabelul 2

Alegerea tipului schemei de legare la pamant in functie de tipul receptoarelor

* Este necesara schimbarea schemei de legare la pamant daca aceasta este in exploatare.

25. Este impusa o anumita schema de legare la pamant in urmatoarele cazuri:

- la cladiri alimentate din reteaua publica - schema TT;

- la sali de operatie - schema IT;

- la echipamente electronice de putere, tehnica de calcul, matini de gatit electrice, avand curenti de fuga de valori mari - schema TN.

26. La alegerea schemei de legare la pamant se recomanda sa se aiba in vedere comportarea acestora in functie de cerintele prezentate in tabelul 3.

Tabelul 3.

Alegerea tipului de schema in exploatare a schemelor de legare la pamant