V elektrické instalaci nebo v systému dodávky elektřiny zemnící systém or uzemňovací systém spojuje konkrétní části této instalace s vodivým povrchem Země z bezpečnostních a funkčních důvodů. Referenčním bodem je vodivý povrch Země nebo na lodích povrch moře. Volba uzemňovacího systému může ovlivnit bezpečnost a elektromagnetickou kompatibilitu instalace. Předpisy pro uzemňovací systémy se mezi zeměmi a mezi různými částmi elektrických systémů značně liší, ačkoli mnoho z nich se řídí doporučeními Mezinárodní elektrotechnické komise, která jsou popsána níže.

Tento článek se týká pouze uzemnění elektrické energie. Příklady dalších uzemňovacích systémů jsou uvedeny níže s odkazy na články:

• Chcete-li chránit konstrukci před úderem blesku, nasměrujte blesk přes uzemňovací systém a do zemnící tyče, než aby prošel konstrukcí.
• Jako součást jednosměrného zemního zpětného vedení a signálních vedení, jaké byly použity pro dodávku energie s nízkým příkonem a pro telegrafní vedení.
• V rádiu jako pozemní letadlo pro velkou monopolní anténu.
• Jako doplňková rovnováha napětí pro jiné druhy rádiových antén, jako jsou dipóly.
• Jako vstupní bod zemní dipólové antény pro VLF a ELF rádio.

Cíle elektrického uzemnění

Ochranné uzemnění

Ve Velké Británii je „uzemnění“ připojení exponovaných vodivých částí instalace pomocí ochranných vodičů k „hlavní zemnící svorce“, která je připojena k elektrodě v kontaktu s povrchem země. A ochranný vodič (PE) (známý jako zemnící vodič zařízení v americkém národním elektrotechnickém zákoníku) předchází nebezpečí úrazu elektrickým proudem udržováním exponovaného vodivého povrchu připojených zařízení v blízkosti potenciálu země v poruchových podmínkách. V případě poruchy může zemnící systém protékat proud na zem. Pokud je to nadměrné, bude fungovat nadproudová ochrana pojistky nebo jističe, čímž bude chráněn obvod a odstraněno jakékoli napětí způsobené poruchami z exponovaných vodivých povrchů. Toto odpojení je základním principem moderní kabelové praxe a označuje se jako „automatické odpojení napájení“ (ADS). Maximální povolené hodnoty impedance smyčky zemního spojení a vlastnosti nadproudových ochranných zařízení jsou přísně specifikovány v předpisech o elektrické bezpečnosti, aby se zajistilo, že k tomu dojde okamžitě a že na vodivých površích nedochází k nebezpečnému napětí, i když nadproud protéká. Ochrana je tedy omezena elevací napětí a jeho dobou trvání.

Alternativou je obrana do hloubky - jako je zesílená nebo dvojitá izolace - kde musí dojít k několika nezávislým poruchám, aby byl vystaven nebezpečný stav.

Funkční uzemnění

A funkční země připojení slouží k jinému účelu, než je elektrická bezpečnost, a může vést proud jako součást normálního provozu. Nejdůležitějším příkladem funkčního uzemnění je neutrál v elektrickém napájecím systému, když se jedná o vodič nesoucí proud připojený k uzemňovací elektrodě u zdroje elektrické energie. Mezi další příklady zařízení, která používají funkční uzemnění, patří přepěťová ochrana a filtry elektromagnetického rušení.

Nízkonapěťové systémy

V nízkonapěťových distribučních sítích, které distribuují elektrickou energii do nejširší třídy koncových uživatelů, je hlavním zájmem při návrhu uzemňovacích systémů bezpečnost spotřebitelů, kteří používají elektrické spotřebiče, a jejich ochrana před úrazy elektrickým proudem. Uzemňovací systém v kombinaci s ochrannými zařízeními, jako jsou pojistky a zařízení na zbytkový proud, musí v konečném důsledku zajistit, že osoba nesmí přijít do styku s kovovým předmětem, jehož potenciál ve vztahu k potenciálu osoby přesahuje „bezpečnou“ prahovou hodnotu, obvykle stanovenou na přibližně 50 V.

