V elektrickej inštalácii alebo v systéme dodávky elektrickej energie uzemňovací systém or uzemňovací systém spája určité časti tohto zariadenia s vodivým povrchom Zeme z bezpečnostných a funkčných dôvodov. Referenčným bodom je vodivý povrch Zeme alebo na lodiach povrch mora. Výber uzemňovacieho systému môže mať vplyv na bezpečnosť a elektromagnetickú kompatibilitu inštalácie. Predpisy pre uzemňovacie systémy sa medzi krajinami a rôznymi časťami elektrických systémov značne líšia, aj keď mnohé sa riadia odporúčaniami Medzinárodnej elektrotechnickej komisie, ktoré sú opísané nižšie.

Tento článok sa týka uzemnenia iba pre elektrickú energiu. Príklady ďalších uzemňovacích systémov sú uvedené nižšie s odkazmi na články:

• Na ochranu konštrukcie pred úderom blesku smerovanie blesku cez uzemňovací systém a do uzemňovacej tyče skôr, ako prechádza konštrukciou.
• Ako súčasť jednosmerného vodiča pre spätné vedenie a signál zo zeme, ktoré sa používali na dodávku energie s nízkym príkonom a pre telegrafické vedenia.
• V rádiu ako základná rovina pre veľkú monopolnú anténu.
• Ako pomocná rovnováha napätia pre iné druhy rádiových antén, ako sú dipóly.
• Ako vstupný bod uzemňovacej dipólovej antény pre VLF a ELF rádio.

Ciele elektrického uzemnenia

Ochranné uzemnenie

Vo Veľkej Británii je „uzemnenie“ pripojenie exponovaných vodivých častí zariadenia pomocou ochranných vodičov k „hlavnej uzemňovacej svorke“, ktorá je pripojená k elektróde v kontakte so zemským povrchom. A ochranný vodič (PE) (známy ako uzemňovací vodič zariadenia v americkom národnom elektrotechnickom kódexe) predchádza nebezpečenstvu úrazu elektrickým prúdom tým, že udržiava exponovaný vodivý povrch pripojených zariadení v blízkosti potenciálu zeme v poruchových podmienkach. V prípade poruchy môže uzemňovací systém pretekať na zem prúd. Ak je to nadmerné, bude fungovať nadprúdová ochrana poistky alebo ističa, čím sa ochráni obvod a odstráni sa napätie spôsobené poruchami z exponovaných vodivých plôch. Toto odpojenie je základným princípom modernej elektroinštalácie a nazýva sa „automatické odpojenie napájania“ (ADS). Maximálne prípustné hodnoty impedancie uzemňovacej slučky a charakteristiky nadprúdových ochranných zariadení sú striktne špecifikované v predpisoch o elektrickej bezpečnosti, aby sa zabezpečilo, že k tomu dôjde okamžite a že počas prúdenia nadprúdu na vodivých povrchoch nedochádza k nebezpečnému napätiu. Ochrana teda spočíva v obmedzení zvýšenia napätia a jeho trvania.

Alternatíva je obrana do hĺbky - ako je zosilnená alebo dvojitá izolácia - kde musí dôjsť k niekoľkým nezávislým poruchám, aby sa vystavil nebezpečnému stavu.

Funkčné uzemnenie

A funkčná zem pripojenie slúži na iný účel ako elektrickú bezpečnosť a môže prenášať prúd ako súčasť normálnej prevádzky. Najdôležitejším príkladom funkčnej zeme je neutrál v elektrickom napájacom systéme, keď je to vodič prenášajúci prúd pripojený k uzemňovacej elektróde pri zdroji elektrickej energie. Medzi ďalšie príklady zariadení, ktoré používajú funkčné uzemňovacie pripojenia, patria odrušovacie zariadenia a filtre elektromagnetického rušenia.

Nízkonapäťové systémy

V distribučných sieťach nízkeho napätia, ktoré distribuujú elektrickú energiu do najširšej triedy koncových používateľov, je hlavným problémom návrhu uzemňovacích systémov bezpečnosť spotrebiteľov používajúcich elektrické spotrebiče a ich ochrana pred úrazom elektrickým prúdom. Uzemňovací systém v kombinácii s ochrannými zariadeniami, ako sú poistky a zariadenia na zvyškový prúd, musí v konečnom dôsledku zabezpečiť, že osoba nesmie prísť do kontaktu s kovovým predmetom, ktorého potenciál v porovnaní s potenciálom osoby presahuje „bezpečnú“ hranicu, zvyčajne stanovenú na približne 50 V.

