En una instal·lació elèctrica o en un sistema de subministrament elèctric sistema de posada a terra or sistema de posada a terra connecta parts específiques d’aquesta instal·lació amb la superfície conductora de la Terra per motius de seguretat i funcionals. El punt de referència és la superfície conductora de la Terra, o en vaixells, la superfície del mar. L’elecció del sistema de terra pot afectar la seguretat i la compatibilitat electromagnètica de la instal·lació. Les regulacions dels sistemes de terra varien considerablement entre països i diferents parts dels sistemes elèctrics, tot i que molts segueixen les recomanacions de la Comissió Electrotècnica Internacional que es descriuen a continuació.

Aquest article només concerneix la presa de terra per a energia elèctrica. A continuació es recullen alguns exemples d’altres sistemes de posada a terra amb enllaços a articles:

• Per protegir una estructura dels llamps, dirigint els llamps a través del sistema de posada a terra i cap a la barra de terra en lloc de passar per l'estructura.
• Com a part d'un retorn de terra d'un sol cable, les línies de potència i de senyal, com es van utilitzar per a la subministrament de potència de baixa potència i per a les línies de telègraf.
• A la ràdio, com a pla terrestre per a una gran antena de monopole.
• Com a balanç de tensió auxiliar per a altres tipus d'antenes de ràdio, com dipols.
• Com a punt d’alimentació d’una antena dipòlica a terra per a ràdio VLF i ELF.

Objectius de posada a terra elèctrica

Terra de protecció

Al Regne Unit, "terra" és la connexió de les parts conductores exposades de la instal·lació mitjançant conductors de protecció al "terminal principal de terra", que està connectat a un elèctrode en contacte amb la superfície terrestre. A conductor de protecció (PE) (conegut com a conductor a terra al Codi elèctric nacional dels EUA) evita el risc de descàrrega elèctrica mantenint la superfície conductora exposada dels dispositius connectats a prop del potencial de terra en cas de fallada. En cas d’avaria, el sistema de terra permet fluir a la terra un corrent. Si això és excessiu, la protecció contra sobrecorrent d’un fusible o interruptor automàtic funcionarà, protegint així el circuit i eliminant les tensions induïdes per fallades de les superfícies conductores exposades. Aquesta desconnexió és un principi fonamental de la pràctica moderna del cablejat i es denomina "Desconnexió automàtica del subministrament" (ADS). Els valors màxims admissibles d’impedància del bucle de falla a terra i les característiques dels dispositius de protecció contra sobrecorrent s’especifiquen estrictament a les normatives de seguretat elèctrica per garantir que això passi ràpidament i que, mentre flueix una sobrecorrent, no es produeixin tensions perilloses a les superfícies conductores. Per tant, la protecció es limita l’elevació del voltatge i la seva durada.

L’alternativa és defensa en profunditat - com ara aïllament reforçat o doble - on s'han de produir diverses falles independents per exposar una condició perillosa.

Posada a terra funcional

A terra funcional la connexió serveix per a una finalitat diferent de la seguretat elèctrica i pot comportar el corrent com a part del funcionament normal. L’exemple més important d’una terra funcional és el neutre en un sistema d’alimentació elèctrica quan es tracta d’un conductor de corrent connectat a l’elèctrode de terra a la font d’energia elèctrica. Altres exemples de dispositius que utilitzen connexions terrestres funcionals són els supressors de sobretensió i els filtres d'interferència electromagnètica.

Sistemes de baixa tensió

A les xarxes de distribució de baixa tensió, que distribueixen l'energia elèctrica a la classe més àmplia d'usuaris finals, la principal preocupació pel disseny de sistemes de posada a terra és la seguretat dels consumidors que utilitzen els aparells elèctrics i la seva protecció contra descàrregues elèctriques. El sistema de posada a terra, en combinació amb dispositius de protecció com ara fusibles i dispositius de corrent residual, ha d’assegurar-se en última instància que una persona no pugui entrar en contacte amb un objecte metàl·lic el potencial del qual en relació amb el potencial de la persona excedeixi un llindar “segur”, normalment fixat a aproximadament 50 V.

