Tin tức sự kiện

Kiến thức chuyên ngành

Mạng điện TT, IT, TN, TN-C, TN-S là gì ?

Thứ tư, 07/12/2022, 15:54

 

Hệ thống phân phối điện hạ áp thường sử dụng loại 3 pha 3 dây hoặc 3 pha 4 dây để truyền tải, cấp nguồn cho các thiết bị điện hoạt động, vậy chúng vận hành và có sự khác nhau như thế nào ? Ủy ban Kỹ thuật điện quốc tế (IEC) đã đưa ra các quy định tiêu chuẩn hóa về cách gọi các loại mạng điện mạng điện TT, IT, TN, TN-C, TN-S khác nhau để sử dụng thống nhất.

 

Các loại mạng điện TT, IT, TN, TN-C, TN-S

 

Các ký hiệu mạng điện như trên sẽ gồm 2, 3 hoặc 4 chữ cái đầu của từ tiếng Pháp như sau:

Ký tự thứ nhất: thể hiện sự liên hệ với đất của điểm trung tính cấp nguồn:

  • T (Terre) - điểm trung tính trực tiếp nối đất.
  • I (Isolé) - điểm trung tính cách ly với đất hoặc nối đất qua một trở kháng lớn (hàng ngàn ôm).

Ký tự thứ hai: thể hiện sự liên hệ với đất của vỏ kim loại thiết bị điện sử dụng:

  • T (Terre)- vỏ kim loại của thiết bị điện nối đất trực tiếp.
  • N (Neutral)- vỏ kim loại của thiết bị điện nối với dây trung tính N.

Ký tự thứ ba: thể hiện sự liên hệ của dây trung tính và dây tiếp đất bảo vệ PE (Protective Earthing)

  • S (Séparé) – dây trung tính và dây PE tách rời nhau.
  • C (combiné) - dây trung tính và dây PE kết hợp chung.

Tất cả các vỏ kim loại của thiết bị điện được nối với nhau bằng dây PE, dây PE được nối tiếp đất tại nơi sử dụng điện (trong sơ đồ TT & IT) hoặc với điểm trung tính (đã được nối đất) của nguồn (trong sơ đồ TN).

Theo các quy chuẩn thống nhất đã quy định có 3 loại mạng điện TT, IT và TN (trong đó TN được phân ra 3 mức riêng nữa là TN-C, TN-S và TN-C-S).

 

Mạng điện IT

  • I : điểm trung tính cách ly với đất hoặc nối đất qua một trở kháng lớn (hàng ngàn Ohm)
  • T : vỏ kim loại của thiết bị điện được nối trực tiếp với đất ở nơi sử dụng

Như vậy, mạng điện IT có thể gọi chung là mạng trung tính cách ly và tiếp đất bảo vệ tại chỗ.

Trong sơ đồ này dây trung tính không được nối đất hoặc nối qua một trở kháng lớn (hàng ngàn Ohm) ở nguồn cấp điện, các thiết bị điện sử dụng đều được nối đất ở nơi sử dụng cho vỏ hoặc khung kim loại của chúng. Sơ đồ mô phỏng kết nối như hình 1 và 2:

Mạng IT có ưu điểm là đảm bảo cấp điện liên tục cao, nên sử dụng trong các công trình yếu cầu cao về mặt liên tục cung cấp điện, vd: hầm mỏ, bệnh viện. Trong mạng điện IT khuyến nghị không nên có dây trung tính, trừ trường hợp thiết bị sử dụng điện dùng điện áp pha có trung tính.

Mạng điện IT có những ưu nhược điểm sau

  • Có khả năng bảo vệ chống hoả hoạn tốt nhất;
  • Có thể cung cấp điện liên tục tốt nhất vì trong mạng IT khi có 1 điểm chạm vỏ thì dòng điện sự cố rất nhỏ, không gây nguy hiểm, nên không bắt buộc phải cắt nguồn cung cấp điện. Nếu quản lý tốt, giải trừ kịp thời điểm sự cố chạm vỏ thì khả năng xảy ra đồng thời 2 điểm chạm vỏ ở 2 pha khác nhau là rất thấp, như vậy mức độ liên tục cung cấp điện cao hơn, đồng thời các hậu quả khác gắn liền với dòng điện sự cố cũng không đáng kể.
  • Đáp ứng được yêu cầu về bảo vệ chống nhiễu điện từ;
  • Trong thực tế triển khai, vận hành yêu cầu phải có đội ngũ quản lý chặt chẽ, thường xuyên, có khả năng giải quyết sự cố kịp thời.

 

Mạng điện TT

Mạng điện TT

 
  • T - điểm trung tính trực tiếp nối đất
  • T - vỏ kim loại của thiết bị điện nối đất trực tiếp

 

Như vậy, mạng điện TT là trung tính nối đất và tiếp đất bảo vệ tại chỗ.
 