V elektrických sieťach so systémovým napätím 240 V až 1.1 kV, ktoré sa väčšinou používajú skôr v priemyselných / ťažobných zariadeniach / strojoch ako vo verejne prístupných sieťach, je návrh uzemňovacieho systému z hľadiska bezpečnosti rovnako dôležitý ako pre domácich používateľov.

Vo väčšine rozvinutých krajín boli zásuvky s napätím 220 V, 230 V alebo 240 V s uzemnenými kontaktmi zavedené buď tesne pred alebo krátko po druhej svetovej vojne, aj keď so značnými národnými rozdielmi v popularite. V Spojených štátoch a Kanade zásuvky 120 V nainštalované pred polovicou 1960. rokov spravidla neobsahovali uzemňovací kolík. V rozvojovom svete nemusí miestna elektroinštalácia poskytovať pripojenie k uzemňovaciemu kolíku zásuvky.

Ak chýba napájacie uzemnenie, zariadenia vyžadujúce uzemnenie často používali napájací neutrál. Niektorí používali špeciálne zemné tyče. Mnoho zariadení s napätím 110 V má polarizované zástrčky, aby sa zachoval rozdiel medzi „sieťovým“ a „neutrálnym“, ale použitie neutrálneho zdroja napájania pre uzemnenie zariadenia môže byť veľmi problematické. „Vedenie“ a „neutrál“ môžu byť v zásuvke alebo zástrčke náhodne otočené, alebo môže dôjsť k zlyhaniu alebo spojeniu nuly k zemi alebo nesprávnej inštalácii. Dokonca aj bežné záťažové prúdy v neutrále môžu vytvárať nebezpečné poklesy napätia. Z týchto dôvodov väčšina krajín teraz nariadila vyhradené ochranné uzemňovacie spojenia, ktoré sú dnes takmer univerzálne.

Ak má poruchová dráha medzi náhodne napájanými objektmi a napájacím pripojením nízku impedanciu, poruchový prúd bude taký veľký, že sa nadprúdové ochranné zariadenie obvodu (poistka alebo istič) otvorí, aby sa odstránila zemná chyba. Ak uzemňovací systém neposkytuje nízkoimpedančný kovový vodič medzi krytmi zariadenia a návratom napájania (napríklad v samostatne uzemnenom systéme TT), poruchové prúdy sú menšie a nemusia nevyhnutne ovládať nadprúdové ochranné zariadenia. V takom prípade je nainštalovaný detektor zvyškového prúdu na detekciu úniku prúdu do zeme a prerušenia obvodu.

Terminológia IEC

Medzinárodná norma IEC 60364 rozlišuje tri rodiny uzemňovacích usporiadaní pomocou dvojpísmenových kódov TN, TTa IT.

Prvé písmeno označuje spojenie medzi zemou a napájacím zariadením (generátor alebo transformátor):

"T" - priame spojenie bodu so zemou (latinčina: terra)

"I" - Žiadny bod nie je spojený so zemou (izolácia), s výnimkou snáď cez vysokú impedanciu.

Druhé písmeno označuje spojenie medzi zemou alebo sieťou a dodávaným elektrickým zariadením:

"T" - Zem sa pripája priamym miestnym spojením so zemou (latinčina: terra), zvyčajne prostredníctvom uzemňovacej tyče.

„N“ - Uzemnenie je zabezpečené dodávkou elektriny Nsieť, buď ako samostatný ochranný vodič (PE) alebo v kombinácii s nulovým vodičom.

Typy sietí TN

V TN uzemňovací systém, jeden z bodov v generátore alebo transformátore je spojený so zemou, zvyčajne hviezdny bod v trojfázovom systéme. Teleso elektrického zariadenia je prostredníctvom uzemnenia na transformátore spojené so zemou. Toto usporiadanie je súčasným štandardom pre bytové a priemyselné elektrické systémy, najmä v Európe.

Vodič, ktorý spája exponované kovové časti elektrickej inštalácie spotrebiteľa, sa nazýva ochranná zem. Vodič, ktorý sa pripája k hviezdnemu bodu v trojfázovom systéme alebo ktorý prenáša spätný prúd v jednofázovom systéme, sa nazýva vodič. neutrálny (N). Rozlišujú sa tri varianty systémov TN:

TN-S

PE a N sú samostatné vodiče, ktoré sú navzájom spojené iba v blízkosti zdroja energie.

