Într-o instalație electrică sau un sistem de alimentare cu energie electrică sistem de legare la pământ or sistem de impamantare conectează părți specifice ale acelei instalații cu suprafața conductivă a Pământului din motive de siguranță și funcționale. Punctul de referință este suprafața conductoare a Pământului sau pe nave, suprafața mării. Alegerea sistemului de împământare poate afecta siguranța și compatibilitatea electromagnetică a instalației. Reglementările pentru sistemele de împământare variază considerabil între țări și între diferitele părți ale sistemelor electrice, deși multe urmează recomandările Comisiei electrotehnice internaționale care sunt descrise mai jos.

Acest articol se referă doar la împământare pentru energie electrică. Exemple de alte sisteme de legare la pământ sunt enumerate mai jos cu link-uri către articole:

• Pentru a proteja o structură împotriva loviturii de trăsnet, direcționând fulgerul prin sistemul de legare la pământ și în tija de pământ, mai degrabă decât să treacă prin structură.
• Ca parte a unei linii de alimentare și a semnalelor de retur cu un singur fir, cum ar fi fost utilizate pentru livrarea de putere de putere redusă și pentru liniile telegrafice.
• În radio, ca avion la sol pentru antena monopolă mare.
• Ca echilibru auxiliar de tensiune pentru alte tipuri de antene radio, cum ar fi dipolii.
• Ca punct de alimentare al unei antene dipol la sol pentru radio VLF și ELF.

Obiectivele legării la pământ electrice

Pământ de protecție

În Marea Britanie, „împământare” este conectarea părților expuse-conductoare ale instalației prin intermediul conductoarelor de protecție la „terminalul principal de împământare”, care este conectat la un electrod în contact cu suprafața pământului. A conductor de protecție (PE) (cunoscut sub numele de conductor de împământare a echipamentelor în Codul Național al Electricității SUA) evită pericolul de electrocutare menținând suprafața conductivă expusă a dispozitivelor conectate aproape de potențialul de împământare în condiții de defecțiune. În cazul unei defecțiuni, un curent este permis să curgă pe pământ prin sistemul de împământare. Dacă acest lucru este excesiv, protecția la supracurent a unei siguranțe sau a întrerupătorului de circuit va funcționa, protejând astfel circuitul și eliminând orice tensiune indusă de defecțiune de pe suprafețele conductoare expuse. Această deconectare este un principiu fundamental al practicii moderne de cablare și este denumită „Deconectarea automată a alimentării” (ADS). Valorile maxime admisibile ale impedanței buclei de defecțiune la pământ și caracteristicile dispozitivelor de protecție la supracurent sunt strict specificate în reglementările de siguranță electrică pentru a se asigura că acest lucru se întâmplă cu promptitudine și că, în timp ce supracurentul curge, nu apar tensiuni periculoase pe suprafețele conductoare. Prin urmare, protecția se face prin limitarea creșterii tensiunii și a duratei acesteia.

Alternativa este apărare în profunzime - cum ar fi izolarea armată sau dublă - unde trebuie să apară multiple defecțiuni independente pentru a expune o stare periculoasă.

Pământ funcțional

A pământ funcțional conexiunea servește alt scop decât siguranța electrică și poate transporta curent ca parte a funcționării normale. Cel mai important exemplu de pământ funcțional este neutrul într-un sistem de alimentare electrică atunci când este un conductor cu curent conectat la electrodul de pământ la sursa de energie electrică. Alte exemple de dispozitive care utilizează conexiuni la sol funcționale includ supresoare de supratensiune și filtre de interferență electromagnetică.

Sisteme de joasă tensiune

În rețelele de distribuție de joasă tensiune, care distribuie energia electrică către cea mai largă clasă de utilizatori finali, principala preocupare pentru proiectarea sistemelor de împământare este siguranța consumatorilor care utilizează aparatele electrice și protecția acestora împotriva șocurilor electrice. Sistemul de împământare, în combinație cu dispozitive de protecție precum siguranțele și dispozitivele de curent rezidual, trebuie să asigure în cele din urmă că o persoană nu trebuie să intre în contact cu un obiect metalic al cărui potențial în raport cu potențialul persoanei depășește un prag „sigur”, de obicei stabilit 50 V.

