Gál Dénes regisztrált villanyszerelő vállalkozó Budapest.

Tel.: 06209615317 Email: gal@megaohm.hu

TN Nullázott hálózat (TN-rendszerek) és verziói TN-C, TN-S, TN-C-S és működésük, illetve a nullázott rendszer méretezési képlete.

Magyarországon a hálózatok több mint a 90%-a nullázott azaz TN rendszerű. A lényege, hogy a védendő berendezés összes teste a védővezetőn keresztül az elosztórendszer földelt nullpontjához van csatlakoztatva. Az elosztóhálózat TN-C rendszeréről történik az egy vagy háromfázisú csatlakozás. Egyfázisú csatlakozás esetében ez 2 vezetéket jelent. 1 fázisvezetőt (L) és 1 PEN vezetőt. A háromfázisú csatlakozás viszont 4 vezetékkel történik. Három fázisvezető (L1, L2, L3) és egy PEN vezető. Eddig 2 és 4 vezetékes TN rendszerről beszéltünk, melyekből egyponton túl, azaz a PEN vezető szétválasztása után 3 és 5 vezetékes rendszer lesz. A PEN vezető más néven védővezetővel egyesített nullavezető, a rendszer földpotenciálon lévő nullpontja. A PEN vezető számos ponton földelve van.

TN rendszernek három lehetséges verziója van: TN-C, TN-C-S, TN-S.

A TN rendszer működésének a megértéséhez a betűk jelentését is tisztázni kell:

T betű: Az első betű mutatja meg hogy a táplálótranszformátor kivezetett csillagpontja hova van kötve. T a terra rövidítése, ami az jelenti, hogy föld. A kisfeszültségű táplálótranszformátor csillagpontja más néven nullpontja földelt, földpotenciálon van.

N betű: Második betű jelöli, hogy a védendő testek hova vannak kötve. Az N a neutral rövidítése, itt azt jelenti nullapont, földpont. Nullázott rendszerben a testek a nullaponthoz csatlakoznak.

C betű: A common szó rövidítése és a jelentése az, hogy közös. A nullavezető és védővezető egy közös vezetőben van egyesítve, aminek a neve PEN (protective earthing neutral).

S betű: A separated szó rövidítése és a jelentése szétválasztott. A PEN vezető szétválasztását jelöli önálló PE és önálló N vezetőre.

TN nullázott hálózatok TN-C és TN-C-S felépítése, és működése.
TN-hálózatban a táplálótranszformátor csillagpontját közvetlenül földelik. És az alkalmazott villamos szerkezet testei fémes kapcsolatban van a csillagponttal, védővezetőn (PE) keresztül.

TN nullázott rendszer felépítése, és a hálózat főbb részei:

  • 1. A táplálás közép- és kisfeszültségű transzformátorról (KÖF/KIF) történik.
  • 2. KÖF/KIF transzformátor csillagkapcsolású szekunder oldala.
  • 3. A transzformátor csillagpontja (nullpontja) ki van vezetve.
  • 4. Transzformátor-állomás földelő berendezése.
  • 5. PEN vezető. A rendszer nullapontjához van csatlakoztatva.
  • 6. Fázisvezetők. L1 L2 L3.
  • 7. A PEN vezetőt számos ponton (350 méterenként) földelik.
  • 8. PEN vezető szétválasztása. Amennyiben a szétválasztás a biztosítéktáblában történik, a PEN vezetőt mindig a PE sínhez kell csatlakoztatni és PE sínről kell a N sínre áthidalni.
  • 9. Biztosítéktábla nullasín N.
  • 10. Túláramvédelmi készülékek (kismegszakító, olvadóbiztosító).
  • 11. PE vezető. A PE a protective earthing rövidítése. A magyar megfelelője védővezető. A PE vezető csak hibaáramot vezet.
  • 12. N vezető. Az N a neutral rövidítése. A magyar megfelelője nullavezető. Az N vezető üzemi vezető.
  • 13. Elektromos tűzhely üzemi vezetőinek kapcsai.
  • 14. Az elektromos tűzhely I. érintésvédelmi osztályba tartozó elektromos szerkezet. A burkolatát csatlakoztatni kell a berendezés védővezetőjéhez.