TN-C

Kombinovaný vodič PEN plní funkcie vodiča PE aj N. (v systémoch 230 / 400v bežne používaných iba pre distribučné siete)

TN-C-S

Súčasťou systému je kombinovaný vodič PEN, ktorý je v určitom bode rozdelený na samostatné vedenia PE a N. Kombinovaný vodič PEN sa zvyčajne vyskytuje medzi rozvodňou a vstupným bodom do budovy a zem a neutrál sú oddelené v servisnej hlave. Vo Veľkej Británii je tento systém známy aj pod názvom ochranné viacnásobné uzemnenie (PME), kvôli praktickému pripojeniu kombinovaného vodiča s nulovým vodičom k zemi na mnohých miestach, aby sa znížilo riziko úrazu elektrickým prúdom v prípade prerušenia vodiča PEN. Podobné systémy v Austrálii a na Novom Zélande sa označujú ako viac uzemnený neutrál (MEN) av Severnej Amerike ako multi-uzemnený neutrál (MGN).

Je možné nechať odoberať zdroje TN-S aj TN-CS z rovnakého transformátora. Napríklad plášte na niektorých podzemných kábloch korodujú a prestávajú poskytovať dobré uzemňovacie spojenie, takže domy, v ktorých sa nachádzajú „zlé zeminy“ s vysokým odporom, môžu byť prevedené na TN-CS. To je možné v sieti iba vtedy, keď je neutrál vhodne odolný proti zlyhaniu a konverzia nie je vždy možná. PEN musí byť vhodne zosilnený proti poruchám, pretože otvorený obvod PEN môže pôsobiť na celé fázové napätie na akýkoľvek exponovaný kov pripojený k zemi systému za zlomom. Alternatívou je poskytnúť miestnu zem a konvertovať na TT. Hlavným lákadlom siete TN je nízka impedančná zemná cesta, ktorá umožňuje ľahké automatické odpojenie (ADS) na vysokonapäťovom obvode v prípade skratu typu line-to-PE, pretože rovnaký istič alebo poistka bude fungovať buď pre LN, alebo L -PE poruchy a RCD nie je potrebný na detekciu zemných porúch.

TT sieť

V TT Uzemňovací systém (Terra-Terra), pripojenie ochranného uzemnenia pre spotrebiteľa je zabezpečené miestnou uzemňovacou elektródou (niekedy označovanou ako pripojenie Terra-Firma) a pri generátore je nainštalovaná iná nezávisle. Medzi nimi nie je žiadny „uzemňovací vodič“. Impedancia poruchovej slučky je vyššia a pokiaľ nie je impedancia elektródy skutočne veľmi nízka, mala by inštalácia TT mať ako prvý izolátor vždy RCD (GFCI).

Veľkou výhodou uzemňovacieho systému TT je znížené rušenie vedené od pripojeného zariadenia iných používateľov. TT bol vždy preferovaný pre špeciálne aplikácie, ako sú telekomunikačné weby, ktoré profitujú z uzemnenia bez rušenia. Siete TT tiež nepredstavujú žiadne vážne riziko v prípade zlomeného neutrálu. Okrem toho v miestach, kde je energia distribuovaná nad zemou, nehrozí riziko, že by uzemňovacie vodiče zostali pod napätím, ak by bol akýkoľvek nadzemný distribučný vodič zlomený povedzme popadaným stromom alebo vetvou.

V dobe pred RCD nebol uzemňovací systém TT pre všeobecné použitie neatraktívny z dôvodu ťažkostí so zabezpečením spoľahlivého automatického odpojenia (ADS) v prípade skratu medzi vedením a PE (v porovnaní so systémami TN, kde je rovnaký istič). alebo poistka bude fungovať pre poruchy LN alebo L-PE). Avšak ako zariadenia na zvyškový prúd zmierňujú túto nevýhodu, uzemňovací systém TT sa stal oveľa atraktívnejším za predpokladu, že všetky striedavé silové obvody sú chránené pomocou RCD. V niektorých krajinách (napríklad vo Veľkej Británii) sa odporúča pre situácie, keď je nízkoimpedančná ekvipotenciálna zóna nepraktická na údržbu lepením, kde je významné vonkajšie zapojenie, ako sú napríklad dodávky do mobilných domov a niektorých poľnohospodárskych zariadení, alebo kde je vysoký poruchový prúd. môže predstavovať ďalšie nebezpečenstvo, napríklad v skladoch paliva alebo v prístavoch.