În rețelele de energie electrică cu o tensiune a sistemului de 240 V la 1.1 kV, care sunt utilizate în cea mai mare parte în echipamente / mașini industriale / miniere, mai degrabă decât în ​​rețele accesibile publicului, proiectarea sistemului de împământare este la fel de importantă din punct de vedere al siguranței ca și pentru utilizatorii casnici.

În majoritatea țărilor dezvoltate, prizele de 220 V, 230 V sau 240 V cu contacte la pământ au fost introduse fie chiar înainte, fie imediat după cel de-al doilea război mondial, deși cu o popularitate națională considerabilă. În Statele Unite și Canada, prizele de 120 V instalate înainte de mijlocul anilor 1960 nu includeau în general un știft de împământare. În lumea în curs de dezvoltare, practica de cablare locală nu poate oferi o conexiune la un pin de împământare a unei prize.

În absența unui pământ de alimentare, dispozitivele care necesită o conexiune la pământ foloseau adesea neutrul de alimentare. Unii au folosit tije de sol dedicate. Multe aparate de 110 V au prize polarizate pentru a menține o distincție între „linie” și „neutru”, dar utilizarea neutrului de alimentare pentru împământarea echipamentului poate fi extrem de problematică. „Linia” și „neutrul” pot fi inversate accidental în priză sau în priză sau conexiunea neutru-pământ poate eșua sau poate fi instalată necorespunzător. Chiar și curenții normali de sarcină în neutru pot genera căderi de tensiune periculoase. Din aceste motive, majoritatea țărilor au mandatat acum conexiuni de împământare de protecție dedicate care sunt aproape universale.

Dacă calea de defect între obiectele alimentate accidental și conexiunea de alimentare are o impedanță scăzută, curentul de eroare va fi atât de mare încât dispozitivul de protecție la supracurent (siguranță sau întreruptor) se va deschide pentru a goli defectul la sol. În cazul în care sistemul de legare la pământ nu asigură un conductor metalic cu impedanță scăzută între carcasele echipamentului și returul de alimentare (cum ar fi într-un sistem de împământare separat TT), curenții de defect sunt mai mici și nu vor folosi în mod necesar dispozitivul de protecție la supracurent. În acest caz, este instalat un detector de curent rezidual pentru a detecta scurgerea curentului la masă și a întrerupe circuitul.

Terminologie IEC

Standardul internațional IEC 60364 distinge trei familii de aranjamente de legare la pământ, folosind codurile din două litere TN, TT, și IT.

Prima literă indică conexiunea dintre pământ și echipamentul de alimentare (generator sau transformator):

"T" - conexiune directă a unui punct cu pământ (latină: terra)

"I" - Niciun punct nu este conectat la pământ (izolare), cu excepția, poate, printr-o impedanță ridicată.

A doua literă indică conexiunea dintre pământ sau rețea și dispozitivul electric furnizat:

"T" - Conexiunea la pământ se face printr-o conexiune directă locală la pământ (latină: terra), de obicei printr-o tijă de sol.

"N" - Conexiunea la pământ este furnizată de alimentarea electrică Network, fie ca conductor separat de protecție (PE), fie combinat cu conductorul neutru.

Tipuri de rețele TN

Într-o TN sistem de legare la pământ, unul dintre punctele din generator sau transformator este conectat la pământ, de obicei punctul stelar într-un sistem trifazat. Corpul dispozitivului electric este conectat cu pământ prin această conexiune la pământ la transformator. Acest aranjament este un standard actual pentru sistemele electrice rezidențiale și industriale, în special în Europa.

Se numește conductorul care conectează părțile metalice expuse ale instalației electrice a consumatorului pământ protector. Conductorul care se conectează la punctul stelar într-un sistem trifazat sau care poartă curentul de întoarcere într-un sistem monofazat, se numește neutru (N). Se disting trei variante de sisteme TN:

TN-S

PE și N sunt conductoare separate care sunt conectate între ele numai lângă sursa de alimentare.