A les xarxes elèctriques amb una tensió del sistema de 240 V a 1.1 kV, que s’utilitzen majoritàriament en equips / màquines industrials / mineres en lloc de xarxes d’accés públic, el disseny del sistema de posada a terra és tan important des del punt de vista de la seguretat com per als usuaris domèstics.

A la majoria de països desenvolupats, es van introduir preses de corrent de 220 V, 230 V o 240 V amb contactes a terra just abans o poc després de la Segona Guerra Mundial, tot i que amb una considerable popularitat nacional. Als Estats Units i al Canadà, les preses de corrent de 120 V instal·lades abans de mitjan dècada de 1960 en general no incloïen un pin de terra (terra). Al món en desenvolupament, la pràctica del cablejat local pot no proporcionar una connexió a un pas de terra d’una presa de corrent.

En absència de terra de subministrament, els dispositius que necessiten una connexió a terra solen utilitzar el neutre de subministrament. Alguns feien servir barres de terra dedicades. Molts electrodomèstics de 110 V tenen endolls polaritzats per mantenir una distinció entre "línia" i "neutre", però l'ús del subministrament neutre per a la posada a terra dels equips pot ser molt problemàtic. "Línia" i "neutre" poden invertir-se accidentalment a la presa o endoll, o la connexió neutre a terra pot fallar o instal·lar-se incorrectament. Fins i tot els corrents de càrrega normals al neutre poden generar caigudes de tensió perilloses. Per aquests motius, la majoria dels països han ordenat ara connexions de terra de protecció dedicades que ara són gairebé universals.

Si la ruta de falla entre objectes amb energia accidental i la connexió de subministrament té una impedància baixa, el corrent de falla serà tan gran que el dispositiu de protecció contra sobrecorrent (fusible o interruptor de circuit) s’obrirà per esborrar la falla de terra. Quan el sistema de posada a terra no proporciona un conductor metàl·lic de baixa impedància entre els tancaments dels equips i el retorn de subministrament (com per exemple en un sistema de presa de terra per separat), els corrents de falla són menors i no necessàriament faran funcionar el dispositiu de protecció contra sobrecorrent. En aquest cas, s’instal·la un detector de corrent residual per detectar la fuga de corrent a terra i interrompre el circuit.

Terminologia de l'IEC

La norma internacional IEC 60364 distingeix tres famílies de disposicions de presa de terra, utilitzant els codis de dues lletres TN, TTi IT.

La primera lletra indica la connexió entre la terra i els equips d'alimentació (generador o transformador):

"T" - Connexió directa d'un punt amb terra (llatí: terra)

"I" - No hi ha cap punt connectat amb la terra (aïllament), excepte potser mitjançant una alta impedància.

La segona lletra indica la connexió entre la terra o la xarxa i el dispositiu elèctric que s’ofereix:

"T" - La connexió a terra és mitjançant una connexió directa local amb la terra (llatí: terra), normalment a través d’una vareta de terra.

"N" - La connexió a terra la subministra el subministrament elèctric Ntreballs electrònics, ja sigui com a conductor de terra separat de protecció (PE) o combinat amb el conductor neutre.

Tipus de xarxes TN

En una TN sistema de posada a terra, un dels punts del generador o transformador està connectat amb terra, normalment el punt estrella en un sistema trifàsic. El cos del dispositiu elèctric està connectat amb terra mitjançant aquesta connexió a terra al transformador. Aquest acord és un estàndard actual per als sistemes elèctrics residencials i industrials, especialment a Europa.

Es diu el conductor que connecta les parts metàl·liques exposades de la instal·lació elèctrica del consumidor terra protectora. El conductor que es connecta al punt estel en un sistema trifàsic o que porta el corrent de retorn en un sistema monofàsic s’anomena neutral (N). Es distingeixen tres variants de sistemes TN:

TN − S

PE i N són conductors separats que es connecten entre si només a prop de la font d’energia.

