🌍 Földelési rendszerek kialakítása

Alapfogalom — Mi a földelési rendszer?

A földelési rendszer meghatározza, hogyan kapcsolódik a hálózat nullavezetője és a védővezetők a földpotenciálhoz. Ez alapjaiban befolyásolja:

• a hibavédelem módját és eszközeit
• a zárlati áram nagyságát és útját
• a hibaáram-védőkapcsoló (ÁVK) szükségességét
• a megengedett érintési feszültséget

A hálózattípus jelölése: 1. betű = hálózat földelése | 2. betű = készülék/felhasználó földelése
T = terre (föld) | N = neutre (nulla) | I = isolé (szigetelt)

1. TN hálózatok

A nullavezető és a védővezető a hálózat oldalán van összekötve a földdel. A hibavédelem módja: automatikus lekapcsolás (kismegszakító vagy ÁVK).

1.1 TN-S

Transzformátor
    ├── L1, L2, L3  (fázisok)
    ├── N  (nullavezető — külön vezető)
    └── PE (védővezető — külön vezető, zöld-sárga)

• N és PE végig elkülönített — ez az ideális megoldás
• Nincs zavaró visszahatás az N és PE között
• Minden új telepítésnél kötelező
• → Elosztószekrények (Kiselosztók) építése — PEN szétválasztás helye

1.2 TN-C

Transzformátor
    ├── L1, L2, L3
    └── PEN (nullavezető és védővezető közös — szürke vagy kék, zöld-sárga jelöléssel a végeken)

• N és PE közös vezető (PEN) — régi hálózatokban fordul elő
• Minimális keresztmetszet: Cu $10\text{ mm}^2$, Al $16\text{ mm}^2$
• Új telepítésnél tilos! Csak a közüzemi hálózat részeként elfogadott
• Hátrány: PEN-szakadásnál a készülékházak feszültség alá kerülnek

1.3 TN-C-S (leggyakoribb hazai megoldás)

Közüzemi hálózat: PEN
    └── Mérőhelyen belül: PEN → N + PE (szétválasztás)
            ├── N (kék)
            └── PE (zöld-sárga)

• A PEN a felhasználói főelosztónál válik szét N és PE vezetékre
• A szétválasztás után PEN újra nem alkotható!
• → Fogyasztásmérő helyek kialakítása

Fontos: A szétválasztás pontján a PE-sín közvetlenül az épület főföldelőjére csatlakozik.

2. TT hálózat

Transzformátor
    ├── L1, L2, L3
    ├── N  (nullavezető, hálózati oldalon földelt)
    └── PE (felhasználói saját földelőelektróda — nincs galvanikus összeköttetés a hálózati nullával)

• A felhasználó saját földelést alakít ki (pl. talpföldelő, rudas földelő)
• Zárlati áram kicsi → kismegszakító nem vált ki megbízhatóan
• ÁVK kötelező a hibavédelemhez (30 mA személyvédelem)
• Tipikus: szabadon álló épületek, tanyák, régi hálózatok, ahol nincs TN
• → Hibaáram-védőkapcsolók (ÁVK, FI-relé)

Mérés: A TT hálózat földelési ellenállását mérni kell ($R_E$). Feltétel: $$I_{\Delta n} \times R_E \le 50\text{ V}$$ (érintési feszültség határérték) → VBF Mérések

3. IT hálózat

Transzformátor
    ├── L1, L2, L3
    └── Középpont: nincs közvetlen földkapcsolat (szigetelt vagy nagy impedancián át)

• Első hiba esetén nem folyik zárlati áram — az üzem folytatható
• Szigetelésfigyelő relé (IMD) kötelező — jelzi az első hibát
• Második hiba esetén már zárlat keletkezik → akkor kell lekapcsolni
• Tipikus: kórházak (orvosi IT rendszer), bányák, folyamatos üzemű ipari rendszerek
• → Érintésvédelmi módok (Átfogó) — védőelválasztás elvével rokon

4. Összehasonlító táblázat

* Személyvédelemhez lakóépületben ajánlott, de nem minden körön kötelező (kivéve különleges helyek).

5. Földelőelektródák

Típusok és alkalmazhatóság

Legjobb megoldás: Gyűrűs + talpföldelő kombinációja az épület alapjaiba ágyazva — ez ad legkisebb és legtartósabb $R_E$ értéket.

Anyagkövetelmények

• Cu szalag: min. $25\text{ mm}^2$ (talpföldelő), min. $16\text{ mm}^2$ (rudas)
• Horganyzott acél szalag: $90\text{ mm}^2$ ($30\times3\text{ mm}$)
• Rozsdamentes acél: $50\text{ mm}^2$
• Korrózió figyelembevétele — talajösszetétel szerint!

6. Kapcsolat a zárlati áram számítással

A hálózattípus alapvetően meghatározza a zárlati áram útját és nagyságát:

• TN hálózatban: $I_k = U_0 / Z_{\text{loop}}$ — a hurokimpedancia (fázis + PE vezető) határozza meg
• TT hálózatban: $I_k = U_0 / (R_{\text{hálózat}} + R_E)$ — általában kicsi → ÁVK szükséges
• IT hálózatban: első hiba esetén az áram csak a kapacitív szivárgáson folyik

→ Zárlati áram számítás | Kismegszakító és kábel illesztése

7. Mérések — VBF során

→ VBF Mérések | Műszerismeret és Használat