Nunha instalación eléctrica ou nun sistema de subministración de electricidade sistema de conexión a tierra or sistema de conexión a terra conecta partes específicas desa instalación coa superficie condutora da Terra por motivos de seguridade e funcionais. O punto de referencia é a superficie condutora da Terra, ou nos barcos, a superficie do mar. A elección do sistema de posta a terra pode afectar á seguridade e á compatibilidade electromagnética da instalación. A normativa para os sistemas de posta a terra varía considerablemente entre os países e entre as diferentes partes dos sistemas eléctricos, aínda que moitos seguen as recomendacións da Comisión Electrotécnica Internacional que se describen a continuación.

Este artigo só se refire á toma de enerxía eléctrica. A continuación móstranse exemplos de outros sistemas de posta a terra con ligazóns a artigos:

• Para protexer unha estrutura contra os raios, dirixir o raio a través do sistema de conexión a tierra e cara á terra, en lugar de pasar pola estrutura.
• Como parte dunha rede de terra de un único fío e das liñas de sinal, como foron usadas para a entrega de enerxía de baixa potencia e para as liñas de telégrafos.
• En radio, como plano terrestre para antenas de grandes monopólicos.
• Como saldo de tensión auxiliar para outro tipo de antenas de radio, como dipolos.
• Como punto de alimentación dunha antena dipolo terrestre para radio VLF e ELF.

Obxectivos de posta a terra eléctrica

Terra de protección

No Reino Unido "Terra" é a conexión das partes condutoras expostas da instalación mediante condutores de protección ao "terminal principal de terra", que está conectado a un electrodo en contacto coa superficie terrestre. A condutor de protección (PE) (coñecido como condutor de conexión a terra no Código Eléctrico Nacional dos Estados Unidos) evita o risco de descarga eléctrica mantendo a superficie condutora exposta dos dispositivos conectados preto do potencial de terra en condicións de avaría. En caso de fallo, o sistema de posta a terra permite fluír unha corrente á terra. Se isto é excesivo, a protección contra sobrecorriente dun fusible ou interruptor automático funcionará, protexendo así o circuíto e eliminando as tensións inducidas por fallos das superficies condutoras expostas. Esta desconexión é un principio fundamental da práctica de cableado moderna e chámase "Desconexión automática da subministración" (ADS). Os valores máximos admisibles de impedancia do lazo de falla á terra e as características dos dispositivos de protección contra sobrecorrente especifícanse estritamente nas normas de seguridade eléctrica para garantir que isto ocorra con rapidez e que mentres a corrente de sobrecorriente flúe non se producen tensións perigosas nas superficies condutoras. A protección é, polo tanto, limitando a elevación da tensión e a súa duración.

A alternativa é defensa en profundidade - como illamento reforzado ou dobre - onde deben producirse múltiples fallos independentes para expoñer unha condición perigosa.

Toma de conexión funcional

A terra funcional conexión é outro propósito que a seguridade eléctrica e pode levar corrente como parte do funcionamento normal. O exemplo máis importante dunha terra funcional é o neutro nun sistema de subministración eléctrica cando é un condutor de corrente conectado ao electrodo terrestre na fonte de enerxía eléctrica. Outros exemplos de dispositivos que usan conexións terrestres funcionais inclúen supresores de sobretensión e filtros de interferencia electromagnética.

Sistemas de baixa tensión

Nas redes de distribución de baixa tensión, que distribúen a enerxía eléctrica á máis ampla clase de usuarios finais, a principal preocupación polo deseño de sistemas de posta a terra é a seguridade dos consumidores que usan os aparellos eléctricos e a súa protección contra descargas eléctricas. O sistema de posta a terra, en combinación con dispositivos de protección como fusibles e dispositivos de corrente residual, debe asegurar en última instancia que unha persoa non entre en contacto cun obxecto metálico cuxo potencial en relación ao potencial da persoa supera un limiar "seguro", normalmente fixado a aproximadamente 50 V.

Nas redes eléctricas cunha tensión do sistema de 240 V a 1.1 kV, que se empregan principalmente en equipos / máquinas industriais / mineiras en lugar de redes accesibles ao público, o deseño do sistema de posta a terra é tan importante desde o punto de vista da seguridade como para os usuarios domésticos.