TN − C

Un conductor PEN combinat compleix les funcions tant d’un conductor PE com d’un N. (en sistemes de 230 / 400V només s'utilitzen per a xarxes de distribució)

TN − C − S

Part del sistema utilitza un conductor PEN combinat, que en algun moment es divideix en línies PE i N separades. El conductor PEN combinat es produeix normalment entre la subestació i el punt d’entrada a l’edifici, i la terra i el neutre estan separats al cap de servei. Al Regne Unit, aquest sistema també es coneix com protecció a terra de protecció múltiple (PME), a causa de la pràctica de connectar el conductor de terra neutre i terra a terra real en molts llocs, per reduir el risc de xoc elèctric en cas que es trenqui un conductor PEN. Es designen sistemes similars a Austràlia i Nova Zelanda neutre de terra múltiples (MEN) i, a Amèrica del Nord, com neutre multi-terra (MGN).

És possible que els subministraments TN-S i TN-CS es prenguin del mateix transformador. Per exemple, les fundes d'alguns cables subterranis es corroixen i deixen de proporcionar bones connexions a terra, de manera que les cases on es troben "terres dolentes" d'alta resistència es poden convertir en TN-CS. Això només és possible en una xarxa quan el neutre és adequadament robust contra fallades i la conversió no sempre és possible. El PEN ha de ser adequat reforçat contra falles, ja que un PEN de circuit obert pot impressionar tota la tensió de fase en qualsevol metall exposat connectat a la terra del sistema aigües avall del trencament. L’alternativa és proporcionar una terra local i convertir-la en TT. El principal atractiu d’una xarxa TN és que el camí de terra de baixa impedància permet una desconnexió automàtica fàcil (ADS) en un circuit d’alta intensitat en el cas d’un curtcircuit de línia a PE, ja que el mateix interruptor o fusible funcionarà tant per a LN com per a L -PPE falles, i un RCD no és necessari per detectar falles a terra.

Xarxa TT

En una TT (Terra-Terra), la connexió de terra protectora per al consumidor la proporciona un elèctrode de terra local (de vegades anomenat connexió Terra-Firma) i hi ha un altre instal·lat independentment al generador. No hi ha cap "fil de terra" entre els dos. La impedància del bucle de fallada és més gran i, tret que la impedància de l'elèctrode sigui molt baixa, una instal·lació TT sempre hauria de tenir un RCD (GFCI) com a primer aïllant.

El gran avantatge del sistema de terra TT és la reducció de les interferències conduïdes per l'equip connectat d'altres usuaris. TT sempre ha estat preferible per a aplicacions especials, com ara llocs de telecomunicacions que es beneficien de la posada a terra sense interferències. A més, les xarxes TT no representen cap risc greu en cas de trencament del neutre. A més, en els llocs on l’energia es distribueix per sobre, els conductors de terra no corren el risc de tornar-se actius en cas que algun conductor de distribució aeri estigui fracturat per, per exemple, un arbre o una branca caiguts.

En època anterior a la RCD, el sistema de posada a terra TT era poc atractiu per a un ús general a causa de la dificultat d’organitzar una desconnexió automàtica fiable (ADS) en el cas d’un curtcircuit de línia a PE (en comparació amb sistemes TN, on es troba el mateix interruptor o el fusible funcionarà per falles LN o L-PE). Però, a mesura que els dispositius de corrent residual mitifiquen aquest desavantatge, el sistema de posada a terra TT s’ha convertit en molt més atractiu, sempre que tots els circuits d’alimentació CA estiguin protegits per RCD. En alguns països (com ara el Regne Unit) es recomana per a situacions en què una zona equipotencial de baixa impedància és pràctic de mantenir mitjançant l'enllaç, on hi ha cablejats exteriors importants, com ara subministraments a cases mòbils i alguns entorns agrícoles, o en què hi ha un error amb corrent elevat. podrien suposar altres perills, com ara en dipòsits de combustible o ports esportius.