U elektrických sítí se systémovým napětím 240 V až 1.1 kV, které se většinou používají spíše v průmyslových / těžebních zařízeních / strojích než ve veřejně přístupných sítích, je návrh uzemňovacího systému z bezpečnostního hlediska stejně důležitý jako pro domácí uživatele.

Ve většině rozvinutých zemí byly zásuvky 220 V, 230 V nebo 240 V s uzemněnými kontakty zavedeny buď těsně před nebo brzy po druhé světové válce, i když se značnou národní variabilitou popularity. Ve Spojených státech a Kanadě 120 V zásuvky instalované před polovinou 1960. let obecně neobsahovaly zemnící (zemnící) kolík. V rozvojovém světě nemusí místní elektroinstalace poskytovat připojení k uzemňovacímu kolíku zásuvky.

Pokud chybí napájecí zem, zařízení vyžadující uzemňovací připojení často používaly napájecí neutrál. Někteří používali speciální zemní tyče. Mnoho 110 V spotřebičů má polarizované zástrčky, aby se zachoval rozdíl mezi „síťovým“ a „neutrálním“, ale použití neutrálního napájení pro uzemnění zařízení může být velmi problematické. „Vedení“ a „neutrál“ mohou být v zásuvce nebo zástrčce náhodně obráceny, nebo může dojít k selhání připojení neutrál-země nebo k nesprávné instalaci. I normální zatěžovací proudy v neutrálu mohou generovat nebezpečné poklesy napětí. Z těchto důvodů většina zemí nyní pověřila vyhrazená ochranná uzemnění, která jsou nyní téměř univerzální.

Pokud má poruchová cesta mezi náhodně napájenými objekty a napájecím připojením nízkou impedanci, bude poruchový proud tak velký, že se nadproudové ochranné zařízení obvodu (pojistka nebo jistič) otevře, aby se odstranila zemní zkrat. Pokud zemnící systém neposkytuje nízkoimpedanční kovový vodič mezi krytem zařízení a návratem napájení (jako je tomu u samostatně uzemněného systému TT), jsou poruchové proudy menší a nemusí nutně ovládat nadproudové ochranné zařízení. V takovém případě je instalován detektor zbytkového proudu, který detekuje proud unikající do země a přerušuje obvod.

Terminologie IEC

Mezinárodní norma IEC 60364 rozlišuje tři rodiny uzemnění pomocí dvoupísmenných kódů TN, TT, a IT.

První písmeno označuje spojení mezi zemí a napájecím zařízením (generátor nebo transformátor):

"T" - Přímé spojení bodu se zemí (latina: terra)

"I" - Žádný bod není spojen se zemí (izolace), s výjimkou snad vysoké impedance.

Druhé písmeno označuje spojení mezi zemí nebo sítí a dodávaným elektrickým zařízením:

"T" - Zemní spojení je prostřednictvím místního přímého spojení se zemí (latina: terra), obvykle prostřednictvím zemnící tyče.

„N“ - Zemní spojení je zajištěno pomocí elektřiny Nsíť, buď jako samostatný ochranný vodič (PE), nebo v kombinaci s nulovým vodičem.

Typy sítí TN

V TN Uzemňovací systém, jeden z bodů v generátoru nebo transformátoru je spojen se zemí, obvykle hvězdným bodem v trojfázovém systému. Tělo elektrického zařízení je prostřednictvím uzemnění na transformátoru spojeno se zemí. Toto uspořádání je současným standardem pro obytné a průmyslové elektrické systémy zejména v Evropě.

Vodič, který spojuje odkryté kovové části elektrické instalace spotřebiče, se nazývá ochranná země. Vodič, který se připojuje k hvězdnému bodu v třífázovém systému nebo který nese zpětný proud v jednofázovém systému, se nazývá neutrální (N). Rozlišují se tři varianty systémů TN:

TN-S

PE a N jsou samostatné vodiče, které jsou spojeny pouze v blízkosti zdroje energie.