Három és ötvezetős TN nullázott rendszer.

A három vagy ötvezetős rendszer kialakításához a PEN vezetőt szét kell választani. Ez a berendezés fő földelő kapcsán (MPAC) történik. Ettől a ponttól már PE védővezető csak hibaáramot vezet, és a N vezető üzemi nullavezetője lesz az elektromos hálózatnak. A PEN vezető szétválasztása után a rendszer 1 fázisú csatlakozás esetén három vezetős L N és PE, 3 fázisú csatlakozás esetén öt vezetős L1 L2 L3 N és PE. A vezetékek szín jelöléseire szigorú előírások vonatkoznak.

TN rendszer, mint aktív érintésvédelmi módszer.

TN rendszerben az elektromos szerkezetek testei galvanikus kapcsolatban vannak a táplálótranszformátor földelő rendszerével a PEN vezetőn, és az arról leágaztatott PE vezetőn keresztül. A PEN vezető PE és N vezetőre történő szétválasztása után, az N vezető üzemi áramot fog vezetni a PE vezető viszont csak hibaáramot. A PE vezetők csatlakoznak a védendő berendezés összes testéhez.

Ha valamilyen meghibásodás következtében valamelyik fázisvezető és PE vezető között elhanyagolható impedanciájú zárlat, azaz testzárlat jön létre, az gyakorlatilag fázisnullazárlatnak felel meg nullázott rendszerben. Az ilyen jellegű hibánál a táplálásnak önműködően meg kell szakadnia, de a túláramvédelmi készülékek kioldásához megfelelően nagy áramnak kell tudnia megindulni. TN rendszerben a hibahurok impedanciája egészen alacsony a fémes kapcsolatnak köszönhetően. Mivel ezek az összeadódó impedanciák igen alacsonynak, testzárlat esetén garantáltan akkora zárlati áram fog tudni létrejönni, ami biztosítja a védelmi készülék (kismegszakító, olvadóbiztosító) megszólalását az előírt lekapcsolási időkorláton belül.

Hurokimpedancia alakulása TN nullázott rendszerben.

TN nullázott hálózatok TN-C és TN-C-S felépítése, és működése.
TN-hálózatban a táplálótranszformátor csillagpontját közvetlenül földelik. És az alkalmazott villamos szerkezet testei fémes kapcsolatban van a csillagponttal, védővezetőn (PE) keresztül.

Tehát a védelmi készülék biztos kioldásához elengedhetetlen a hibahuroknak a minél kisebb ellenállása, impedanciája. A hibahurok ellenállásának az értéke befolyásolja az alkalmazható túláramvédelmi készülék névleges áramát, és a kioldási karakterisztikáját is.

Nullázás méretezési képlete: Zs=Uo/Ia ; Ia=α*In

Zs: hurokimpedancia jele és a mértékegysége ohm. A következő impedanciák adódnak össze: (1.) tápforrás (2.) fázisvezető a hibahelyig (3.) védővezető a hibahelytől a tápforrásig.

  • Uo: Fázisfeszültség névleges értéke földhöz képest, ami 230V.
  • Ia: Védelmi készülék biztos kioldásához szükséges áram.
  • In: Kismegszakító névleges árama.
  • α: Alfa kioldási szorzó. B karakterisztika esetében az érték 5, C esetében 10, D esetében 20.

Hurokimpedancia maximális értékének alakulása 16A névleges áram esetén B, C és D kioldási karakterisztikával.

  • Zs=Uo/α*In = 230V/5*16A=230V/80A=2,875ohm
  • Zs=Uo/α*In = 230V/10*16A=230V/160A=1,4375ohm
  • Zs=Uo/α*In = 230V/20*16A=230V/320A=0,71875ohm