El sistema de posada a terra TT s'utilitza a tot el Japó, amb unitats RCD en la majoria de les configuracions industrials. Això pot imposar requisits addicionals a les unitats de freqüència variable i a les fonts d’alimentació en mode commutat, que sovint tenen filtres substancials que passen sorolls d’alta freqüència al conductor de terra.

Xarxa informàtica

En una IT de xarxa, el sistema de distribució elèctrica no té cap connexió a terra ni té una connexió d’alta impedància.

Comparació

Altres terminologies

Tot i que les normatives nacionals de cablejat per a edificis de molts països segueixen la terminologia IEC 60364, a Amèrica del Nord (Estats Units i Canadà), el terme "conductor de connexió a terra dels equips" fa referència a les connexions a terra dels equips i als cables de terra dels circuits de derivació i al "conductor d'elèctrode de connexió a terra". s’utilitza per a conductors que uneixen una barra de terra (o similar) a un panell de servei. El "conductor a terra" és el sistema "neutre". Les normes australianes i neozelandeses fan servir un sistema de terra PME modificat anomenat neutre de terra múltiple (MEN). El neutre es posa a terra (a terra) en cada punt de servei al consumidor, de manera que efectivament es posa a zero la diferència de potencial neutre al llarg de tota la longitud de les línies BT. Al Regne Unit i alguns països de la Commonwealth, el terme "PNE", que significa Phase-Neutral-Earth, s'utilitza per indicar que s'utilitzen tres conductors (o més per a connexions no monofàsiques), és a dir, PN-S.

Amb connexió a terra resistent (Índia)

De manera similar al sistema HT, el sistema de resistència a la terra també s'introdueix per a l'explotació minera a l'Índia segons les regulacions de l'Autoritat Central d'Electricitat per al sistema LT (1100 V> LT> 230 V). En lloc de posar a terra sòlid el punt neutre de l'estrella, s'afegeix una resistència de terra neutra adequada (NGR), que restringeix el corrent de fuga a terra fins a 750 mA. A causa de la restricció de corrent de fallada, és més segur per a les mines amb gas.

Com que les fuites a terra estan restringides, la protecció contra fuites té un límit màxim només per a l'entrada de 750 mA. En el sistema de connexió a terra sòlida, el corrent de fuita pot arribar al corrent de curtcircuit, aquí es limita a un màxim de 750 mA. Aquest corrent de funcionament restringit redueix l'eficiència general de funcionament de la protecció del relé de fuites. S'ha incrementat la importància d'una protecció eficient i fiable per seguretat, contra descàrregues elèctriques a les mines.

En aquest sistema hi ha possibilitats que la resistència connectada s’obri. Per evitar aquesta protecció addicional per controlar la resistència es desplega, que desconnecta l’energia en cas de fallar.

Protecció contra filtracions a terra

La fuga de corrent a la Terra pot ser molt perjudicial per als éssers humans, si passa per ells. Per evitar xocs accidentals produïts per aparells elèctrics / equips, el relé / sensor de fuites a terra s’utilitza a la font per aïllar l’energia quan les fuites superen cert límit. Per a aquest propòsit s’utilitzen interruptors automàtics de fuites a terra. Els interruptors de detecció de corrent s’anomenen RCB / RCCB. A les aplicacions industrials, els relés de fuites a la terra s’utilitzen amb un CT (transformador de corrent) separat anomenat CBCT (transformador de corrent de nucli equilibrat) que detecta el corrent de fuita (corrent de seqüència de fase zero) del sistema a través del secundari del CBCT i això fa funcionar el relé. Aquesta protecció funciona en el rang de milli-amperes i es pot configurar des de 30 mA fins a 3000 mA.