Trong hệ thống điện 3 pha sẽ gồm 4 dây (3 dây pha L + 1 dây trung tính N), trong đó dây trung tính sẽ được nối trực tiếp với hệ thống tiếp đất ở ngoài trước khi cấp cho các thiết bị điện. Các dây bảo vệ PE cho vỏ máy sẽ được nối tiếp đất riêng lẻ tại chỗ.

Ưu nhược điểm của mạng TT

  • Có khả năng bảo vệ chống hoả hoạn tương đối tốt.
  • Khả năng cung cấp điện liên tục: không có, vì khi có sự cố chạm đất 1 pha sẽ trở thành sự cố ngắn mạch 1 pha. Thiết bị bảo vệ quá dòng và dòng rò đều tác động ngắt nguồn điện ngay lập tức.
  • Đáp ứng được yêu cầu về bảo vệ chống nhiễu điện từ.
  • Là mạng điện đơn giản trong thiết kế, lắp đặt, ít khó khăn nhất trong vận hành, không hạn chế chiều dài mạch điện, khả năng mở rộng không hạn chế.

Phạm vi áp dụng của mạng TT

Mạng TT áp dụng tốt nhất cho các công trình không có sự giám sát kỹ thuật một cách chặt chẽ và có thể phải mở rộng trong tương lai. Trong thực tế mạng TT là đơn giản nhất, áp dụng phổ biến nhất;

Đối với các công trình lấy điện trực tiếp từ lưới phân phối công cộng hạ áp (vd: nhà phố, các cơ sở kinh doanh, sản xuất nhỏ, …): lưới phân phối công cộng hạ áp là lưới 3 pha - 4 dây (3 dây pha + 1 dây trung tính), điểm trung tính của lưới được nối đất trực tiếp nên mạng điện thích hợp nhất để sử dụng là TT.

 

Mạng điện TN

 

  • T - điểm trung tính trực tiếp nối đất
  • N - vỏ kim loại của thiết bị điện nối với điểm trung tính N của nguồn cấp điện (điểm này đã được nối đất trực tiếp).

Như vậy TN là mạng điện trung tính và tiếp đất bảo vệ chung nối đất.

Trong hệ thống điện 3 pha này sẽ gồm 4 đây (3 dây pha L và 1 trung tính N) hoặc 5 dây (có thêm dây PE), trong đó dây trung tính sẽ được nối trực tiếp với hệ thống tiếp đất ở đầu nguồn trước khi cấp cho các thiết bị điện. Dây nối đất bảo vệ PE của vỏ máy sẽ nối dây trung tính.

Mạng điện TN lại chia làm 3 dạng TN-C, TN-S và TN-C-S để áp dụng.

Mạng điện TN-C

Mạng điện TN-C

  • T - điểm trung tính trực tiếp nối đất
  • N - vỏ kim loại của thiết bị điện nối với điểm trung tính N của nguồn cấp điện (điểm này đã được nối đất trực tiếp)
  • C - dây trung tính và dây PE dùng chung một dây
 
Như vậy, TN-C là mạng điện trung tính nối đất cùng dây bảo vệ đi chung.

Trong hệ thống điện 3 pha này sẽ gồm 4 đây (3 L + PEN), trong đó dây trung tính sẽ được nối trực tiếp với hệ thống tiếp đất ở đầu nguồn trước khi cấp cho các thiết bị điện. Dây nối đất bảo vệ PE của vỏ máy sẽ được nối tiếp đất tại chổ, đồng thời nối với điểm trung tính, do đó, dây thứ 4 của hệ thống điện vừa làm nhiệm vụ nối đất bảo vệ lẫn trung tính nên được gọi là dây PEN.

Trong mạng điện TN-C, dây PEN cần được nối đất lặp lại càng nhiều càng tốt. Đối với nhà cao tầng, thực tế là không thể thực hiện đuợc việc nối đất lặp lại như trên, thay vào đó việc nối dây PEN với các kết cấu kim loại của công trình, vừa tạo ra mạng liên kết đẳng thế, vừa có tác dụng tương tự như nối đất lặp lại.

Trong mạng điện TN-C có các yêu cầu cấm thực hiện như: không được lắp đặt thiết bị cắt trên dây trung tính, không được sử dụng cho mạng điện tiết diện dây dẫn nhỏ hơn 10mm2 nếu là dây đồng hoặc 16mm2 nếu là dây nhôm, không được sử dụng cho các ổ cắm điện để cắm các dây mềm cung cấp điện cho các thiết bị lưu động.