TN-C

Un conductor PEN combinat îndeplinește atât funcțiile unui conductor PE, cât și un N. (pe sistemele 230 / 400v utilizate în mod normal numai pentru rețelele de distribuție)

TN-C-S

O parte a sistemului folosește un conductor PEN combinat, care este împărțit la un moment dat în linii PE și N separate. Conductorul PEN combinat apare, de obicei, între stație și punctul de intrare în clădire, iar pământul și neutrul sunt separate în capul de serviciu. În Marea Britanie, acest sistem este cunoscut și sub denumirea de pământ de protecție multiplă (PME), datorită practicii de a conecta conductorul neutru și pământ combinat la pământ real în multe locații, pentru a reduce riscul de electrocutare în cazul unui conductor PEN rupt. Sisteme similare din Australia și Noua Zeelandă sunt desemnate ca fiind neutru cu pământ multiplu (MEN) și, în America de Nord, as neutru cu mai multe pământuri (MGN).

Este posibil să aveți atât surse TN-S, cât și TN-CS preluate de la același transformator. De exemplu, învelișurile unor cabluri subterane se corodează și nu mai asigură conexiuni de împământare bune, astfel încât locuințele în care se găsesc „pământuri rele” cu rezistență ridicată pot fi convertite în TN-CS. Acest lucru este posibil doar într-o rețea atunci când neutrul este adecvat robust împotriva eșecului, iar conversia nu este întotdeauna posibilă. PEN-ul trebuie să fie adecvat armat împotriva defecțiunilor, deoarece un PEN deschis cu circuit deschis poate impresiona tensiunea de fază completă pe orice metal expus conectat la pământul sistemului în aval de rupere. Alternativa este să oferiți un pământ local și să vă convertiți în TT. Atracția principală a unei rețele TN este calea de împământare cu impedanță redusă permite deconectarea automată ușoară (ADS) pe un circuit de mare curent în cazul unui scurtcircuit de la linie la PE, deoarece același întrerupător sau siguranță va funcționa fie pentru LN, fie pentru L -PE defecte, iar un RCD nu este necesar pentru a detecta defectele la pământ.

Rețea TT

Într-o TT Sistemul de împământare (Terra-Terra), conexiunea de împământare de protecție pentru consumator este asigurată de un electrod local de împământare (uneori denumit conexiune Terra-Firma) și există un altul instalat independent la generator. Nu există „fir de pământ” între cele două. Impedanța buclei de eroare este mai mare și, cu excepția cazului în care impedanța electrodului este într-adevăr foarte scăzută, o instalație TT ar trebui să aibă întotdeauna un RCD (GFCI) ca prim izolator.

Marele avantaj al sistemului de împământare TT este interferența redusă a echipamentelor conectate de alți utilizatori. TT a fost întotdeauna preferabil pentru aplicații speciale, cum ar fi site-urile de telecomunicații care beneficiază de împământarea fără interferențe. De asemenea, rețelele TT nu prezintă riscuri serioase în cazul unui neutru rupt. În plus, în locațiile în care puterea este distribuită deasupra capului, conductorii de pământ nu sunt expuși riscului de a deveni sub tensiune în cazul în care vreun conductor de distribuție aerian este fracturat de, să zicem, un copac sau o ramură căzută.

În epoca pre-RCD, sistemul de legare la pământ TT a fost neatractiv pentru utilizare generală, din cauza dificultății de a aranja o deconectare automată fiabilă (ADS) în cazul unui scurtcircuit linie-PE (în comparație cu sistemele TN, unde este același întreruptor sau siguranța va funcționa pentru defecțiuni LN sau L-PE). Dar, deoarece dispozitivele cu curent rezidual atenuează acest dezavantaj, sistemul de legare la pământ TT a devenit mult mai atractiv, cu condiția ca toate circuitele de alimentare cu curent alternativ să fie protejate RCD. În unele țări (cum ar fi Marea Britanie) este recomandat pentru situațiile în care o zonă echipotențială cu impedanță scăzută este imposibil de întreținut prin lipire, unde există cablaje exterioare semnificative, cum ar fi livrările pentru casele mobile și unele setări agricole sau unde un curent de avarie mare ar putea reprezenta alte pericole, cum ar fi la depozitele de combustibil sau porturile marine.

