پاسخ کوتاه: سیستم TN-C سیستمی است که در آن نقطهٔ ستارهٔ ترانسفورماتور مستقیم زمین شده و نول و هادی حفاظتی در تمام مسیر یک هادی مشترک به نام PEN هستند. بدنهٔ تجهیزات به همین PEN وصل میشود. این سیستم یک هادی کمتر دارد، اما محدودیت‌های جدی دارد: PEN فقط در تأسیسات ثابت و با سطح مقطع کافی مجاز است و کلید جریان باقیمانده (RCD) در آن کار نمیکند.
ساختار سیستم TN-C
در TN-C چهار هادی کشیده میشود: سه فاز و PEN. چون PEN هم جریان نول را می‌برد و هم هادی حفاظتی است، در حالت عادی جریان دارد و روی آن افت ولتاژ میافتد؛ پس بدنه‌هایی که به PEN وصل‌اند همیشه کمی با زمین اختلاف ولتاژ دارند. PEN با رنگ سبز و زرد و نشانهٔ آبی در دو سر، یا آبی با نشانهٔ سبز و زرد، مشخص میشود.
شرط‌های استاندارد برای هادی PEN
- طبق IEC 60364-5-54، PEN فقط در تأسیسات ثابت مجاز است و سطح مقطع آن دستکم ۱۰ میلیمتر مربع مس یا ۱۶ میلیمتر مربع آلومینیوم است؛ پس در سیم‌کشی معمولی پریزها و سیم‌های قابل انعطاف جایی ندارد.
- PEN نباید قطع شود؛ هیچ کلید، فیوز یا وسیلهٔ جداکننده‌ای روی آن مجاز نیست.
- طبق IEC 60364-4-41 و مادهٔ ۱۰ آییننامهٔ ایمنی سامانهٔ اتصال زمین (۱۴۰۱)، در TN-C از کلید جریان باقیمانده استفاده نمی‌شود.
چرا کلید جریان باقیمانده در TN-C کار نمیکند؟
کلید جریان باقیمانده اختلاف جریان رفت و برگشت را می‌سنجد. در TN-C جریان خطای بدنه از راه همان PEN برمیگردد که از داخل کلید عبور کرده است؛ پس کلید اختلافی نمیبیند و قطع نمیکند. حفاظت در TN-C فقط با کلید یا فیوز و شرط Zs × Ia ≤ U0 انجام میشود.
خطر قطع شدن PEN
اگر PEN قطع شود، بدنهٔ تجهیزات بعد از نقطهٔ قطع از راه بار مصرفکننده به فاز وصل میشود و میتواند تا نزدیک ولتاژ فاز برقدار شود؛ بدون اینکه هیچ کلیدی قطع کند. به همین دلیل PEN با سطح مقطع زیاد، اتصال‌های محکم و زمینکردن مکرر در طول شبکه اجرا میشود.
مزایا، معایب و کاربرد TN-C
- مزیت: یک هادی کمتر و هزینهٔ کابل‌کشی کمتر در شبکه‌های توزیع.
- عیب: نبود حفاظت با کلید جریان باقیمانده، خطر قطع PEN و جریان نول در سازه و لوله‌ها که نویز و خوردگی می‌سازد. IEC 60364-4-44 برای ساختمان‌های دارای تجهیزات فناوری اطلاعات استفاده نکردن از TN-C را توصیه می‌کند (ارتینگ و EMC).
- کاربرد: بیشتر در شبکه‌های توزیع و تأسیسات قدیمی؛ در ساختمان امروزی، PEN در ورودی به نول و PE جدا میشود و سیستم TN-C-S میشود.
جایگاه TN-C میان سیستم‌های اتصال زمین
نام هر سیستم از دو یا سه حرف ساخته شده است. حرف اول می‌گوید منبع (نقطهٔ ستارهٔ ترانسفورماتور) چطور به زمین وصل است: T یعنی مستقیم به زمین و I یعنی جدا از زمین یا از راه امپدانس زیاد. حرف دوم می‌گوید بدنهٔ فلزی تجهیزات به کجا وصل است: N یعنی به نقطهٔ زمین‌شدهٔ منبع از راه هادی حفاظتی، و T یعنی به الکترود زمین خود محل. حرف سوم فقط در خانوادهٔ TN می‌آید: S یعنی نول و هادی حفاظتی جدا، و C یعنی هر دو در یک هادی به نام PEN.
سیستم | نول و هادی حفاظتی | حفاظت در برابر برق‌گرفتگی | کجا دیده میشود |
|---|---|---|---|
جدا از منبع تا مصرف | کلید یا فیوز با شرط Zs × Ia ≤ U0 | پست اختصاصی کارخانه‌ها و ساختمان‌های بزرگ | |
TN-C | یک هادی PEN | کلید یا فیوز؛ کلید جریان باقیمانده کار نمیکند | شبکهٔ توزیع و تأسیسات قدیمی |
PEN تا ورودی، سپس جدا | کلید یا فیوز، و کلید جریان باقیمانده بعد از نقطهٔ جداشدن | بیشتر ساختمان‌هایی که از شبکهٔ شهری برق می‌گیرند | |
نول از شبکه؛ هادی حفاظتی به الکترود محل | کلید جریان باقیمانده با شرط RA × IΔn ≤ 50 V | ساختمان‌ها و تأسیسات دور از شبکه یا با زمین جدا | |
منبع جدا از زمین؛ بدنه‌ها به الکترود محل | پایش عایق برای خطای اول، قطع در خطای دوم | اتاق عمل، معدن و صنایعی که قطع ناگهانی برق مجاز نیست |
برای آشنایی کلی، انواع سیستم‌های اتصال زمین و سیستم ارتینگ چیست را ببینید.
در گروه کالوت طراحی سیستم زمین و همبندی و اندازه‌گیری و آزمون سیستم زمین را انجام می‌دهیم و اجزای آن، از الکترود (میلهٔ) ارت مس‌پوش و شینهٔ ارت تا سیم ارت سبز و زرد و حوضچهٔ بازدید پلی‌اتیلنی، را عرضه می‌کنیم. برای انتخاب سیستم مناسب، نقشهٔ تک‌خطی و نوع انشعاب برق را برای کارشناسان ما بفرستید یا از صفحهٔ تماس با ما با ما تماس بگیرید.