Trong mạng điện TN-C, khi thiết bị điện làm việc bình thường luôn có dòng điện không cân bằng đi trong dây trung tính và các kết cấu kim loại của công trình, chảy qua các đường ống ga, ống nước .v.v. dẫn đến các hệ quả như:  nguy cơ hỏa hoạn cao, các bộ phận kim loại chóng bị ăn mòn điện hóa và gây ra nguồn nhiễu điện từ.

Ưu nhược điểm của mạng điện nối đất TN-C

  • Tiết kiệm nhất trong triển khai do bớt được một sợi dây.
  • Có khả năng gây ra hoả hoạn rất lớn, nên mạng này tuyệt đối cấm không được dùng tại những nơi có nguy cơ hoả hoạn cao (như kho chứa nhiên liệu, xưởng chế biến nguyên liệu dễ cháy….).
  • Không đảm bảo khả năng cung cấp điện liên tục, vì khi có sự cố chạm đất 1 pha sẽ trở thành sự cố ngắn mạch 1 pha, thiết bị bảo vệ quá dòng và dòng rò đều tác động ngắt nguồn điện ngay lập tức.
  • Yêu cầu về bảo vệ chống nhiễu điện từ trong mạng TN–C: ngay trong chế độ làm việc bình thường, cũng có dòng điện không cân bằng đi trong dây PEN, điều này gây nhiễu điện từ thường xuyên, các sóng điều hoà bậc ba phát sinh, có thể ảnh hưởng đến các thiết bị nhạy cảm khác (thiết bị xử lý thông tin, ...).
  • Trong thực tế triển khai, vận hành: nếu có sử dụng thiết bị bảo vệ theo dòng điện dư, cũng đạt như mạng TT. Nếu không sử dụng thiết bị bảo vệ theo dòng điện dư thì phải kiểm tra chiều dài mạch điện và khả năng mở rộng bị hạn chế.

Phạm vi áp dụng của mạng điện TN-C

  • Mạng TN-C có nhiều nhược điểm như đã nêu ở trên nên khi sử dụng phải rất thận trọng, tính toán kỹ lưỡng, tuy rằng sơ đồ này vốn đầu tư ít nhất.
  • Tuyệt đối cấm không được dùng tại những nơi có nguy cơ hoả hoạn cao (như kho chứa nhiên liệu, xưởng chế biến nguyên liệu dễ cháy….).
  • Trong thực tế rất hiếm khi áp dụng mạng điện này do e ngại về vấn đề an toàn.
sơ đồ mạng điện TN-S

Mạng điện TN-S

  • T - điểm trung tính trực tiếp nối đất
  • N - vỏ kim loại của thiết bị điện nối với điểm trung tính N của nguồn cấp điện (điểm này đã được nối đất trực tiếp)
  • S - dây trung tính và dây PE tách riêng nhau

 

Như vậy, Mạng điện TN-S là trung tính nối đất & dây bảo vệ đi riêng

Hệ thống điện 3 pha này sẽ gồm 5 dây (3 L + N + PE), trong đó dây trung tính N và dây bảo vệ PE sẽ được nối đất chung ở đầu nguồn, nhưng 2 dây sẽ đi riêng đến các tải tiêu thụ, vỏ máy của thiết bị điện sử dụng sẽ được nối với dây PE và nối với tiếp đất lân cận (tiếp đất lặp lại). Sơ đồ mô tả kết nối của mạng TN-S như Hình 5.

Mạng điện TN-C-S

Mạng điện TN-C-S


Đây là một mạng điện đặc biệt, là sự kết hợp và chuyển đổi theo yêu cầu sử dụng, chúng có thể được áp dụng trong một mạng điện phân phối nội bộ rất lớn.
Phần trước của mạng điện là theo sơ đồ TN-C là 3 pha 4 dây (3L+PEN), phần sau của mạng điện chuyển sang sơ đồ TN–S là 3 pha 5 dây (3L+N+PE).
Sơ đồ mô tả kết nối của mạng TN-S như Hình 6.

Như vậy, khi lắp đặt thiết bị chống sét AC dạng dinrail trong tủ điện hoặc tủ chống sét nguồn điện AC để bảo vệ cho các thiết bị điện và điện tử trong hệ thống,  chúng ta cần quan sát và tìm hiểu xem công trình đang sử dụng loại mạng điện nào để từ đó chọn các model phù hợp nhằm tối ưu hóa tác dụng của SPD và đảm bảo an toàn điện tối đa.