Uzemňovací systém TT sa používa v celom Japonsku, s jednotkami RCD vo väčšine priemyselných prostredí. To môže klásť ďalšie požiadavky na meniče s premenlivou frekvenciou a zdroje so spínaným režimom, ktoré často obsahujú podstatné filtre prenášajúce vysokofrekvenčný šum na zemniaci vodič.

IT sieť

V IT elektrickej rozvodnej siete nemá vôbec žiadne spojenie so zemou alebo má iba pripojenie s vysokou impedanciou.

Porovnanie

Iné terminológie

Zatiaľ čo sa národné predpisy o elektroinštalácii v budovách mnohých krajín riadia terminológiou IEC 60364, v Severnej Amerike (USA a Kanada) sa výraz „uzemňovací vodič zariadenia“ vzťahuje na uzemnenie zariadenia a uzemňovacie vodiče na odbočkových obvodoch a „uzemňovací elektródový vodič“. sa používa na pripojenie vodičov na uzemnenie uzemňovacej tyče (alebo podobnej) k servisnému panelu. „Uzemnený vodič“ je systém „neutrálny“. Austrálske a novozélandské normy používajú upravený uzemňovací systém PME s názvom Multiple Earthed Neutral (MEN). Neutrál je uzemnený (uzemnený) v každom bode obsluhy spotrebiteľa, čím sa účinne uvedie rozdiel neutrálneho potenciálu na nulu po celej dĺžke vedení NN. Vo Veľkej Británii a niektorých krajinách Commonwealthu sa termín „PNE“, čo znamená Phase-Neutral-Earth, používa na označenie toho, že sa používajú tri (alebo viac pre jednofázové pripojenia) vodiče, tj PN-S.

Odporovo uzemnený neutrál (India)

Podobne ako v prípade systému HT, je systém odporového uzemnenia zavedený aj pre ťažbu v Indii podľa predpisov Central Electricity Authority Regulations pre systém LT (1100 V> LT> 230 V). Namiesto pevného uzemnenia hviezdneho neutrálneho bodu je medzi ne pridaný vhodný neutrálny uzemňovací odpor (NGR), ktorý obmedzuje zvodový prúd na zem až do 750 mA. Z dôvodu obmedzenia poruchového prúdu je bezpečnejšia pre plynové míny.

Pretože je zvodový prúd obmedzený, má zvodová ochrana najvyššiu hranicu iba pre vstup 750 mA. V pevnom uzemnenom systéme môže zvodový prúd ísť až na skratový prúd, tu je obmedzený na maximum 750 mA. Tento obmedzený prevádzkový prúd znižuje celkovú prevádzkovú účinnosť ochrany pred únikovým relé. Z hľadiska bezpečnosti sa zvýšil význam účinnej a najspoľahlivejšej ochrany pred úrazom elektrickým prúdom v baniach.

V tomto systéme existujú možnosti, že sa pripojený odpor otvorí. Aby sa zabránilo tejto dodatočnej ochrane, monitoruje sa odpor, ktorý odpojí napájanie v prípade poruchy.

Ochrana pred únikom Zeme

Únik prúdu zo Zeme môže byť pre ľudí veľmi škodlivý, ak by nimi prešiel. Aby sa zabránilo náhodnému nárazu elektrických spotrebičov / zariadení, používa sa pri zdroji prúdové relé alebo snímač izolácie napájania, keď presakovanie presahuje určitú hranicu. Na tento účel sa používajú ističe zvodového prúdu. Prúdový chránič sa nazýva RCB / RCCB. V priemyselných aplikáciách sa zemné zvodové relé používajú so samostatným CT (prúdový transformátor) nazývaným CBCT (jadrový vyvážený prúdový transformátor), ktorý sníma zvodový prúd (prúd s nulovou fázovou sekvenciou) systému cez sekundárny obvod CBCT a toto relé prevádzkuje. Táto ochrana pracuje v rozsahu miliampérov a je možné ju nastaviť od 30 mA do 3000 mA.