Verificació de connectivitat a terra

A més del nucli terrestre s'executa un nucli pilot p separat per part del sistema de distribució / subministrament d'equips. El dispositiu de comprovació de la connectivitat a terra està fixat a l'extrem d'abastament que supervisa contínuament la connectivitat a terra El nucli pilot p s’inicia des d’aquest dispositiu de comprovació i passa a través del cable de connexió de connexió que generalment proporciona energia a maquinària minera mòbil (LHD). Aquest nucli p està connectat a terra a l’extrem de distribució mitjançant un circuit de díodes, que completa el circuit elèctric iniciat des del dispositiu de comprovació. Quan es trenca la connectivitat a terra amb el vehicle, aquest circuit del nucli pilot es desconnecta, el dispositiu de protecció fixat a l'extrem d'abastament s'activa i aïlla la potència de la màquina. Aquest tipus de circuit és imprescindible per utilitzar equips elèctrics pesats portàtils en mines subterrànies.

Propietats

Cost

• Les xarxes TN estalvien el cost de la connexió a terra de baixa impedància al lloc de cada consumidor. Cal proporcionar una connexió (una estructura metàl·lica enterrada) terra protectora en sistemes d’informàtica i TT.
• Les xarxes TN-C estalvien el cost d’un conductor addicional necessari per a connexions separades de N i PE. No obstant això, per mitigar el risc de trencar els neutrals, calen tipus especials de cable i moltes connexions a terra.
• Les xarxes TT requereixen una protecció adequada RCD (interrupció de falles de terra).

Seguretat

• Al TN, una falla d’aïllament és molt probable que provoqui un corrent de curtcircuit elevat que desencadeni un interruptor o un fusible de sobrecàrrega i desconnecti els conductors L. Amb els sistemes TT, la impedància del bucle de fallada de terra pot ser massa elevada per fer-ho o massa alta per fer-ho en el temps requerit, de manera que normalment es fa servir un RCD (abans era ELCB). Les instal·lacions anteriors de TT poden tenir aquesta important característica de seguretat, permetent que el CPC (Circuit Protective Conductor o PE) i potser les peces metàl·liques associades a l’abast de persones (parts conductores exposades i parts externes-conductores) s’energisquen durant períodes prolongats amb culpa. condicions, el que suposa un perill real.
• En sistemes TN-S i TT (i en TN-CS més enllà del punt de la divisió), es pot utilitzar un dispositiu de corrent residual per a protecció addicional. En absència de cap falla d’aïllament en el dispositiu de consum, l’equació I_L1+I_L2+I_L3+I_N = 0 es manté i un RCD pot desconnectar el subministrament tan aviat com aquesta suma assoleixi un llindar (normalment de 10 mA a 500 mA). Un error d’aïllament entre L o N i PE provocarà un RCD amb alta probabilitat.
• A les xarxes informàtiques i TN-C, els dispositius de corrent residual són molt menys propensos a detectar una falla d’aïllament. En un sistema TN-C, també serien molt vulnerables al desencadenament no desitjat del contacte entre conductors de terra de circuits en diferents RCD o amb terra real, fent que el seu ús sigui impracticable. També, els RCD solen aïllar el nucli neutre. Com que no és segur fer-ho en un sistema TN-C, els RCD del TN-C haurien de ser cablejats per interrompre el conductor de la línia només.
• En sistemes monofàsics monofàsics on la terra i el neutre es combinen (TN-C, i la part dels sistemes TN-CS que utilitza un nucli de terra combinat amb neutre i terra), si hi ha un problema de contacte en el conductor PEN, llavors totes les parts del sistema de presa de terra més enllà del trencament augmentaran el potencial del conductor L. En un sistema multifàsic desequilibrat, el potencial del sistema de posada a terra es desplaçarà cap al conductor de línia més carregat. Aquest augment del potencial del neutre més enllà de la ruptura es coneix com a inversió neutra. Per tant, les connexions TN-C no han d’anar a través de connexions de connectors o endolls ni cables flexibles, on hi hagi més probabilitats de problemes de contacte que amb el cablejat fix. També hi ha un risc si es fa malbé un cable, cosa que es pot mitigar mitjançant l’ús de la construcció de cables concèntrics i diversos elèctrodes de terra. A causa dels (petits) riscos de la pèrdua de treballs metàl·lics “a terra” que augmenten el neutre, juntament amb l’augment del risc de xoc de la proximitat a un bon contacte amb la terra veritable, l’ús de subministraments TN-CS està prohibit al Regne Unit per llocs per a caravanes i subministrament a terra de vaixells, i molt desaconsellat per al seu ús en granges i terrenys de construcció a l'aire lliure, i en aquests casos es recomana fer tots els cablejats exteriors TT amb RCD i un elèctrode de terra separat.
• En sistemes informàtics, és probable que una única falla d’aïllament causi corrents perillosos a través d’un cos humà en contacte amb la terra, ja que no hi ha cap circuit de baixa impedància perquè aquest corrent flueixi. Tanmateix, una primera falla d’aïllament pot convertir eficaçment un sistema informàtic en un sistema TN, i una segona falla d’aïllament pot provocar corrents perillosos del cos. Pitjor, en un sistema multifàsic, si un dels conductors de la línia entrava en contacte amb la terra, faria que els altres nuclis de fase augmentessin al voltatge de fase respecte a la terra en lloc del voltatge neutre de fase. Els sistemes de TI també experimenten sobretensions transitòries més grans que altres sistemes.
• En els sistemes TN-C i TN-CS, qualsevol connexió entre el nucli neutre i terra combinat i el cos de la terra podria acabar portant corrent significatiu en condicions normals i podria comportar-se encara més en una situació neutra trencada. Per tant, els principals conductors d’enllaç equipotencial s’han de tenir en compte; l’ús del TN-CS no és convenient en situacions com les benzineres, on hi ha una combinació de molts treballs metàl·lics enterrats i gasos explosius.