TN-C

Kombinovaný vodič PEN plní funkce vodičů PE i N. (v systémech 230 / 400v běžně používaných pouze pro distribuční sítě)

TN − C − S

Součástí systému je kombinovaný vodič PEN, který je v určitém okamžiku rozdělen na samostatné vedení PE a N. Kombinovaný vodič PEN se obvykle vyskytuje mezi rozvodnou a vstupním bodem do budovy a zem a neutrál jsou odděleny v servisní hlavici. Ve Velké Británii je tento systém také známý jako ochranné vícenásobné uzemnění (PME), kvůli praxi spojování kombinovaného vodiče neutrál-země se skutečnou zemí na mnoha místech, aby se snížilo riziko úrazu elektrickým proudem v případě zlomeného vodiče PEN. Podobné systémy v Austrálii a na Novém Zélandu jsou označeny jako více uzemněný neutrál (MEN) a v Severní Americe jako multi-uzemněný neutrál (MGN).

Je možné nechat odebrat zdroje TN-S i TN-CS ze stejného transformátoru. Například pláště na některých podzemních kabelech korodují a přestávají poskytovat dobré uzemnění, takže domy, kde se nacházejí „odporné zeminy“ s vysokým odporem, lze převést na TN-CS. To je možné v síti pouze tehdy, když je neutrál vhodně odolný proti selhání a převod není vždy možný. PEN musí být vhodně vyztužen proti poruše, protože PEN v otevřeném obvodu může působit plným fázovým napětím na jakýkoli exponovaný kov připojený k uzemnění systému za přerušením. Alternativou je poskytnout místní zem a převést na TT. Hlavním lákadlem sítě TN je nízkoimpedanční zemní cesta, která umožňuje snadné automatické odpojení (ADS) na vysokonapěťovém obvodu v případě zkratu mezi linkami a PE, protože stejný jistič nebo pojistka bude fungovat buď pro LN nebo L -PE poruchy a RCD není potřeba k detekci zemních poruch.

TT síť

V TT Uzemňovací systém (Terra-Terra), připojení ochranného uzemnění pro spotřebitele je zajištěno místní zemnící elektrodou (někdy označovanou jako připojení Terra-Firma) a na generátoru je instalováno další samostatně. Mezi nimi není žádný „zemnící vodič“. Impedance poruchové smyčky je vyšší a pokud není impedance elektrody opravdu velmi nízká, měla by instalace TT vždy mít jako první izolátor RCD (GFCI).

Velkou výhodou uzemňovacího systému TT je snížení rušení šířeného vedením z připojeného zařízení jiných uživatelů. TT byl vždy preferován pro speciální aplikace, jako jsou telekomunikační weby, které těží z uzemnění bez rušení. Sítě TT také nepředstavují žádná vážná rizika v případě zlomeného neutrálu. Kromě toho v místech, kde je energie distribuována nad hlavou, zemní vodiče nehrozí, že by byly pod napětím, pokud by byl jakýkoli nadzemní distribuční vodič zlomen řekněme padlým stromem nebo větví.

V době před RCD nebyl uzemňovací systém TT pro obecné použití neatraktivní, protože v případě zkratu vedení k PE (ve srovnání s systémy TN, kde byl stejný jistič) obtížné zajistit spolehlivé automatické odpojení (ADS). nebo pojistka bude fungovat pro chyby LN nebo L-PE). Ale protože zbytková proudová zařízení tuto nevýhodu zmírňují, zemnící systém TT se stal mnohem atraktivnějším za předpokladu, že všechny napájecí obvody střídavého proudu jsou chráněny RCD. V některých zemích (např. Ve Velké Británii) se doporučuje pro situace, kdy je nízkoimpedanční ekvipotenciální zóna nepraktická pro udržování lepením, kde je významné venkovní zapojení, jako jsou dodávky do mobilních domů a některá zemědělská zařízení nebo kde je vysoký poruchový proud může představovat další nebezpečí, například v skladech pohonných hmot nebo v přístavech.