Kontrola pripojenia k zemi

Samostatné pilotné jadro p je vedené zo systému na distribúciu / dodávku zariadenia okrem uzemňovacieho jadra. Zariadenie na kontrolu pripojenia k zemi je pripevnené na konci zdroja, ktorý nepretržite monitoruje pripojenie k zemi. Pilotné jadro p sa iniciuje z tohto kontrolného zariadenia a prechádza spojovacím vlečným káblom, ktorý obvykle dodáva energiu pre pohybujúce sa ťažobné stroje (LHD). Toto jadro p je na distribučnom konci spojené so zemou prostredníctvom diódového obvodu, ktorý dopĺňa elektrický obvod iniciovaný z kontrolného zariadenia. Ak dôjde k prerušeniu zemného pripojenia k vozidlu, tento pilotný jadrový obvod sa odpojí, aktivuje sa ochranné zariadenie pripevnené na konci zdroja a izoluje sa energia stroja. Tento typ okruhu je nevyhnutnosťou pre prenosné ťažké elektrické zariadenia používané v podzemných baniach.

vlastnosti

Štát

• Siete TN šetria náklady na zemné spojenie s nízkou impedanciou v mieste každého zákazníka. Takéto spojenie (zakopaná kovová konštrukcia) sa vyžaduje ochranná zem v IT a TT systémoch.
• Siete TN-C šetria náklady na ďalší vodič potrebný pre samostatné pripojenia N a PE. Na zníženie rizika prerušenia neutrónov sú však potrebné špeciálne typy káblov a veľa spojení so zemou.
• Siete TT vyžadujú vhodnú ochranu RCD (prerušenie uzemnenia).

bezpečnosť

• V TN je porucha izolácie s najväčšou pravdepodobnosťou spôsobená vysokým skratovým prúdom, ktorý spustí nadprúdový istič alebo poistku a odpojí vodiče L. V systémoch TT môže byť impedancia slučky zemnej poruchy príliš vysoká, alebo príliš vysoká na to, aby sa to dalo dosiahnuť v požadovanom čase, takže sa zvyčajne používa RCD (predtým ELCB). Skoršie inštalácie TT nemusia mať túto dôležitú bezpečnostnú funkciu, čo umožňuje, aby sa CPC (obvodový ochranný vodič alebo PE) a prípadne pridružené kovové časti v dosahu osôb (exponované vodivé časti a cudzie vodivé časti) mohli počas dlhšej doby poruchou napájať. podmienky, čo je skutočné nebezpečenstvo.
• V systémoch TN-S a TT (av TN-CS za bodom rozdelenia) sa môže na dodatočnú ochranu použiť zariadenie na zvyškový prúd. Ak v spotrebiteľskom zariadení nie je žiadna izolácia, je rovnica I_L1+I_L2+I_L3+I_N = 0 platí a RCD môže odpojiť napájanie, akonáhle tento súčet dosiahne prahovú hodnotu (zvyčajne 10 mA - 500 mA). Porucha izolácie medzi L alebo N a PE spôsobí RCD s vysokou pravdepodobnosťou.
• V sieťach IT a TN-C sú zariadenia na zvyškový prúd oveľa menej pravdepodobné, že zistia poruchu izolácie. V systéme TN-C by boli tiež veľmi zraniteľní proti nechcenému spusteniu z kontaktu medzi uzemňovacími vodičmi obvodov na rôznych RCD alebo so skutočným uzemnením, čím by bolo ich použitie nerealizovateľné. Tiež RCD obvykle izolujú neutrálne jadro. Pretože to nie je bezpečné v systéme TN-C, RCD na TN-C by sa mali zapojiť len tak, aby prerušili vodič vodiča.
• V jednofázových jednofázových systémoch, v ktorých sú zem a neutrál kombinované (TN-C a časť systémov TN-CS, ktoré používajú kombinované jadrové a uzemňovacie jadro), ak existuje problém s kontaktom vo vodiči PEN, potom všetky časti uzemňovacieho systému po prerušení sa zvýšia na potenciál L vodiča. V nevyváženom viacfázovom systéme sa potenciál uzemňovacieho systému posunie smerom k potenciálu najviac zaťaženého vodiča vedenia. Takýto nárast potenciálu neutrálneho miesta za zlomom sa nazýva a neutrálna inverzia. Preto TN-C pripojenia nesmú prechádzať cez konektory / zásuvky alebo flexibilné káble, kde je vyššia pravdepodobnosť problémov s kontaktmi ako pri pevnom zapojení. Existuje tiež riziko, ak dôjde k poškodeniu kábla, ktoré je možné zmierniť použitím sústrednej konštrukcie kábla a viacerých uzemňovacích elektród. Vzhľadom na (malé) riziká straty neutrálneho zdvíhania „uzemnených“ kovových diel na nebezpečný potenciál, spojené so zvýšeným rizikom šoku z blízkosti dobrého kontaktu so skutočnou zemou, je vo Veľkej Británii zakázané používať zásoby TN-CS pre miesta pre karavany a pobrežné napájanie člnov a neodporúča sa ich používať na farmách a na vonkajších staveniskách. V takom prípade sa odporúča vykonať všetky vonkajšie elektroinštalácie TT s prúdovým chráničom a samostatnou uzemňovacou elektródou.
• V IT systémoch je nepravdepodobné, aby jediná porucha izolácie pretekala nebezpečným prúdom ľudským telom v kontakte so zemou, pretože pre tento prúd neexistuje žiadny obvod s nízkou impedanciou. Prvá porucha izolácie však môže efektívne zmeniť systém IT na systém TN a potom druhá porucha izolácie môže viesť k nebezpečným prúdom tela. Horšie je, že vo viacfázovom systéme, ak by jeden z vodičov vodiča bol v kontakte so zemou, spôsobilo by to, že by sa ďalšie fázové jadrá zvýšili na fázové napätie relatívne k zemi, a nie na fázovo neutrálne napätie. IT systémy tiež zažívajú väčšie prechodné prepätia ako iné systémy.
• V systémoch TN-C a TN-CS môže každé spojenie medzi jadrom zeme a zemou a telom zeme skončiť za normálnych podmienok a viesť pri zlomenej neutrálnej situácii ešte viac. Z tohto dôvodu je potrebné na tento účel dimenzovať hlavné vodiče ekvipotenciálnych spojov; použitie TN-CS je neodporúčané v situáciách, ako sú benzínové stanice, kde existuje kombinácia veľkého množstva zakopaných kovoobrábacích a výbušných plynov.