Sistemul de legare la pământ TT este utilizat în toată Japonia, cu unități RCD în majoritatea setărilor industriale. Acest lucru poate impune cerințe suplimentare asupra unităților de frecvență variabilă și a surselor de alimentare cu regim comutat, care au adesea filtre substanțiale care transmit zgomot de înaltă frecvență către conductorul de la sol.

Rețea IT

Într-o IT rețea, sistemul de distribuție electrică nu are deloc conexiune la pământ sau are doar o conexiune cu impedanță ridicată.

Comparaţie

Alte terminologii

În timp ce reglementările naționale de cablare pentru clădirile din multe țări respectă terminologia IEC 60364, în America de Nord (Statele Unite și Canada), termenul „conductor de împământare a echipamentului” se referă la împământarea echipamentelor și firele de împământare pe circuitele de ramificare și „conductor de electrod de împământare”. este utilizat pentru conductorii care leagă o tijă de împământare (sau similar) de un panou de service. „Conductorul împământat” este sistemul „neutru”. Standardele australiene și din Noua Zeelandă utilizează un sistem de împământare PME modificat numit Neutru cu împământare multiplă (MEN). Neutrul este împământat (împământat) la fiecare punct de serviciu al consumatorului, aducând astfel efectiv diferența de potențial neutru la zero pe toată lungimea liniilor de joasă tensiune. În Marea Britanie și în unele țări din Commonwealth, termenul „PNE”, adică Phase-Neutral-Earth este folosit pentru a indica faptul că se folosesc trei conductori (sau mai mulți pentru conexiuni non-monofazate), adică PN-S.

Neutral cu pământ de rezistență (India)

Similar sistemului HT, sistemul de rezistență la pământ este, de asemenea, introdus pentru exploatarea minieră în India, conform Regulamentelor Autorității Centrale pentru Electricitate pentru sistemul LT (1100 V> LT> 230 V). În locul împământării solide a punctului neutru în stea se adaugă o rezistență neutră de împământare adecvată (NGR), limitând curentul de scurgere la pământ până la 750 mA. Datorită restricției curentului de avarie, este mai sigur pentru minele gazoase.

Deoarece scurgerile de pământ sunt restricționate, protecția împotriva scurgerilor are cea mai mare limită pentru intrarea de 750 mA numai. În sistemul de împământare solid, curentul de scurgere poate ajunge la curentul de scurtcircuit, aici este limitat la maxim 750 mA. Acest curent de funcționare limitat reduce eficiența generală de funcționare a protecției releului de scurgere. Importanța protecției eficiente și fiabile a crescut pentru siguranță, împotriva șocurilor electrice din mine.

În acest sistem există posibilități ca rezistența conectată să se deschidă. Pentru a evita această protecție suplimentară, este monitorizată rezistența, care deconectează alimentarea în caz de defect.

Protecție împotriva scurgerilor la pământ

Scurgerile de curent ale Pământului pot fi foarte dăunătoare pentru ființele umane, dacă ar trece prin ele. Pentru a evita șocurile accidentale ale aparatelor / echipamentelor electrice, se utilizează un releu / senzor de scurgere la pământ pentru a izola puterea atunci când scurgerile depășesc anumite limite. Întreruptorul de scurgere la pământ este utilizat în acest scop. Întrerupătorul de detectare a curentului se numește RCB / RCCB. În aplicațiile industriale, releele de scurgere la pământ sunt utilizate cu CT separat (transformator de curent) numit CBCT (transformator de curent echilibrat de bază) care detectează curentul de scurgere (curent de secvență de fază zero) al sistemului prin secundarul CBCT și acesta acționează releul. Această protecție funcționează în gama de milli-amperi și poate fi setată de la 30 mA la 3000 mA.