Uzemňovací systém TT se používá v celém Japonsku, s jednotkami RCD ve většině průmyslových nastavení. To může klást dodatečné požadavky na měniče kmitočtu a spínané zdroje energie, které často mají značné filtry, které přenášejí vysokofrekvenční šum na zemnící vodič.

IT síť

V IT v síti, nemá elektrický distribuční systém vůbec žádné spojení se zemí, nebo má pouze připojení s vysokou impedancí.

Porovnání

Jiné terminologie

Zatímco národní předpisy pro elektroinstalaci budov v mnoha zemích se řídí terminologií IEC 60364, v Severní Americe (USA a Kanada) se termín „zemnící vodič zařízení“ vztahuje na uzemnění zařízení a zemnící vodiče na odbočkových obvodech a „zemnící elektrodový vodič“ se používá pro vodiče, které spojují zemnicí tyč (nebo podobnou) se servisním panelem. „Uzemněný vodič“ je systém „neutrální“. Australské a novozélandské standardy používají upravený uzemňovací systém PME zvaný Multiple Earthed Neutral (MEN). Neutrál je uzemněn (uzemněn) v každém servisním bodě pro spotřebitele, čímž se účinně přenese rozdíl neutrálního potenciálu na nulu po celé délce vedení NN. Ve Velké Británii a některých zemích Commonwealthu se termín „PNE“, což znamená Phase-Neutral-Earth, používá k označení, že jsou použity tři (nebo více pro jednofázové připojení) vodiče, tj. PN-S.

Odporově uzemněný neutrál (Indie)

Podobně jako HT systém, odporový zemní systém je také zaveden pro těžbu v Indii podle předpisů Central Electricity Authority Regulations pro systém LT (1100 V> LT> 230 V). Místo pevného uzemnění hvězdného neutrálního bodu je mezi ně přidán vhodný neutrální zemnící odpor (NGR), který omezuje zemní svodový proud až na 750 mA. Vzhledem k omezení poruchového proudu je bezpečnější pro plynové doly.

Protože zemní svod je omezen, má svodová ochrana nejvyšší limit pouze pro vstup 750 mA. V pevně uzemněném systému může svodový proud stoupat až ke zkratovému proudu, zde je omezen na maximálně 750 mA. Tento omezený provozní proud snižuje celkovou provozní účinnost ochrany před únikovým relé. Z důvodu bezpečnosti se zvýšil význam účinné a nejspolehlivější ochrany proti úrazu elektrickým proudem v dolech.

V tomto systému existují možnosti, že připojený odpor se otevře. Aby se zabránilo této dodatečné ochraně ke sledování odporu, je nasazen odpor, který odpojí napájení v případě poruchy.

Ochrana před únikem Země

Únik proudu ze Země může být pro člověka velmi škodlivý, pokud by jím prošel. Aby se zabránilo náhodnému úrazu elektrickými spotřebiči / zařízením, používá se u zdroje zemní relé / čidlo k izolaci napájení, když únik překročí určitou mez. Pro tento účel se používá jistič zemního svodu. Proudový chránič se nazývá RCB / RCCB. V průmyslových aplikacích se zemní svodová relé používají se samostatným CT (transformátor proudu) nazývaným CBCT (transformátor vyváženého proudu jádra), který snímá svodový proud (proud s nulovou fázovou sekvencí) systému prostřednictvím sekundárního obvodu CBCT a toto relé provozuje. Tato ochrana funguje v rozsahu miliampérů a lze ji nastavit od 30 mA do 3000 mA.