elektromagnetická kompatibilita

• V systémoch TN-S a TT má spotrebiteľ nízkohlukové spojenie so zemou, ktoré netrpí napätím, ktoré sa objaví na vodiči N v dôsledku spätných prúdov a impedancie tohto vodiča. Toto je obzvlášť dôležité pri niektorých typoch telekomunikačných a meracích zariadení.
• V systémoch TT má každý spotrebiteľ svoje vlastné spojenie so zemou a nevšimne si žiadne prúdy, ktoré môžu byť spôsobené inými spotrebiteľmi na zdieľanej linke PE.

predpisy

• V Národnom elektrotechnickom kódexe Spojených štátov a Kanadskom elektrotechnickom kódexe napájanie z distribučného transformátora používa kombinovaný nulový a uzemňovací vodič, ale v rámci konštrukcie sa používajú samostatné neutrálne a ochranné uzemňovacie vodiče (TN-CS). Nulový vodič musí byť pripojený k zemi iba na strane napájania odpojovacieho spínača zákazníka.
• V Argentíne, Francúzsku (TT) a Austrálii (TN-CS) si zákazníci musia zabezpečiť vlastné pozemné spojenia.
• Japonsko sa riadi zákonmi o PSE a vo väčšine inštalácií používa uzemnenie TT.
• V Austrálii sa používa uzemňovací systém s viacerými uzemnenými neutrálnymi uzlami (MEN), ktorý je opísaný v oddiele 5 AS 3000. Pre zákazníka na nn je to systém TN-C od transformátora na ulici do priestorov (neutrál je niekoľkokrát uzemnený pozdĺž tohto segmentu) a systém TN-S vo vnútri inštalácie z hlavného rozvádzača smerom nadol. Z hľadiska celku je to systém TN-CS.
• V Dánsku regulácia vysokého napätia (Stærkstrømsbekendtgørelsen) a Malajzia v nariadení o elektrickej energii z roku 1994 stanovujú, že všetci spotrebitelia musia používať uzemnenie TT, hoci v zriedkavých prípadoch môže byť povolená TN-CS (používa sa rovnakým spôsobom ako v Spojených štátoch). Pokiaľ ide o väčšie spoločnosti, pravidlá sa líšia.
• V Indii podľa predpisov Central Electricity Authority Regulations, CEAR, 2010, pravidlo 41, existuje uzemnenie, neutrálny vodič trojfázového štvorvodičového systému a ďalší tretí vodič dvojfázového trojvodičového systému. Uzemnenie sa musí vykonať pomocou dvoch samostatných pripojení. Uzemňovací systém musí mať aj minimálne dve alebo viac uzemňovacích jám (elektród), aby bolo možné správne uzemniť. Podľa pravidla 3 musí mať inštalácia so záťažou nad 4 kW presahujúcou 2 V vhodné ochranné zariadenie proti úniku zemného prúdu na izoláciu záťaže v prípade zemnej poruchy alebo úniku.