Verificarea conectivității la pământ

Un nucleu pilot p separat este rulat de la sistemul de distribuție / furnizare de echipamente, pe lângă miezul de pământ. Dispozitivul de verificare a conectivității la pământ este fixat la capătul de aprovizionare, care monitorizează continuu conectivitatea la pământ. Nucleul pilot p pornește de la acest dispozitiv de verificare și parcurge un cablu de legătură de legătură care, în general, furnizează energie pentru a prelucra utilaje miniere (LHD). Acest nucleu p este conectat la pământ la capătul de distribuție printr-un circuit de diode, care completează circuitul electric inițiat de la dispozitivul de verificare. Când conectarea la pământ la vehicul este ruptă, acest circuit al miezului pilot este deconectat, dispozitivul de protecție fixat la capătul de aprovizionare se activează și, izolează puterea la mașină. Acest tip de circuit este o necesitate pentru echipamentele electrice grele portabile utilizate în minele subterane.

Proprietăţi

A costat

• Rețelele TN economisesc costul unei conexiuni la pământ cu impedanță scăzută pe site-ul fiecărui consumator. O astfel de conexiune (o structură metalică îngropată) este necesară pentru a asigura pământ protector în sisteme IT și TT.
• Rețelele TN-C economisesc costul unui conductor suplimentar necesar pentru conexiunile N și PE separate. Cu toate acestea, pentru a atenua riscul de neutrale rupt, sunt necesare tipuri speciale de cablu și o mulțime de conexiuni la pământ.
• Rețelele TT necesită o protecție corespunzătoare RCD (Ground Factor Interrupter).

Siguranţă

• În TN, o defecțiune de izolare este foarte probabilă să conducă la un curent de scurtcircuit ridicat care să declanșeze un întreruptor sau o siguranță supra-curent și să deconecteze conductoarele L. În cazul sistemelor TT, impedanța buclei de pământ poate fi prea mare pentru a face acest lucru sau prea mare pentru a o face în timpul necesar, astfel încât de obicei este folosit un RCD (anterior ELCB). Instalațiile TT anterioare pot lipsi de această importantă caracteristică de siguranță, permițând CPC (Circuit Protective Conductor sau PE) și, probabil, piese metalice asociate la îndemâna persoanelor (piese conductoare expuse și părți conductoare extrane) pentru a se energiza pe perioade îndelungate din culpă. condiții, ceea ce este un real pericol.
• În sistemele TN-S și TT (și în TN-CS dincolo de punctul de despicare), un dispozitiv cu curent rezidual poate fi utilizat pentru protecție suplimentară. În absența vreunei erori de izolare în dispozitivul de consum, ecuația I_L1+I_L2+I_L3+I_N = 0 se menține, iar un RCD poate deconecta alimentarea imediat ce această sumă atinge un prag (de obicei 10 mA - 500 mA). O eroare de izolație între L sau N și PE va declanșa un RCD cu probabilitate mare.
• În rețelele IT și TN-C, dispozitivele cu curent rezidual sunt mult mai puțin susceptibile să detecteze o defecțiune de izolare. Într-un sistem TN-C, aceștia ar fi, de asemenea, foarte vulnerabili la declanșarea nedorită de la contactul între conductoarele de pământ ale circuitelor pe diferite RCD sau cu sol real, ceea ce face ca utilizarea acestora să fie imposibilă. De asemenea, RCD izolează de obicei miezul neutru. Deoarece nu este sigur să faceți acest lucru într-un sistem TN-C, RCD-urile de pe TN-C ar trebui să fie conectate pentru a întrerupe numai conductorul de linie.
• În sistemele monofazate monofazate în care Pământul și neutrul sunt combinate (TN-C și partea din sistemele TN-CS care utilizează un nucleu neutru și pământ combinat), dacă există o problemă de contact în conductorul PEN, atunci toate părțile sistemului de legare la pământ dincolo de pauză vor crește potențialul conductorului L. Într-un sistem multifazic dezechilibrat, potențialul sistemului de legare la pământ se va muta spre cel al celui mai încărcat conductor de linie. O astfel de creștere a potențialului neutrului dincolo de pauză este cunoscută sub numele de inversiune neutră. Prin urmare, conexiunile TN-C nu trebuie să treacă prin conexiuni de priză sau cabluri flexibile, unde există o probabilitate mai mare de probleme de contact decât la cablarea fixă. Există, de asemenea, un risc dacă un cablu este deteriorat, care poate fi atenuat prin utilizarea construcției de cabluri concentrice și a electrozilor cu împământare multipli. Datorită riscurilor (mici) ale pierderii neutre a ridicării lucrărilor metalice „împământate” la un potențial periculos, împreună cu riscul crescut de șoc de la apropierea la un bun contact cu pământul adevărat, utilizarea consumabilelor TN-CS este interzisă în Marea Britanie pentru site-uri pentru rulote și aprovizionarea la mal a bărcilor și foarte descurajat pentru utilizare în ferme și șantierele de construcții în aer liber și, în astfel de cazuri, se recomandă realizarea tuturor cablajelor exterioare TT cu RCD și un electrod de împământare separat.
• În sistemele IT, este posibil ca o singură defecțiune de izolație să provoace curgeri de curenți periculoși printr-un corp uman în contact cu pământul, deoarece nu există un circuit cu impedanță joasă pentru ca un astfel de curent să circule. Cu toate acestea, o primă defecțiune de izolare poate transforma eficient un sistem IT într-un sistem TN, iar o a doua defecțiune de izolație poate duce la curenți corupți periculosi. Mai rău, într-un sistem cu mai multe faze, dacă unul dintre conductoarele de linie a luat contact cu pământul, ar provoca celelalte nuclee de fază să crească la tensiunea de fază în raport cu pământul, mai degrabă decât tensiunea neutră de fază. Sistemele IT prezintă, de asemenea, supratensiuni tranzitorii mai mari decât alte sisteme.
• În sistemele TN-C și TN-CS, orice legătură între miezul neutru și pământ combinat și corpul pământului ar putea ajunge să ducă curent semnificativ în condiții normale și ar putea transporta și mai mult într-o situație neutră ruptă. Prin urmare, principalele conductoare de legătură echipotențiale trebuie să fie dimensionate în acest sens; utilizarea TN-CS este inadmisibilă în situații precum benzinării, unde există o combinație de o mulțime de lucrări metalice îngropate și gaze explozive.