Compatibilitat electromagnètica

• En els sistemes TN-S i TT, el consumidor té una connexió de baix soroll a terra, que no pateix la tensió que apareix al conductor N com a resultat dels corrents de retorn i la impedància d’aquest conductor. Això té una importància especial en alguns tipus d'equips de telecomunicacions i de mesurament.
• Als sistemes TT, cada consumidor té la seva pròpia connexió a terra i no notarà cap corrent que pugui ser causat per altres consumidors en una línia de PE compartida.

Reglament

• Al codi elèctric nacional dels Estats Units i al codi elèctric canadenc, l’alimentació del transformador de distribució utilitza un conductor neutre i de terra combinat, però dins de l’estructura s’utilitzen conductors de terra neutres i de protecció separats (TN-CS). El neutre s'ha de connectar a terra només a la part de subministrament de l'interruptor de desconnexió del client.
• A l'Argentina, França (TT) i Austràlia (TN-CS), els clients han de proporcionar les seves pròpies connexions a terra.
• El Japó es regeix per la llei PSE i utilitza la presa de terra TT a la majoria d'instal·lacions.
• A Austràlia, s’utilitza el sistema de posada a terra de múltiples erthed Neutral (MEN) i es descriu a la secció 5 de AS 3000. Per a un client de VE, es tracta d’un sistema TN-C des del transformador al carrer fins al local (el neutre és va connectar a terra diverses vegades per aquest segment) i un sistema TN-S dins de la instal·lació, des de la centraleta principal cap avall. En conjunt, es tracta d'un sistema TN-CS.
• A Dinamarca, la regulació d’alta tensió (Stærkstrømsbekendtgørelsen) i Malàisia, l’Ordenança d’electricitat de 1994 estableix que tots els consumidors han d’utilitzar la presa de terra TT, tot i que en casos rars es pot permetre el TN-CS (utilitzat de la mateixa manera que als Estats Units). Les regles són diferents quan es tracta d’empreses més grans.
• A l'Índia, d'acord amb els Reglaments de la Central Electricity Authority, CEAR, 2010, regla 41, hi ha subministrament de connexions a terra, fil neutre d'un sistema trifàsic i de quatre fils i el tercer fil addicional d'un sistema de 3 fases i 4 fils. La connexió a terra s’ha de fer amb dues connexions separades. El sistema de posada a terra també té un mínim de dos o més pous de terra (elèctrode) de manera que es faci una connexió a terra adequada. Segons la regla 2, la instal·lació amb una càrrega superior a 3 kW superior a 42 V haurà de disposar d'un dispositiu de protecció contra fuites a terra adequat per aïllar la càrrega en cas de fallada a terra o fuites.