Príklady aplikácií

• V oblastiach Veľkej Británie, kde prevláda podzemná elektrická kabeláž, je systém TN-S bežný.
• V Indii je dodávka LT obvykle prostredníctvom systému TN-S. Neutrál je na distribučnom transformátore dvojito uzemnený. Neutrálny a uzemňovací vodič pracujú osobitne na distribučnom trakte / kábloch. Na pripojenie uzemnenia sa používa samostatný vodič pre nadzemné vedenia a pancierovanie káblov. Na koncoch užívateľa sú nainštalované ďalšie uzemňovacie elektródy / jamy na zosilnenie uzemnenia.
• Väčšina moderných domov v Európe má uzemňovací systém TN-CS. Kombinovaný neutrál a zem sa vyskytujú medzi najbližšou trafostanicou a odpojením napájania (poistka pred elektromerom). Potom sa vo všetkých vnútorných rozvodoch použijú samostatné uzemňovacie a neutrálne jadrá.
• Staršie mestské a prímestské domy vo Veľkej Británii majú tendenciu mať zásoby TN-S, pričom uzemnenie sa dodáva prostredníctvom oloveného plášťa podzemného káblu olovo a papier.
• Staršie domovy v Nórsku používajú systém IT, zatiaľ čo novšie domovy používajú TN-CS.
• Niektoré staršie domy, najmä tie, ktoré boli postavené pred vynálezom ističov zvyškových prúdov a káblových sietí v domácej oblasti, používajú interné usporiadanie TN-C. Toto už nie je odporúčaná prax.
• Laboratórne miestnosti, zdravotnícke zariadenia, staveniská, opravárenské dielne, mobilné elektrické inštalácie a ďalšie prostredia dodávané prostredníctvom generátorov motorov, kde existuje zvýšené riziko porúch izolácie, často používajú uzemňovacie zariadenie IT dodávané z izolačných transformátorov. Na zmiernenie problémov s dvomi poruchami v IT systémoch by mali izolačné transformátory dodávať iba malé množstvo záťaže a mali by byť chránené monitorovacím zariadením izolácie (všeobecne používané iba lekárskymi, železničnými alebo vojenskými IT systémami z dôvodu nákladov).
• V odľahlých oblastiach, kde náklady na ďalší vodič PE prevážia náklady na miestne spojenie so zemou, sa siete TT bežne používajú v niektorých krajinách, najmä v starších nehnuteľnostiach alebo vo vidieckych oblastiach, kde by bezpečnosť mohla byť inak ohrozená zlomeninou horný PE vodič, povedzme, spadnutá vetva stromu. Dodávky TT k jednotlivým nehnuteľnostiam sú viditeľné najmä vo systémoch TN-CS, kde sa jednotlivá vlastnosť považuje za nevhodnú na dodávku TN-CS.
• V Austrálii, na Novom Zélande a v Izraeli sa používa systém TN-CS; pravidlá zapojenia však v súčasnosti stanovujú, že navyše každý zákazník musí zabezpečiť samostatné pripojenie k zemi prostredníctvom vodovodného potrubia (ak kovové vodovodné potrubie vstupuje do areálu spotrebiteľa) a špeciálnej uzemňovacej elektródy. V Austrálii a na Novom Zélande sa to nazýva Multiple Earthed Neutral Link alebo MEN Link. Tento MEN Link je odnímateľný pre účely testovania inštalácie, ale je pripojený počas používania buď uzamykacím systémom (napríklad poistné matice) alebo dvoma alebo viacerými skrutkami. V systéme MEN je integrita neutrálu prvoradá. V Austrálii musia nové inštalácie tiež spájať spevnenie základového betónu vo vlhkých priestoroch s uzemňovacím vodičom (AS3000), čo zväčšuje veľkosť uzemnenia a poskytuje ekvipotenciálnu rovinu v oblastiach, ako sú kúpeľne. V starších inštaláciách nie je nezvyčajné nájsť iba spojenie vodovodného potrubia a je povolené ako také zostať, ale v prípade vykonania akejkoľvek modernizácie je potrebné nainštalovať dodatočnú uzemňovaciu elektródu. Ochranné uzemnenie a nulové vodiče sa kombinujú, kým sa neutrálny vodič spotrebiteľa (nachádza sa na neutrálnej prípojke elektromera na strane zákazníka) - za týmto bodom sú ochranné uzemnenie a nulové vodiče oddelené.