Compatibilitate electromagnetica

• În sistemele TN-S și TT, consumatorul are o conexiune cu zgomot redus la pământ, care nu suferă de tensiunea care apare pe conductorul N ca urmare a curenților de întoarcere și a impedanței acelui conductor. Acest lucru este deosebit de important pentru unele tipuri de echipamente de telecomunicații și măsurare.
• În sistemele TT, fiecare consumator are propria sa conexiune la pământ și nu va observa curenții care pot fi provocați de alți consumatori pe o linie PE partajată.

Reguli

• În Codul electric național al Statelor Unite și în Codul electric canadian, alimentarea de la transformatorul de distribuție utilizează un conductor neutru și de împământare combinat, dar în cadrul structurii se folosesc conductori separați de neutru și de protecție (TN-CS). Neutrul trebuie conectat la pământ numai pe partea de alimentare a întrerupătorului de deconectare al clientului.
• În Argentina, Franța (TT) și Australia (TN-CS), clienții trebuie să-și asigure conexiunile la sol.
• Japonia este guvernată de legea PSE și folosește legarea la pământ TT în majoritatea instalațiilor.
• În Australia, se folosește sistemul de legare la pământ cu mai multe pământuri neutre (MEN) și este descris în secțiunea 5 din AS 3000. Pentru un client LV, este un sistem TN-C de la transformatorul din stradă la sediu (neutrul este a legat de mai multe ori de-a lungul acestui segment) și un sistem TN-S în interiorul instalației, de la tabloul de bord principal în jos. Privit în ansamblu, este un sistem TN-CS.
• În Danemarca, regulamentul de înaltă tensiune (Stærkstrømsbekendtgørelsen) și Malaezia, Ordonanța de electricitate din 1994 prevede că toți consumatorii trebuie să utilizeze legarea la pământ TT, deși în cazuri rare poate fi permis TN-CS (utilizat în aceeași manieră ca în Statele Unite). Regulile sunt diferite atunci când vine vorba de companii mai mari.
• În India, conform Regulamentelor Autorității Centrale pentru Electricitate, CEAR, 2010, regula 41, există prevederea legării la pământ, a firului neutru al unui sistem trifazat, cu 3 fire și al treilea fir suplimentar al unui sistem bifazat, cu 4 fire. Împământarea trebuie făcută cu două conexiuni separate. Sistemul de împământare trebuie să aibă, de asemenea, minimum două sau mai multe gropi de împământare (electrod), astfel încât să aibă loc împământarea adecvată. Conform regulii 2, instalația cu sarcină mai mare de 3 kW care depășește 42 V trebuie să aibă un dispozitiv adecvat de protecție împotriva scurgerilor la pământ pentru a izola sarcina în caz de defecțiune sau scurgere la pământ.