Kontrola připojení k zemi

Samostatné pilotní jádro p je provozováno z napájecího systému distribuce / zařízení kromě zemního jádra. Zařízení pro kontrolu připojení k zemi je upevněno na konci zdroje, který nepřetržitě monitoruje připojení k zemi. Pilotní jádro p se inicializuje z tohoto kontrolního zařízení a prochází připojovacím vlečným kabelem, který obvykle dodává energii pro pohybující se těžební strojní zařízení (LHD). Toto jádro p je spojeno se zemí na distribučním konci prostřednictvím diodového obvodu, který doplňuje elektrický obvod iniciovaný z kontrolního zařízení. Když dojde k přerušení zemního spojení s vozidlem, dojde k odpojení tohoto pilotního jádra, aktivace ochranného zařízení na konci zdroje a odpojení napájení stroje. Tento typ obvodu je nutností pro přenosná těžká elektrická zařízení používaná v podzemních dolech.

Nemovitosti

Stát

• Sítě TN šetří náklady na nízkoimpedanční zemní spojení v místě každého zákazníka. Takové spojení (zakopaná kovová struktura) je vyžadováno ochranná země v IT a TT systémech.
• Sítě TN-C šetří náklady na další vodič potřebný pro oddělené připojení N a PE. Ke zmírnění rizika zlomení neutrálů jsou však zapotřebí speciální typy kabelů a spousta spojení se zemí.
• Sítě TT vyžadují náležitou ochranu RCD (Zemní přerušení).

Bezpečnost

• V TN je porucha izolace velmi pravděpodobně vedena k vysokému zkratovému proudu, který spustí nadproudový jistič nebo pojistku a odpojí vodiče L. U systémů TT může být impedance smyčky zemní poruchy příliš vysoká, nebo příliš vysoká na to, aby to bylo provedeno v požadovaném čase, takže se obvykle používá RCD (dříve ELCB). Dřívější instalace TT mohou postrádat tento důležitý bezpečnostní prvek, což umožňuje, aby se CPC (Circuit Protective Conductor nebo PE) a případně přidružené kovové části v dosahu osob (exponované vodivé části a cizí vodivé části) mohly pod napětím po delší dobu pod poruchou podmínky, což je skutečné nebezpečí.
• V systémech TN-S a TT (a v TN-CS za bodem rozdělení) lze pro dodatečnou ochranu použít zařízení se zbytkovým proudem. V případě neexistence jakékoli izolační chyby ve spotřebním zařízení, rovnice I_L1+I_L2+I_L3+I_N = 0 platí a proudový chránič může odpojit napájení, jakmile tento součet dosáhne prahové hodnoty (obvykle 10 mA - 500 mA). Porucha izolace mezi L nebo N a PE způsobí RCD s vysokou pravděpodobností.
• V sítích IT a TN-C jsou zbytková proudová zařízení mnohem méně pravděpodobně detekovatelná porucha izolace. V systému TN-C by také byli velmi náchylní k nechtěnému spouštění kontaktem mezi uzemňovacími vodiči obvodů na různých RCD nebo se skutečným uzemněním, což by znemožnilo jejich použití. Také RCD obvykle izolují neutrální jádro. Protože to není bezpečné v systému TN-C, měly by být kabely RCD na TN-C zapojeny pouze tak, aby přerušily vodiče vedení.
• V jednofázových jednofázových systémech, ve kterých jsou zem a neutrál kombinovány (TN-C a část systémů TN-CS, které používají kombinované jádro neutrálů a uzemnění), pokud je v kontaktu PEN dirigent problém, všechny části uzemňovacího systému po přerušení se zvýší na potenciál L-vodiče. V nevyváženém vícefázovém systému se potenciál uzemňovacího systému posouvá směrem k potenciálu nejvíce zatíženého vodiče vedení. Takový vzestup potenciálu neutrálů po přerušení se nazývá a neutrální inverze. Proto připojení TN-C nesmí procházet přes konektory / zásuvky nebo flexibilní kabely, kde je vyšší pravděpodobnost problémů s kontakty než u pevných kabelů. Existuje také riziko poškození kabelu, které lze zmírnit použitím soustředné konstrukce kabelu a více uzemňovacích elektrod. Vzhledem k (malému) riziku ztraceného neutrálního zvyšování „uzemněného“ kovovýroby na nebezpečný potenciál, spolu se zvýšeným rizikem šoku z blízkosti dobrého kontaktu se skutečnou zemí, je ve Velké Británii zakázáno používat dodávky TN-CS místa pro karavany a pobřežní zásobování lodí a důrazně se nedoporučuje pro použití na farmách a venkovních staveništích, a v takových případech se doporučuje provést veškeré venkovní zapojení TT s RCD a samostatnou zemní elektrodou.
• V IT systémech je nepravděpodobné, že by jediná porucha izolace protékala nebezpečným proudem lidským tělem v kontaktu se zemí, protože neexistuje žádný nízkoimpedanční obvod pro tok tohoto proudu. První porucha izolace však může efektivně proměnit IT systém na systém TN a druhá porucha izolace může vést k nebezpečným proudům těla. Horší je, že pokud by ve vícefázovém systému jeden z vodičů vedl do kontaktu se zemí, způsobilo by to, že by se další fázová jádra zvýšila na fázové napětí vzhledem k zemi, a ne na fázově neutrální napětí. IT systémy také zažívají větší přechodné přepětí než jiné systémy.
• V systémech TN-C a TN-CS by jakékoli spojení mezi kombinovaným jádrem neutrálních a zemních a tělem Země mohlo za normálních podmínek vést nesoucí významný proud a za zlomené neutrální situace by mohlo nést ještě více. Proto musí být dimenzovány hlavní vodiče ekvipotenciálních vazeb; použití TN-CS je nepředvídatelné v situacích, jako jsou čerpací stanice, kde existuje kombinace spousty zakopaných zámečnických a výbušných plynů.