Na maioría dos países desenvolvidos, introducíronse tomas de corrente de 220 V, 230 V ou 240 V con contactos a terra xusto antes ou pouco despois da Segunda Guerra Mundial, aínda que con considerable variación nacional de popularidade. Nos Estados Unidos e Canadá, as tomas de enerxía de 120 V instaladas antes de mediados dos anos 1960 xeralmente non incluían un pin de terra (terra). No mundo en desenvolvemento, a práctica de cableado local pode non proporcionar unha conexión a un pin de terra dunha toma.

En ausencia dunha toma de terra, os dispositivos que necesitan unha conexión a terra adoitan usar o punto neutro de alimentación. Algúns empregaron varas dedicadas ao chan. Moitos electrodomésticos de 110 V teñen enchufes polarizados para manter a distinción entre "liña" e "neutro", pero o uso do subministro neutro para a posta a terra do equipo pode ser moi problemático. "Liña" e "neutro" poden inverterse accidentalmente na toma ou enchufe ou a conexión neutro a terra pode fallar ou instalarse incorrectamente. Incluso as correntes de carga normais no neutro poden xerar caídas de tensión perigosas. Por estas razóns, a maioría dos países mandaron conexións de terra de protección dedicadas que agora son case universais.

Se a ruta de falla entre obxectos enerxéticos accidentalmente e a conexión de subministración ten unha baixa impedancia, a corrente de falla será tan grande que o dispositivo de protección contra sobrecorriente de circuíto (fusible ou disyuntor) se abrirá para limpar a falla de terra. Se o sistema de conexión a tierra non proporciona un condutor metálico de baixa impedancia entre os recintos dos equipos e o retorno de subministración (como por exemplo nun sistema de toma de tierra por separado), as correntes de falla son menores e non necesariamente operarán o dispositivo de protección contra corrente. Nese caso, instálase un detector de corrente residual para detectar a corrente que se filtra a terra e interromper o circuíto.

Terminoloxía IEC

A norma internacional IEC 60364 distingue tres familias de arranxos de conexión a tierra, utilizando os códigos de dúas letras TN, TTe IT.

A primeira carta indica a conexión entre a terra e o equipo de alimentación (xerador ou transformador):

"T" - Conexión directa dun punto con terra (latín: terra)

"Eu" - Non hai ningún punto conectado coa terra (illamento), excepto quizais por unha alta impedancia.

A segunda letra indica a conexión entre a terra ou a rede e o dispositivo eléctrico que se subministra:

"T" - A conexión terrestre é mediante unha conexión directa local á terra (latín: terra), normalmente a través dunha vara de terra.

"N" - A conexión a terra subministrase polo subministro de electricidade Ntraballo electrónico, como condutor de terra (PE) de protección separado ou combinado co condutor neutro.

Tipos de redes TN

Nun TN O sistema de conexión a tierra, un dos puntos do xerador ou transformador está conectado coa terra, normalmente o punto estrela nun sistema trifásico. O corpo do dispositivo eléctrico está conectado con terra a través desta conexión a terra no transformador. Este arranxo é un estándar actual para sistemas eléctricos residenciais e industriais, especialmente en Europa.

Chámase ao condutor que conecta as partes metálicas expostas da instalación eléctrica do consumidor terra protectora. Chámase o condutor que se conecta ao punto estrela nun sistema trifásico ou que leva a corrente de retorno nun sistema monofásico. neutra (N). Distínguense tres variantes de sistemas TN:

TN − S

PE e N son condutores separados que están conectados xuntos só preto da fonte de alimentación.

TN − C

Un condutor PEN combinado cumpre as funcións de condutor PE e N. (nos sistemas de 230 / 400v normalmente só se usan para redes de distribución)

TN − C − S

Parte do sistema usa un condutor PEN combinado, que nalgún momento está dividido en liñas PE e N separadas. O condutor PEN combinado ocorre normalmente entre a subestación e o punto de entrada no edificio, e a terra e o neutro están separados na cabeceira de servizo. No Reino Unido, este sistema tamén é coñecido como posta a tierra de protección múltiple (PME), debido á práctica de conectar o condutor neutro e a terra combinado a terra real en moitos lugares, para reducir o risco de descarga eléctrica no caso de que un condutor PEN estrañase. Sistemas similares en Australia e Nova Zelandia son designados como neutro de conexión a varias múltiples (MEN) e, en América do Norte, as neutro de varias plantas (MGN).