Vysokonapäťové systémy

Vo vysokonapäťových sieťach (nad 1 kV), ktoré sú oveľa menej dostupné pre širokú verejnosť, sa zameranie návrhu uzemňovacieho systému zameriava menej na bezpečnosť a viac na spoľahlivosť napájania, spoľahlivosť ochrany a vplyv na zariadenie za prítomnosti skrat. Iba veľkosť najkratších skratov medzi fázami a zemami je významne ovplyvnená výberom uzemňovacieho systému, pretože prúdová cesta je väčšinou uzavretá zemou. Trojfázové výkonové transformátory VN / VN umiestnené v rozvodných staniciach sú najbežnejším zdrojom napájania distribučných sietí a typ uzemnenia ich neutrálu určuje uzemňovací systém.

Existuje päť typov neutrálneho uzemnenia:

• Pevne uzemnený neutrál
• Nezvyčajný neutrál
• Odporovo uzemnený neutrál
  • Uzemnenie s nízkym odporom
  • Vysoko odolné uzemnenie
• Reaktívne uzemnený neutrál
• Používanie uzemňovacích transformátorov (napríklad transformátora Zigzag)

Pevne uzemnený neutrál

In solídny or priamo uzemnený neutrál, hviezdny bod transformátora je priamo spojený so zemou. V tomto riešení je zabezpečená cesta s nízkou impedanciou na zatvorenie zemného poruchového prúdu a vo výsledku sú ich veľkosti porovnateľné s trojfázovými poruchovými prúdmi. Pretože neutrál zostáva na potenciáli blízko zeme, napätia v nedotknutých fázach zostávajú na úrovniach podobných úrovniam pred poruchou; z tohto dôvodu sa tento systém pravidelne používa vo vysokonapäťových prenosových sieťach, kde sú vysoké izolačné náklady.

Odporovo uzemnený neutrál

Na obmedzenie skratu uzemnenia sa medzi neutrál, bod hviezdy transformátora a zem pridáva ďalší neutrálny uzemňovací odpor (NGR).

Uzemnenie s nízkym odporom

Pri nízkom odpore je limit prúdu relatívne vysoký. V Indii je obmedzená na 50 A v prípade otvorených baní v súlade s nariadeniami Úradu pre centrálnu elektrinu, CEAR, 2010, pravidlo 100.

Nezvyčajný neutrál

In odkryla, izolovaný or vznášajúci sa neutrál ako v IT systéme, neexistuje priame spojenie medzi hviezdnym bodom (alebo akýmkoľvek iným bodom v sieti) a zemou. V dôsledku toho zemné poruchové prúdy nemajú uzavretú cestu, a preto majú zanedbateľné hodnoty. V praxi sa však poruchový prúd nebude rovnať nule: vodiče v obvode - najmä podzemné káble - majú vnútornú kapacitu voči zemi, čo poskytuje cestu relatívne vysokej impedancie.

Systémy s izolovaným neutrálom môžu pokračovať v prevádzke a poskytovať nepretržité napájanie aj v prípade zemnej poruchy.

Prítomnosť neprerušovaného zemného spojenia môže predstavovať významné bezpečnostné riziko: ak prúd prekročí 4 A - 5 A, vytvorí sa elektrický oblúk, ktorý môže pretrvávať aj po odstránení poruchy. Z tohto dôvodu sa obmedzujú hlavne na podzemné a podmorské siete a priemyselné aplikácie, kde je vysoká potreba spoľahlivosti a relatívne nízka pravdepodobnosť kontaktu s ľuďmi. V mestských distribučných sieťach s viacerými podzemnými napájačmi môže kapacitný prúd dosiahnuť niekoľko desiatok ampérov, čo predstavuje významné riziko pre zariadenie.

Výhoda nízkeho chybového prúdu a pokračujúca prevádzka systému potom je kompenzovaná inherentnou nevýhodou, že umiestnenie poruchy je ťažké detegovať.