Elektromagnetická kompatibilita

• V systémech TN-S a TT má spotřebitel nízkošumové připojení k zemi, které netrpí napětím, které se objevuje na N vodiči v důsledku zpětných proudů a impedance tohoto vodiče. To je zvláště důležité u některých typů telekomunikačních a měřicích zařízení.
• V systémech TT má každý spotřebitel své vlastní připojení k zemi a nevšimne si žádných proudů, které mohou být způsobeny jinými zákazníky na sdílené PE lince.

Předpisy

• V národním elektrotechnickém zákoně Spojených států a kanadském elektrotechnickém zákoníku používá napájení z distribučního transformátoru kombinovaný nulový a zemnící vodič, ale v konstrukci se používají samostatné neutrální a ochranné zemnicí vodiče (TN-CS). Nulový vodič musí být k zemi připojen pouze na straně napájení odpojovacího spínače zákazníka.
• V Argentině, Francii (TT) a Austrálii (TN-CS) musí zákazníci zajistit vlastní pozemní připojení.
• Japonsko se řídí zákonem PSE a ve většině instalací používá uzemnění TT.
• V Austrálii se používá uzemňovací systém s více uzemněnými neutrálními uzly (MEN), který je popsán v části 5 AS 3000. Pro zákazníka s nízkým napětím je to systém TN-C od transformátoru na ulici do areálu, (neutrál je několikrát uzemněno podél tohoto segmentu) a systém TN-S uvnitř instalace z hlavního rozvaděče dolů. Když se na to díváme jako na celek, jedná se o systém TN-CS.
• V Dánsku regulace vysokého napětí (Stærkstrømsbekendtgørelsen) a Malajsie nařízení o elektřině z roku 1994 stanoví, že všichni zákazníci musí používat uzemnění TT, i když ve výjimečných případech může být povolena TN-CS (používá se stejným způsobem jako ve Spojených státech). Pravidla se liší, pokud jde o větší společnosti.
• V Indii podle nařízení Central Electricity Authority Regulations, CEAR, 2010, pravidlo 41, existuje uzemnění, neutrální vodič 3fázového, 4vodičového systému a další třetí vodič 2fázového 3vodičového systému. Uzemnění je třeba provést pomocí dvou samostatných připojení. Uzemňovací systém také musí mít minimálně dvě nebo více zemních jímek (elektrod), aby došlo k řádnému uzemnění. Podle pravidla 42 musí mít instalace se zátěží nad 5 kW a větším než 250 V vhodné ochranné zařízení proti zemnímu spojení, které izoluje zátěž v případě zemního spojení nebo úniku.