É posible que as fontes TN-S e TN-CS sexan tomadas do mesmo transformador. Por exemplo, as vaíñas dalgúns cables subterráneos corroen e deixan de proporcionar boas conexións de terra, polo que as casas onde se atopan "terras malas" de alta resistencia poden converterse en TN-CS. Isto só é posible nunha rede cando o neutral é adecuadamente robusto contra fallos e a conversión non sempre é posible. O PEN debe ser adecuado reforzado contra fallos, xa que un PEN de circuíto aberto pode impresionar a tensión de fase completa en calquera metal exposto conectado á terra do sistema augas abaixo da rotura. A alternativa é proporcionar unha terra local e converter a TT. A principal atracción dunha rede TN é a ruta de terra de baixa impedancia que permite unha desconexión automática fácil (ADS) nun circuíto de alta corrente no caso dun curtocircuíto de liña a PE xa que o mesmo interruptor ou fusible funcionará tanto para LN como para L -Faltas de PE e non é necesario un RCD para detectar fallos de terra.

Rede TT

Nun TT (Terra-Terra), a conexión de terra de protección para o consumidor é proporcionada por un electrodo de terra local (ás veces chamado conexión Terra-Firma) e hai outro instalado de forma independente no xerador. Non hai "fío de terra" entre os dous. A impedancia do lazo de fallo é maior e, a non ser que a impedancia do electrodo sexa moi baixa, unha instalación TT sempre debería ter un RCD (GFCI) como primeiro illante.

A gran vantaxe do sistema de posta a terra TT é a reducida interferencia conducida por equipos conectados doutros usuarios. TT sempre foi preferible para aplicacións especiais como sitios de telecomunicacións que se benefician da toma de terra sen interferencias. Ademais, as redes TT non supoñen ningún risco grave no caso de rotura do neutro. Ademais, nos lugares onde a enerxía se reparte por encima, os condutores de terra non corren o risco de facerse activos se algún condutor de distribución aéreo estea fracturado por, por exemplo, unha árbore ou rama caída.

Na era anterior ao RCD, o sistema de posta a terra TT era pouco atractivo para uso xeral debido á dificultade de organizar unha desconexión automática fiable (ADS) no caso dun curtocircuíto de liña a PE (en comparación con sistemas TN, onde o mesmo interruptor ou o fuso funcionará con defectos LN ou L-PE). Pero a medida que os dispositivos de corrente residual mitigan esta desvantaxe, o sistema de posta a terra TT volveuse moito máis atractivo sempre que todos os circuítos de alimentación de CA estean protexidos por RCD. Nalgúns países (como o Reino Unido) recoméndase para situacións en que unha zona equipotencial de pouca impedancia é impracticable manter por encadernación, onde hai cableado exterior significativo, como subministracións para vivendas móbiles e algúns escenarios agrícolas, ou onde unha falla de corrente elevada. pode supor outros perigos, como en depósitos de combustible ou portos mariños.

O sistema de posta a terra TT úsase en todo Xapón, con unidades RCD na maioría das configuracións industriais. Isto pode impoñer requisitos engadidos ás unidades de frecuencia variable e ás fontes de alimentación de modo conmutador, que adoitan ter filtros substanciais que pasan ruído de alta frecuencia ao conductor de terra.

Rede informática

Nunha IT de rede, o sistema de distribución eléctrica non ten ningunha conexión á terra, ou só ten unha conexión de alta impedancia.

comparación

Outras terminoloxías

Mentres que as normativas nacionais de cableado para edificios de moitos países seguen a terminoloxía IEC 60364, en América do Norte (Estados Unidos e Canadá), o termo "condutor de toma de terra do equipo" refírese aos terreos dos equipos e aos cables de terra dos circuítos de derivación e ao "condutor dos electrodos de terra" úsase para condutores que unen unha barra de terra (ou similar) a un panel de servizo. O "condutor a terra" é o sistema "neutro". As normas australianas e neozelandesas usan un sistema de toma de terra PME modificado chamado Neutro Multiplicado por Terra (MEN). O neutro está conectado a terra (conectado a terra) en cada punto de servizo ao consumidor, levando así efectivamente a diferenza de potencial neutro a cero ao longo de toda a lonxitude das liñas BT. No Reino Unido e algúns países da Commonwealth, o termo "PNE", que significa Phase-Neutral-Earth, úsase para indicar que se usan tres condutores (ou máis para conexións non monofásicas), é dicir, PN-S.