Exemples d'aplicació

• A les zones del Regne Unit on predomina el cablejat elèctric subterrani, el sistema TN-S és habitual.
• A l'Índia, el subministrament de LT és generalment a través del sistema TN-S. El transformador de distribució és neutre a terra doble. El neutre i el terra funcionen per separat per la línia de despesa de distribució. Per a la connexió a terra s'utilitzen conductors separats per a les línies aèries i els blindatges de cables. S’instal·len elèctrodes / fosses addicionals de terra als extrems de l’usuari per reforçar la terra.
• La majoria de cases modernes d’Europa tenen un sistema de terra TN-CS. El neutre i la terra combinats es produeixen entre la subestació del transformador més propera i el servei tallat (el fusible abans del comptador). Després d'això, s'utilitzen nuclis de terra i neutres separats en tots els cables interns.
• Les cases urbanes i perifèriques més antigues del Regne Unit solen tenir subministraments TN-S, la connexió a terra es lliura a través de la beina del cable de plom i paper subterrània.
• Les cases més antigues de Noruega utilitzen el sistema informàtic mentre que les cases més noves utilitzen TN-CS.
• Algunes cases més antigues, especialment les construïdes abans de la invenció de disjuntors de corrent residual i xarxes d'àrees domèstiques per cable, utilitzen un arranjament TN-C intern. Aquesta pràctica ja no es recomana.
• Sales de laboratori, instal·lacions mèdiques, llocs de construcció, tallers de reparació, instal·lacions elèctriques mòbils i altres entorns que es subministren a través de generadors de motors on hi ha un risc més elevat de fallades d’aïllament, solen utilitzar un dispositiu de posada a terra de TI subministrat per transformadors d’aïllament. Per mitigar els problemes de dos errors amb els sistemes informàtics, els transformadors d’aïllament només haurien de subministrar un petit nombre de càrregues cadascuna i haurien de protegir-se amb un dispositiu de control d’aïllament (generalment utilitzat només per sistemes informàtics mèdics, ferroviaris o militars, a causa del cost).
• En zones remotes, on el cost d’un conductor addicional de PE supera el cost d’una connexió terrestre local, les xarxes TT s’utilitzen habitualment en alguns països, especialment en propietats més antigues o en zones rurals, on la seguretat podria ser amenaçada per la fractura d’un conductor de PE per sobre de, per exemple, una branca d'arbre caiguda. Els subministraments de TT a propietats individuals també es veuen en la majoria de sistemes TN-CS on es considera que una propietat individual no és apta per al subministrament de TN-CS.
• A Austràlia, Nova Zelanda i Israel s’utilitza el sistema TN-CS; no obstant això, les normes de cablejat actualment estableixen que, a més, cada client ha de proporcionar una connexió separada a terra mitjançant un enllaç de canonada d’aigua (si les canonades d’aigua metàl·liques entren a les instal·lacions del consumidor) i un elèctrode de terra dedicat. A Austràlia i Nova Zelanda, això s’anomena Multiple Earthed Neutral Link o MEN Link. Aquest enllaç MEN es pot extraure amb finalitats de proves d’instal·lació, però es connecta durant el seu ús mitjançant un sistema de bloqueig (contra femelles per exemple) o dos o més cargols. En el sistema MEN, la integritat del neutral és primordial. A Austràlia, les noves instal·lacions també han d’enllaçar el reforç de formigó de fonamentació sota zones humides al conductor de terra (AS3000), normalment augmentant la mida de la posada a terra i proporcionant un pla equipotencial en zones com els banys. En instal·lacions més antigues, no és estrany trobar només la connexió de la canonada d’aigua i es permet romandre com a tal, però s’ha d’instal·lar l’elèctrode de terra addicional si es realitza una tasca d’actualització. Els conductors neutres i de terra de protecció es combinen fins a l’enllaç neutre del consumidor (situat al costat del client de la connexió neutra del comptador d’electricitat); més enllà d’aquest punt, els conductors neutres i de terra de protecció estan separats.