Příklady aplikací

• V oblastech Velké Británie, kde převládá podzemní kabeláž, je systém TN-S běžný.
• V Indii je dodávka LT obvykle prostřednictvím systému TN-S. Neutrální je na distribučním transformátoru dvojitě uzemněn. Neutrální a zemní běh odděleně na distribučním vedení / kabelech. Pro zemnící připojení se používá samostatný vodič pro nadzemní vedení a pancéřování kabelů. Další uzemňovací elektrody / jímky jsou instalovány na uživatelských koncích pro posílení uzemnění.
• Většina moderních domů v Evropě má uzemňovací systém TN-CS. Kombinovaný neutrál a zem se vyskytují mezi nejbližší trafostanicí a odpojením služby (pojistka před měřičem). Poté se ve všech vnitřních vedeních použijí samostatná zemnící a neutrální jádra.
• Starší městské a příměstské domy ve Velké Británii mají tendenci dodávat zdroje TN-S, přičemž zemní spojení je dodáváno prostřednictvím olověného pláště podzemního kabelu olova a papíru.
• Starší domy v Norsku používají systém IT, zatímco novější domy používají TN-CS.
• Některé starší domy, zejména domy postavené před vynálezem jističů zbytkového proudu a kabelových domovních sítí, používají vlastní uspořádání TN-C. Toto již není doporučená praxe.
• Laboratorní místnosti, zdravotnická zařízení, staveniště, opravny, mobilní elektrické instalace a další prostředí, které jsou dodávány prostřednictvím generátorů motorů, kde existuje zvýšené riziko poruch izolace, často používají uzemňovací zařízení IT dodávané z izolačních transformátorů. Aby se zmírnily problémy s dvěma poruchami v IT systémech, měly by izolační transformátory dodávat pouze malé množství zátěže a měly by být chráněny zařízením pro sledování izolace (obecně používáno pouze zdravotnickými, železničními nebo vojenskými IT systémy, kvůli nákladům).
• V odlehlých oblastech, kde náklady na dodatečný vodič PE převáží náklady na místní připojení k zemi, se sítě TT běžně používají v některých zemích, zejména ve starších nemovitostech nebo ve venkovských oblastech, kde by bezpečnost mohla být jinak ohrožena zlomeninou nadzemní PE dirigent, řekněme, padlá větev stromu. Dodávky TT k jednotlivým vlastnostem jsou také patrné ve většině systémů TN-CS, kde je jednotlivá vlastnost považována za nevhodnou pro napájení TN-CS.
• V Austrálii, na Novém Zélandu a v Izraeli se používá systém TN-CS; Pravidla elektroinstalace však v současné době uvádějí, že navíc musí každý zákazník zajistit samostatné připojení k zemi prostřednictvím vodovodního potrubí (pokud kovové vodní potrubí vstupuje do areálu spotřebitele) a vyhrazené zemnící elektrody. V Austrálii a na Novém Zélandu se tomu říká Multiple Earthed Neutral Link nebo MEN Link. Tento MEN Link je odnímatelný pro účely testování instalace, ale je připojen během používání buď uzamykacím systémem (například pojistnými maticemi) nebo dvěma nebo více šrouby. V systému MEN je integrita neutrálu prvořadá. V Austrálii musí nová zařízení také spojovat vyztužení základního betonu ve vlhkých oblastech s uzemňovacím vodičem (AS3000), což obvykle zvyšuje velikost uzemnění, a poskytuje ekvipotenciální rovinu v oblastech, jako jsou koupelny. Ve starších instalacích není neobvyklé najít pouze spojení vodovodního potrubí a je povoleno zůstat jako takové, ale je třeba nainstalovat další uzemňovací elektrodu, pokud bude provedena nějaká modernizace. Ochranné uzemnění a nulové vodiče jsou kombinovány, dokud neutrální článek spotřebitele (umístěný na straně zákazníka neutrálního připojení elektroměru) - za tímto bodem jsou ochranné uzemnění a nulové vodiče oddělené.