Exemple de aplicație

• În zonele din Marea Britanie, unde prevalează cablarea subterană, sistemul TN-S este comun.
• În India, aprovizionarea LT se face în general prin sistemul TN-S. Neutrul este dublu împământat la transformatorul de distribuție. Neutrul și pământul se rulează separat pe linia aeriană de distribuție / cabluri. Pentru conectarea la pământ se utilizează un conductor separat pentru liniile aeriene și armarea cablurilor. Electrozi / gropi adiționale sunt instalați la capetele utilizatorului pentru întărirea pământului.
• Majoritatea caselor moderne din Europa au un sistem de împământare TN-CS. Neutrul și pământul combinate apar între cea mai apropiată stație de transformare și întreruperea de service (siguranța dinaintea contorului). După aceasta, în toate cablurile interne se utilizează miezuri separate de pământ și neutre.
• Casele urbane și suburbane mai vechi din Marea Britanie tind să aibă aprovizionări TN-S, conexiunea la pământ fiind livrată prin teaca din cablul subteran de plumb și hârtie.
• Casele mai vechi din Norvegia folosesc sistemul IT în timp ce casele mai noi folosesc TN-CS.
• Unele locuințe mai vechi, în special cele construite înainte de invenția întreruptoarelor cu curent rezidual și rețelele de zonă cu fir, folosesc un aranjament TN-C intern. Aceasta nu mai este o practică recomandată.
• Camerele de laborator, instalațiile medicale, șantierele, atelierele de reparații, instalațiile electrice mobile și alte medii care sunt furnizate prin intermediul generatoarelor de motoare în cazul în care există un risc crescut de defecțiuni de izolare, folosesc adesea un aranjament de legare la sol furnizat de transformatoarele de izolare. Pentru a atenua problemele cu două defecțiuni ale sistemelor informatice, transformatoarele de izolare trebuie să furnizeze doar un număr mic de încărcături fiecare și ar trebui protejate cu un dispozitiv de monitorizare a izolației (utilizat în general doar de sistemele informatice medicale, feroviare sau militare, din cauza costurilor).
• În zonele îndepărtate, unde costul unui conductor suplimentar PE depășește costul unei conexiuni la sol locale, rețelele TT sunt utilizate în mod obișnuit în unele țări, în special în proprietățile mai vechi sau în zonele rurale, unde siguranța ar putea fi amenințată în caz contrar de fractura unui deasupra conductorului PE, să zicem, o ramură de copac căzută. Ofertele TT pentru proprietățile individuale sunt, de asemenea, văzute în majoritatea sistemelor TN-CS, unde o proprietate individuală este considerată nepotrivită pentru aprovizionarea cu TN-CS.
• În Australia, Noua Zeelandă și Israel se folosește sistemul TN-CS; cu toate acestea, regulile de cablare prevăd în prezent că, în plus, fiecare client trebuie să furnizeze o conexiune separată la pământ atât prin intermediul unei legături de conducte de apă (dacă conductele de apă metalice intră în incinta consumatorului), cât și cu un electrod de împământare dedicat. În Australia și Noua Zeelandă aceasta se numește Multiple Earthed Neutral Link sau MEN Link. Această legătură MEN este detașabilă în scopul testării instalării, dar este conectată în timpul utilizării fie de un sistem de blocare (de exemplu, piulițe de blocare), fie de două sau mai multe șuruburi. În sistemul MEN, integritatea Neutrului este primordială. În Australia, noile instalații trebuie, de asemenea, să lipească betonul de fundație care se reface sub zonele umede de conductorul de pământ (AS3000), crescând de obicei dimensiunea împământării și oferă un plan echipotențial în zone precum băile. În instalațiile mai vechi, nu este neobișnuit să se găsească doar legătura conductei de apă și este permis să rămână ca atare, dar electrodul de împământare suplimentar trebuie instalat dacă se face o lucrare de modernizare. Pământul de protecție și conductorii neutri sunt combinați până la legătura neutră a consumatorului (situată pe partea clientului a conexiunii neutre a contorului electric) - dincolo de acest punct, pământul de protecție și conductorii neutri sunt separați.