Sistemes d’alta tensió

A les xarxes d’alta tensió (superiors a 1 kV), que són molt menys accessibles al públic en general, el disseny del sistema de posada a terra es centra menys en la seguretat i més en la fiabilitat del subministrament, la protecció i l’impacte en l’equip en presència de un curtcircuit. Només la magnitud dels curtcircuits de fase a terra, que són els més comuns, es veu afectada significativament amb l’elecció del sistema de posada a terra, ja que el recorregut actual està principalment tancat a través de la terra. Els transformadors de potència trifàsics AT / MT, situats en subestacions de distribució, són la font de subministrament més comuna per a les xarxes de distribució, i el tipus de connexió a terra del seu neutre determina el sistema de terra.

Hi ha cinc tipus de posada a terra neutra:

• Neutre de terra sòlida
• Desenterrat neutre
• Terre de resistència neutre
  • Terra a terra de baixa resistència
  • Posada a terra d’alta resistència
• Terre de reacció
• Ús de transformadors de terra (com el transformador Zigzag)

Neutre de terra sòlida

In sòlid or directament neutre a terra, el punt estrella del transformador està directament connectat a terra. En aquesta solució, es proporciona un camí de baixa impedància perquè el corrent de falla a terra es tanqui i, com a resultat, les seves magnituds són comparables amb els corrents de falla trifàsics. Com que el neutre es manté al potencial proper al terra, les tensions en fases no afectades es mantenen en nivells similars als anteriors a la fallada; per aquest motiu, aquest sistema s'utilitza regularment en xarxes de transmissió d'alta tensió, on els costos d'aïllament són elevats.

Terre de resistència neutre

Per limitar la falla a terra de curtcircuit, s’afegeix una resistència a terra neutra addicional (NGR) entre el punt neutre, el punt estrella del transformador i el terra.

Terra a terra de baixa resistència

El límit de corrent de falla de baixa resistència és relativament alt. A l'Índia està restringit per a 50 A per a mines de cel obert segons el Reglament 2010 de l'Autoritat Central de l'Electricitat, CEAR, 100, regla XNUMX.

Desenterrat neutre

In desenterrat, aïllat or flotant neutre com en el sistema informàtic, no hi ha cap connexió directa del punt estrella (ni de cap altre punt de la xarxa) ni del terra. Com a resultat, els corrents de falla de terra no tenen camí per tancar-se i, per tant, tenen magnituds insignificants. Tanmateix, a la pràctica, el corrent de falla no serà igual a zero: els conductors del circuit (en particular els cables subterranis) tenen una capacitança inherent cap a la terra, que proporciona una trajectòria d’impedància relativament alta.

Els sistemes amb neutre aïllat poden continuar funcionant i proporcionar subministrament ininterromput fins i tot davant d'una avaria a terra.

La presència d'una falla a terra ininterrompuda pot suposar un risc de seguretat important: si el corrent supera els 4 A - 5 A es desenvolupa un arc elèctric, que pot mantenir-se fins i tot després d'eliminar la falla. Per aquest motiu, es limiten principalment a xarxes subterrànies i submarines i a aplicacions industrials, on la fiabilitat necessària és elevada i la probabilitat de contacte humà relativament baixa. A les xarxes de distribució urbanes amb múltiples alimentadors subterranis, el corrent capacitiu pot arribar a diverses desenes d’amperes, presentant un risc significatiu per a l’equip.

El benefici d’un corrent de falla baix i el funcionament continuat del sistema després es compensa amb l’inconvenient inherent que la ubicació de l’error és difícil de detectar.