Vysokonapěťové systémy

Ve vysokonapěťových sítích (nad 1 kV), které jsou daleko méně přístupné široké veřejnosti, se návrh uzemňovacího systému zaměřuje méně na bezpečnost a více na spolehlivost napájení, spolehlivost ochrany a dopad na zařízení za přítomnosti zkrat. Pouze velikost nejkratších zkratů mezi fázemi a zemí je významně ovlivněna výběrem uzemňovacího systému, protože proudová cesta je většinou uzavřena zemí. Třífázové výkonové transformátory VN / VN umístěné v distribučních rozvodnách jsou nejběžnějším zdrojem napájení pro distribuční sítě a způsob uzemnění jejich neutrálu určuje uzemňovací systém.

Existuje pět typů neutrálního uzemnění:

• Pevně ​​uzemněný neutrál
• Nezjevený neutrální
• Odporově uzemněný neutrál
  • Zemnění s nízkým odporem
  • Vysoce odolné uzemnění
• Reaktivně uzemněný neutrál
• Použití uzemňovacích transformátorů (jako je transformátor Zigzag)

Pevně ​​uzemněný neutrál

In solidní or přímo uzemněný neutrál, hvězdný bod transformátoru je přímo spojen se zemí. V tomto řešení je zajištěna cesta s nízkou impedancí pro uzavření zemního poruchového proudu a ve výsledku jsou jejich velikosti srovnatelné s třífázovými poruchovými proudy. Protože neutrál zůstává na potenciálu blízko země, napětí v neovlivněných fázích zůstávají na úrovních podobných těm před poruchou; z tohoto důvodu se tento systém pravidelně používá ve vysokonapěťových přenosových sítích, kde jsou vysoké náklady na izolaci.

Odporově uzemněný neutrál

K omezení zkratu na zemní spojení se mezi neutrál, hvězdný bod transformátoru a zem přidá další neutrální zemní odpor (NGR).

Zemnění s nízkým odporem

Při nízkém odporu je proudový limit relativně vysoký. V Indii je omezena na 50 A u otevřených dolů podle nařízení Úřadu pro centrální elektřinu, CEAR, 2010, pravidlo 100.

Nezjevený neutrální

In odkrytý, izolovaný or plovoucí neutrál systém, stejně jako v IT systému, neexistuje přímé spojení hvězdného bodu (nebo jiného bodu v síti) a země. Výsledkem je, že zemní poruchové proudy nemají uzavřenou cestu, a proto mají zanedbatelné velikosti. V praxi se však poruchový proud nebude rovnat nule: vodiče v obvodu - zejména podzemní kabely - mají vlastní zemní kapacitu, což poskytuje cestu relativně vysoké impedance.

Systémy s izolovaným neutrálem mohou pokračovat v činnosti a zajišťovat nepřetržité napájení i v případě zemní poruchy.

Přítomnost nepřerušeného zemního spojení může představovat významné bezpečnostní riziko: pokud proud překročí 4 A - 5 A, vytvoří se elektrický oblouk, který může přetrvávat i po odstranění poruchy. Z tohoto důvodu se omezují hlavně na podzemní a podmořské sítě a průmyslové aplikace, kde je potřeba spolehlivosti vysoká a pravděpodobnost kontaktu s lidmi relativně nízká. V městských distribučních sítích s více podzemními napáječi může kapacitní proud dosáhnout několika desítek ampér, což představuje značné riziko pro zařízení.

Výhoda nízkého poruchového proudu a pokračování provozu systému poté je kompenzována vlastní nevýhodou, že umístění poruchy je těžké detekovat.