Sisteme de înaltă tensiune

În rețelele de înaltă tensiune (peste 1 kV), care sunt mult mai puțin accesibile publicului larg, proiectarea sistemului de împământare se concentrează mai puțin pe siguranță și mai mult pe fiabilitatea alimentării, fiabilitatea protecției și impactul asupra echipamentelor în prezența un scurtcircuit. Doar amploarea scurtcircuitelor fază-sol, care sunt cele mai frecvente, este afectată semnificativ de alegerea sistemului de împământare, deoarece calea curentă este în mare parte închisă prin pământ. Transformatoarele de putere trifazate HV / MT, situate în stațiile de distribuție, sunt cea mai comună sursă de alimentare pentru rețelele de distribuție, iar tipul de împământare a neutrului lor determină sistemul de împământare.

Există cinci tipuri de legare la pământ neutră:

• Neutral cu pământ solid
• Neutral neutru
• Neutral cu pământ de rezistență
  • Pământ cu rezistență scăzută
  • Pământ de înaltă rezistență
• Reactanță cu pământ neutru
• Utilizarea transformatoarelor de legare la pământ (cum ar fi transformatorul Zigzag)

Neutral cu pământ solid

In solid or direct neutru împământat, punctul stelar al transformatorului este conectat direct la sol. În această soluție, este prevăzută o cale cu impedanță redusă pentru ca curentul de defect la sol să se închidă și, ca rezultat, magnitudinile lor sunt comparabile cu curenții de defect trifazici. Deoarece neutrul rămâne la potențialul apropiat de sol, tensiunile din fazele neafectate rămân la niveluri similare cu cele dinaintea defecțiunii; din acest motiv, acest sistem este utilizat în mod regulat în rețelele de transmisie de înaltă tensiune, unde costurile de izolație sunt ridicate.

Neutral cu pământ de rezistență

Pentru a limita defecțiunea la scurtcircuit la pământ, se adaugă o rezistență suplimentară la împământare neutră (NGR) între neutru, punctul stelelor transformatorului și sol.

Pământ cu rezistență scăzută

Cu rezistență scăzută limita de curent este relativ ridicată. În India, este restricționată pentru 50 A pentru minele de turnare deschisă, conform Regulamentului Autorității Centrale de Electricitate, CEAR, 2010, regula 100.

Neutral neutru

In dezgropat, izolat or plutitor neutru sistem, ca în sistemul IT, nu există o conexiune directă a punctului stelat (sau a oricărui alt punct din rețea) și la sol. Drept urmare, curenții de defecțiune la sol nu au nicio cale de închis și au astfel magnitudini neglijabile. Cu toate acestea, în practică, curentul de eroare nu va fi egal cu zero: conductoarele din circuit - în special cablurile subterane - au o capacitate inerentă către pământ, ceea ce oferă o cale de impedanță relativ ridicată.

Sistemele cu neutru izolat pot continua să funcționeze și să furnizeze alimentare neîntreruptă chiar și în cazul unei defecțiuni la sol.

Prezența unei defecțiuni neîntrerupte la sol poate prezenta un risc semnificativ de siguranță: dacă curentul depășește 4 A - 5 A se dezvoltă un arc electric, care poate fi susținut chiar și după eliminarea defecțiunii. Din acest motiv, acestea se limitează în principal la rețelele subterane și submarine și la aplicațiile industriale, unde necesitatea fiabilității este mare și probabilitatea de contact uman relativ scăzută. În rețelele de distribuție urbană cu mai multe alimentatoare subterane, curentul capacitiv poate ajunge la câteva zeci de amperi, prezentând un risc semnificativ pentru echipamente.

Avantajul curentului de defecțiune scăzut și funcționarea continuă a sistemului ulterior este compensat de dezavantajul inerent că locația defectului este greu de detectat.