Término neutro de resistencia (India)

De xeito similar ao sistema HT, o sistema de resistencia á terra tamén se introduce para a minería na India segundo o Regulamento da Autoridade Central de Electricidade para o sistema LT (1100 V> LT> 230 V). No lugar da toma de terra sólida do punto neutro da estrela engádese unha resistencia de terra neutra adecuada (NGR), restrinxindo a corrente de fuga de terra ata 750 mA. Debido á restrición da corrente de avaría é máis seguro para as minas con gas.

Como a fuga de terra está restrinxida, a protección contra fuga ten o límite máis alto para a entrada de 750 mA só. No sistema de conexión a terra sólida a corrente de fuga pode chegar á corrente de curtocircuíto, aquí está restrinxida a un máximo de 750 mA. Esta corrente de funcionamento restrinxida reduce a eficiencia operativa global da protección do relé de fuga. A seguridade da protección eficiente e máis fiable aumentou contra a descarga eléctrica nas minas.

Neste sistema hai posibilidades de que a resistencia conectada se abra. Para evitar esta protección adicional hai que despregar a resistencia, que desconecta a alimentación en caso de fallo.

Protección contra as fugas de terra

A fuga de corrente na Terra pode ser moi prexudicial para os seres humanos, se pasa por eles. Para evitar choques accidentais por aparellos / equipos eléctricos utilízanse na fonte o relé / sensor de fuga de terra para illar a enerxía cando a fuga supera certo límite. Para iso, utilízanse interruptores automáticos de fuga de terra. Os interruptores de detección de corrente chámanse RCB / RCCB. Nas aplicacións industriais, os relés de fuga de terra úsanse con CT separado (transformador de corrente) chamado CBCT (transformador de corrente equilibrada de núcleo) que detecta a corrente de fuga (corrente de secuencia de fase cero) do sistema a través do secundario do CBCT e isto opera o relé. Esta protección funciona no rango de milli-amperios e pódese configurar de 30 mA a 3000 mA.

Comprobación da conectividade en terra

Un núcleo piloto p separado está executado desde o sistema de distribución / subministración de equipos ademais do núcleo terrestre. O dispositivo de verificación de conectividade en terra está fixado no extremo de abastecemento, que controla continuamente a conectividade en terra. O núcleo piloto p inicia dende este dispositivo de comprobación e percorre o cable de conexión que, normalmente, fornece enerxía a máquinas mineiras en movemento (LHD). Este núcleo p está conectado a terra no extremo de distribución a través dun circuíto de diodo, que completa o circuíto eléctrico iniciado dende o dispositivo de comprobación. Cando a conectividade de terra co vehículo está roto, este circuíto central do núcleo desconéctase, o dispositivo de protección fixado no extremo de abastecemento actívase e, illando a potencia á máquina. Este tipo de circuíto é imprescindible para o uso de equipos eléctricos portátiles pesados ​​en minas subterráneas.

Propiedades

Custa

• As redes TN aforran o custo dunha conexión a terra de baixa impedancia no sitio de cada consumidor. Tal conexión (unha estrutura metálica soterrada) é necesaria para proporcionar terra protectora en sistemas informáticos e TT.
• As redes TN-C aforran o custo dun condutor adicional necesario para conexións N e PE separadas. Non obstante, para mitigar o risco de neutrais rotos, son necesarios tipos de cables especiais e moitas conexións á terra.
• As redes TT requiren unha protección RCD adecuada.