Các tin khác

Thứ tư,07/12/2022
Khi sét đánh xuống từ đám mây xuống mặt đất, cây cối, công trình kiến trúc sẽ tác động trực tiếp và gián tiếp làm sẽ gây ra nhiều tổn thất về tài sản và con người. Không chỉ vậy, sét đánh giữa các đám mây cũng có thể làm hư hỏng các thiết bị điện và điện tử dưới đất.
Thứ tư,07/12/2022
Điện trở suất của đất là gì ? Điện trở của một khối đất lập phương bằng 1m3, đối với dòng điện chảy từ một mặt của khối đất này sang mặt đối diện. Điện trở suất của đất có đơn vị là Ωm (ôm mét). Có thể đo điện trở suất của đất theo phương pháp Wenner hoặc Schlumberger .
Thứ tư,07/12/2022
Sử dụng Type của thiết bị chống sét như thế nào ? Các thiết bị chống sét thuộc nhóm hay Type được các nhà sản xuất quy định trên mỗi sản phẩm, chúng phải đáp ứng theo các yêu cầu thử nghiệm của tiêu chuẩn IEC. Vậy khi nào thì sử dụng type 1, type 2 hay type 3, sử dụng như thế nào là phù hợp ?
Thứ tư,07/12/2022
Sét là một hiện tượng khí tượng phức tạp. Nắm rõ được bản chất quá trình hình thành và tác động của sét đến các công trình xây dựng, ví dụ như các tòa nhà, kho tàng, bến bãi, các cột, tháp vô tuyến, phát thanh truyền hình, các đường dây điện lực, đường dây viễn thông, đường dây điện thoại, internet, cáp đồng trục anten phi đơ từ đó ta có các biện pháp phòng chống sét một cách có hiệu quả. Vậy sét là gì ?
Thứ tư,07/12/2022
Hướng dẫn lắp đặt thiết bị chống sét cho các tủ điện : Hệ thống điện trong các nhà máy công nghiệp được thiết kế và lắp đặt từ tủ phân phối chính và nhiều tủ phân phối nhánh, chúng ta không chỉ chọn các thiết bị chống sét phù hợp về khả năng chịu được dòng xung sét, type bảo vệ mà phải được lắp đặt đồng bộ với các tủ phân phối điện hiện hữu để đảm bảo hiệu quả và an toàn nhất cho các thiết bị điện công nghiệp trong nhà máy.
Thứ tư,07/12/2022
Công suất và công suất phản kháng trong điện năng là khái niệm để mô tả và đo lường phần năng lượng điện đã được truyền qua một mạch điện trong một đơn vị thời gian nhất định. Trong hệ đo lường quốc tế, đơn vị đo công suất là Oat được ký hiệu là W (1W = 1J/s), viết tắt tên của James Watt.
Thứ ba,06/12/2022
Trong các thiết bị chống sét, thiết bị đo và tất cả các thiết bị điện khác, nhà sản xuất luôn đưa ra các tham số IP của thiết bị. Vậy cấp bảo vệ IP là gì ? IP20, IP30, IP 42, IP54, IP55, IP64, IP65 ... IPxy có ý nghĩa như thế nào, khác nhau điểm nào ? Cấp bảo vệ IP được quy định bởi IEC, quy định khả năng ngăn chặn của các thiết bị điện trước sự thâm nhập của các yếu tố bên ngoài như bàn tay, vật rắn, bụi, chất lỏng, nước .v.v. nhằm đảm bảo...
Thứ ba,06/12/2022
Thiết bị chống sét lan truyền (SPD) hay còn gọi là thiết bị triệt xung điện áp đột biến là các sản phẩm mang tính đặc thù trong ngành điện, các thông số kỹ thuật của thiết bị chống sét trên tài liệu hoặc sản phẩm hiển thị các ký hiệu và tham số để mô tả đặc tính riêng của chúng. Dựa vào các tham số này chúng ta có thể hiểu và so sánh tính năng kỹ thuật của các thiết bị, để sử dụng chúng một cách hiệu quả nhất.
Thứ ba,06/12/2022
Biết cách chọn thiết bị chống sét như thế nào cho đúng thì sẽ có hiệu quả sử dụng tối ưu, vừa đảm bảo an toàn cao nhất mà chi phí lại thấp nhất ? Đó là một vấn đề mà bất kỳ ai cũng muốn nhưng không dễ đạt được, chúng ta chỉ có thể tối ưu hóa nó bằng cách phải tự tìm hiểu thêm các thông tin liên quan hoặc nhờ chuyên viên tư vấn mà thôi.
Thứ ba,06/12/2022
Chọn thiết bị chống sét theo dòng cắt và điện áp Up về khả năng chịu được dòng xung điện trực tiếp hoặc lan truyền, điện áp bảo vệ .v.v. phù hợp với mật độ sét, cường độ sét ở vùng được lắp đặt, chọn các mức bảo vệ Up phù hợp với độ nhạy cảm của thiết bị cần bảo vệ là một vấn đề rất quan trọng khi chọn sản phẩm.