Seguridade

• En TN, un fallo de illamento é moi probable que leve a unha corrente de curtocircuíto elevada que desencadee un interruptor ou fusible de sobrecorriente e desconecte os condutores L. Con sistemas TT, a impedancia do bucle de terra pode ser demasiado alta para facelo, ou demasiado alta para facelo no tempo requirido, polo que adoita empregarse un RCD (antes ELCB). As instalacións TT anteriores poderían carecer desta importante característica de seguridade, o que permite que o CPC (Circuíto Protector ou PE) e talvez as partes metálicas asociadas ao alcance das persoas (partes expostas-condutoras e partes externas-condutoras) se energicen durante períodos prolongados baixo falla. condicións, o que supón un verdadeiro perigo.
• Nos sistemas TN-S e TT (e en TN-CS máis aló do punto de escisión), pódese usar un dispositivo de corrente residual para a protección adicional. A falta de fallos de illamento no dispositivo consumidor, a ecuación I_L1+I_L2+I_L3+I_N = 0 mantense e un RCD pode desconectar a subministración en canto esta suma alcanza un limiar (normalmente de 10 mA a 500 mA). Un fallo de illamento entre L ou N e PE desencadeará un RCD con alta probabilidade.
• En redes de TI e TN-C, os dispositivos de corrente residual son moito menos propensos a detectar un fallo de illamento. Nun sistema TN-C, tamén serían moi vulnerables ao desencadeamento non desexado por contacto entre condutores de terra de circuítos en diferentes RCD ou con terra real, polo que o seu uso é impracticable. Ademais, os RCD adoitan illar o núcleo neutral. Xa que non é seguro facelo nun sistema TN-C, os RCDs en TN-C deben estar conectados para interromper só o condutor da liña.
• En sistemas monofásicos monofásicos onde a terra e o neutro están combinados (TN-C, e a parte dos sistemas TN-CS que usa un núcleo de terra combinado con neutro e terra), se hai un problema de contacto no condutor PEN, entón todas as partes do sistema de puesta a tierra máis aló do descanso aumentarán o potencial do condutor L. Nun sistema multifásico desequilibrado, o potencial do sistema de conexión a tierra moverase cara ao do condutor de liña máis cargado. Tal aumento do potencial do neutral máis alá do parón coñécese como a inversión neutra. Polo tanto, as conexións TN-C non deben ir a través de conexións de enchufes ou enchufes ou cables flexibles, onde hai unha maior probabilidade de problemas de contacto que co cableado fixo. Tamén hai un risco de danar un cable, que pode mitigarse mediante o uso de construción de cables concéntricos e de varios electrodos de terra. Debido aos (pequenos) riscos do traballo de metal "aterrado" de elevación neutra perdido ata un potencial perigoso, xunto co aumento do risco de choque pola proximidade a un bo contacto coa terra verdadeira, o uso de subministracións TN-CS está prohibido no Reino Unido para caravanas e subministración de barcos a terra e moi desaconsellada para o seu uso en granxas e obras de construción ao aire libre, e nestes casos recoméndase facer todo o cableado exterior TT con RCD e un electrodo de terra separado.
• Nos sistemas de TI, é probable que unha única falla de illamento poida causar correntes perigosas a través dun corpo humano en contacto coa terra, porque non existe un circuíto de pouca impedancia para que flúa esa corrente. Non obstante, unha primeira falla de illamento pode converter eficazmente un sistema informático nun sistema TN e, a continuación, unha segunda falla de illamento pode provocar correntes perigosas do corpo. Peor, nun sistema multifásico, se un dos condutores de liña entrou en contacto coa terra, faría que os outros núcleos de fase subisen á tensión de fase en relación á terra en lugar da tensión neutra de fase. Os sistemas de TI tamén experimentan sobretensións transitorias maiores que outros sistemas.
• Nos sistemas TN-C e TN-CS, calquera conexión entre o núcleo neutro e terra combinado e o corpo da terra podería acabar levando corrente significativa en condicións normais e podería transportarse aínda máis baixo unha situación de neutro roto. Polo tanto, os principais condutores de unión equipotenciais deben estar dimensionados en conta; O uso de TN-CS é inadmisible en situacións como as gasolineiras, onde hai unha combinación de moita obra metálica soterrada e gases explosivos.

Compatibilidade electromagnética

• Nos sistemas TN-S e TT, o consumidor ten unha conexión de baixo ruído á terra, que non sofre a tensión que aparece no condutor N como consecuencia das correntes de retorno e a impedancia dese condutor. Isto ten especial importancia con algúns tipos de equipamentos de telecomunicación e medida.
• Nos sistemas TT, cada consumidor ten a súa propia conexión á terra e non notará ningunha corrente que poida ser provocada por outros consumidores nunha liña de PE compartida.

Regulamentos

• No Código Eléctrico Nacional dos Estados Unidos e o Código Eléctrico Canadiense a alimentación do transformador de distribución usa un condutor combinado de neutro e terra, pero dentro da estrutura úsanse condutores de terra separados de neutro e de protección (TN-CS). O neutro debe conectarse á terra só no lado de subministro do interruptor de desconexión do cliente.
• En Arxentina, Francia (TT) e Australia (TN-CS), os clientes deben proporcionar as súas propias conexións a terra.
• Xapón está rexido pola lei PSE, e usa a conexión de terra en TT na maioría das instalacións.
• En Australia, úsase o sistema de toma de toma de tierra con múltiples termas (MEN), descrito na Sección 5 de AS 3000. Para un cliente de LV, é un sistema TN-C desde o transformador na rúa ata o local (o neutro é colocado varias veces ao longo deste segmento) e un sistema TN-S dentro da instalación, desde a central principal cara abaixo. Visto como un todo, é un sistema TN-CS.
• En Dinamarca, a regulación de alta tensión (Stærkstrømsbekendtgørelsen) e Malaisia, a Ordenanza de electricidade de 1994 establece que todos os consumidores deben usar a toma de terra, aínda que en poucos casos pode estar permitido o TN-CS (usado da mesma forma que nos Estados Unidos). As regras son diferentes cando se trata de empresas máis grandes.
• Na India segundo o Regulamento da Autoridade Central de Electricidade, CEAR, 2010, regra 41, hai subministración de conexión a terra, fío neutro dun sistema trifásico e 3 fíos e o terceiro fío adicional dun sistema bifásico e 4 fíos. A posta a terra debe facerse con dúas conexións separadas. O sistema de posta a terra tamén ten un mínimo de dous ou máis pozos de terra (electrodo) de xeito que se produza unha toma de terra adecuada. Segundo a regra 2, a instalación con carga superior a 3 kW superior a 42 V terá un dispositivo de protección contra fugas de terra adecuado para illar a carga en caso de falla ou fuga de terra.

Exemplos de aplicación

• Nas áreas do Reino Unido onde predomina o cableado subterráneo, o sistema TN-S é común.
• Na India, a oferta LT é xeralmente a través do sistema TN-S. O neutro está en dobre conexión a terra no transformador de distribución. A neutra e a terra funcionan por separado en liña aérea / cables de distribución. Para a conexión a terra úsanse condutores separados para liñas aéreas e blindado de cables. Instálanse electrodos / pozos adicionais nos extremos do usuario para fortalecer a terra.
• A maioría das casas modernas de Europa teñen un sistema de toma de terra TN-CS. O neutro e a terra combinados prodúcense entre a subestación de transformación máis próxima e o servizo cortado (o fusible antes do contador). Despois disto, úsanse núcleos de terra e neutros separados en todo o cableado interno.
• As casas urbanas e suburbanas máis antigas do Reino Unido adoitan ter subministracións TN-S, coa conexión a terra entregada a través da funda do cable de plomo e papel subterráneo.
• As casas máis antigas de Noruega usan o sistema informático mentres que as casas máis novas usan TN-CS.
• Algunhas casas máis antigas, especialmente as construídas antes da invención de interruptores de corrente residual e redes de áreas de fogar por cable, usan un arranxo interno TN-C. Esta xa non se recomenda práctica.
• Salas de laboratorio, instalacións médicas, canteiros de obras, talleres de reparación, instalacións eléctricas móbiles e outros ambientes que se subministran a través de xeradores de motores onde hai un maior risco de fallos de illamento, adoitan empregar un arranque de posta a terra subministrado desde transformadores de illamento. Para mitigar os problemas de dous fallos dos sistemas de TI, os transformadores de illamento deberían subministrar só un pequeno número de cargas cada un e deberían protexerse cun dispositivo de control de illamento (normalmente usado só por sistemas informáticos médicos, ferroviarios ou militares, por custo).
• En zonas remotas, onde o custo dun condutor adicional de PE supera o custo dunha conexión terrestre local, as redes TT úsanse habitualmente nalgúns países, especialmente en propiedades máis antigas ou en zonas rurais, onde a seguridade pode verse ameazada pola fractura dun condutor de cabeza de PE por, dicindo, unha rama de árbore caída. As subministracións de TT ás propiedades individuais tamén se ven nos sistemas TN-CS, onde unha propiedade individual se considera inadecuada para a subministración de TN-CS.
• En Australia, Nova Zelandia e Israel está en uso o sistema TN-CS; con todo, as regras de cableado establecen actualmente que, ademais, cada cliente debe proporcionar unha conexión separada á terra tanto mediante un enlace de tubaxe de auga (se os tubos de auga metálicos entran nas instalacións do consumidor) como un electrodo de terra dedicado. En Australia e Nova Zelandia chámaselle Multiple Earthed Neutral Link ou MEN Link. Esta ligazón MEN é extraíble para fins de proba de instalación, pero está conectada durante o seu uso por un sistema de bloqueo (por exemplo, contratuercas) ou por dous ou máis parafusos. No sistema MEN, a integridade do neutral é primordial. En Australia, as novas instalacións tamén deben unir o formigón de cimentación reforzando baixo as áreas húmidas ao condutor de terra (AS3000), normalmente aumentando o tamaño da toma de terra e proporcionando un plano equipotencial en áreas como os baños. Nas instalacións máis antigas, non é raro atopar só o enlace do tubo de auga e permítese permanecer como tal, pero o electrodo de terra adicional debe instalarse se se fai algún traballo de actualización. A terra de protección e os condutores neutros combínanse ata a conexión neutra do consumidor (situada no lado do cliente da conexión neutra do medidor de electricidade); máis alá deste punto, a terra de protección e os condutores neutros están separados.

Sistemas de alta tensión

Nas redes de alta tensión (superiores a 1 kV), que son moito menos accesibles ao público en xeral, o deseño do sistema de posta a terra está centrado menos na seguridade e máis na fiabilidade da subministración, na protección e no impacto sobre os equipos en presenza de un curtocircuíto. Só a magnitude dos curtocircuítos fase a terra, que son os máis comúns, vese afectada significativamente coa elección do sistema de posta a terra, xa que a ruta actual está pechada principalmente pola terra. Os transformadores trifásicos de potencia HV / MT, situados en subestacións de distribución, son a fonte de subministración máis común para as redes de distribución, e o tipo de conexión a terra do seu neutro determina o sistema de posta a terra.

Hai cinco tipos de conexión a tierra neutra:

• Neutral de tierra sólida
• Desenterrado neutral
• Toma de tierra de resistencia
  • Toma de terra de baixa resistencia
  • Toma de terra de alta resistencia
• Neutre a tierra
• Usando transformadores de conexión a tierra (como o transformador Zigzag)

Neutral de tierra sólida

In sólido or directamente neutro conectado á terra, o punto estrela do transformador está directamente conectado ao chan. Nesta solución, ofrécese un camiño de baixa impedancia para que a corrente de falla de terra se peche e, como resultado, as súas magnitudes son comparables coas correntes de falla trifásicas. Dado que o neutro permanece no potencial preto do chan, as tensións en fases non afectadas permanecen en niveis similares aos previos á falla; por esa razón, este sistema úsase regularmente en redes de transmisión de alta tensión, onde os custos de illamento son elevados.

Toma de tierra de resistencia

Para limitar a falla de terra de curtocircuíto, engádese unha resistencia a terra neutra adicional (NGR) entre o punto estrela do neutro e o chan.

Toma de terra de baixa resistencia

Con falla de baixa resistencia o límite de corrente é relativamente alto. Na India está restrinxido a 50 A para minas abertas ao aberto segundo a Normativa 2010 da Autoridade Central de Electricidade, CEAR, 100, regra XNUMX.

Desenterrado neutral

In desenterrado, aislado or flotante neutral O sistema, como no sistema informático, non hai conexión directa do punto estrela (ou ningún outro punto da rede) e do chan. Como resultado, as correntes de fallo no chan non teñen camiño para ser pechado e, polo tanto, teñen magnitudes insignificantes. Non obstante, na práctica, a corrente de falla non será igual a cero: os condutores do circuíto (especialmente os cables subterráneos) teñen unha capacitancia inherente cara á terra, o que proporciona unha vía de impedancia relativamente alta.

Os sistemas con neutro illado poden continuar funcionando e proporcionar subministración ininterrompida incluso ante unha falla de terra.

A presenza de fallos de terra ininterrompidos pode representar un risco de seguridade significativo: se a corrente supera os 4 A - 5 A, desenvolve un arco eléctrico que pode manterse incluso despois de que se elimine a avaría. Por esa razón, limítanse principalmente ás redes subterráneas e submarinas e ás aplicacións industriais, onde a fiabilidade é alta e a probabilidade de contacto humano é relativamente baixa. En redes de distribución urbanas con múltiples alimentadores subterráneos, a corrente capacitiva pode alcanzar varias decenas de amperios, o que supón un risco significativo para o equipo.

O beneficio da corrente de falla baixa e o continuo funcionamento do sistema a partir de entón é compensado polo inconveniente inherente de que a localización de fallos é difícil de detectar.