במתקן חשמלי או במערכת אספקת חשמל מערכת הארקה or מערכת הארקה מחבר חלקים ספציפיים של התקנה זו עם המשטח המוליך של כדור הארץ למטרות בטיחות ותפקוד. נקודת ההתייחסות היא פני השטח המוליכים של כדור הארץ, או על ספינות, פני הים. הבחירה במערכת הארקה יכולה להשפיע על בטיחות והתאימות האלקטרומגנטית של ההתקנה. התקנות למערכות הארקה משתנות במידה ניכרת בין המדינות ובין חלקים שונים של מערכות החשמל, אם כי רבים ממלאים אחר המלצות הוועדה הבינלאומית לאלקטרו-טכני המתוארת להלן.

מאמר זה נוגע רק להארקה לחשמל. דוגמאות למערכות אדמה אחרות מופיעות בהמשך עם קישורים למאמרים:

• כדי להגן על מבנה מפני שביתת ברק, הכוונת הברק דרך מערכת ההארקה ולמוט הקרקע במקום מעבר במבנה.
• כחלק ממתח הכוח החוזר וקווי האות החד-חוטיים, כמו למשל שימשו להספקת חשמל נמוכה של וולט וליצור קווי טלגרף.
• ברדיו, כמטוס קרקע לאנטנה מונופול גדולה.
• כאיזון מתח עזר לסוגים אחרים של אנטנות רדיו, כמו דיפול.
• כנקודת ההזנה של אנטנת דיפול קרקעית לרדיו VLF ו- ELF.

מטרות הארקה חשמלית

הארקה מגן

בבריטניה "הארקה" היא חיבור החלקים המוליכים החשופים של המתקן באמצעות מוליכים מגנים ל"מסוף הארקה הראשי ", המחובר לאלקטרודה במגע עם פני האדמה. א מנצח מגן (PE) (המכונה מוליך הארקת ציוד בקוד החשמל הלאומי של ארה"ב) נמנע מסכנת התחשמלות על ידי שמירת המשטח המוליך החשוף של מכשירים מחוברים קרוב לפוטנציאל כדור הארץ בתנאי תקלה. במקרה של תקלה, זרם מותר לזרום לכדור הארץ על ידי מערכת ההארקה. אם זה מוגזם, ההגנה על זרם יתר של נתיך או מפסק תפעל, ובכך תגן על המעגל ותסיר כל מתח שנגרם כתוצאה מהתקלות מהמשטחים החשופים למוליכות. ניתוק זה הוא עיקרון בסיסי בתרגול החיווט המודרני ומכונה "ניתוק אוטומטי של אספקה" (ADS). ערכי עכבת לולאות תקלות אדמה מותרים מקסימליים ומאפייני התקני הגנה מפני זרם יתר מוגדרים בקפדנות בתקנות הבטיחות החשמלית על מנת להבטיח שזה קורה במהירות וכי בזמן שזרם יתר זורם מתחים מסוכנים אינם מתרחשים על המשטחים המוליכים. ההגנה היא אם כן על ידי הגבלת גובה המתח ומשכו.

האלטרנטיבה היא הגנה בעומק - כגון בידוד מחוזק או כפול - כאשר כשלים עצמאיים מרובים חייבים להתרחש כדי לחשוף מצב מסוכן.

הארקה פונקציונאלית

A אדמה פונקציונלית החיבור משרת מטרה שאינה בטיחות חשמלית ועלול לשאת זרם כחלק מהפעולה הרגילה. הדוגמה החשובה ביותר לכדור הארץ התפקודי היא הנייטרלית במערכת אספקת חשמל כאשר מדובר במוליך הנושא זרם המחובר לאלקטרודה בכדור הארץ במקור החשמל. דוגמאות נוספות למכשירים המשתמשים בחיבורי אדמה פונקציונליים כוללים מדכאי מתח ומסנני הפרעות אלקטרומגנטיים.

מערכות מתח נמוך

ברשתות הפצה במתח נמוך, המחלקות את החשמל למחלקה הרחבה ביותר של משתמשי הקצה, החשש העיקרי לתכנון מערכות הארקה הוא בטיחות הצרכנים המשתמשים במכשירים החשמליים והגנתם מפני התחשמלות. מערכת הארקה, בשילוב עם אמצעי הגנה כגון נתיכים והתקני זרם שיורי, חייבים להבטיח בסופו של דבר שאדם לא צריך לבוא במגע עם חפץ מתכתי שהפוטנציאל ביחס לפוטנציאל של האדם חורג מסף "בטוח", בדרך כלל מוגדר בערך 50 V.

ברשתות חשמל עם מתח מערכת של 240 וולט עד 1.1 קילו וולט, המשמשות בעיקר בציוד / מכונות תעשייתיות / מכרות ולא ברשתות נגישות לציבור, תכנון מערכת ההארקה חשוב לא פחות מבחינה בטיחותית כמו למשתמשים מקומיים.

ברוב המדינות המפותחות הוצגו שקעים של 220 וולט, 230 וולט או 240 וולט עם מגעים מוארקים ממש לפני או מעט אחרי מלחמת העולם השנייה, אם כי עם שונות לאומית משמעותית בפופולריות. בארצות הברית ובקנדה, שקעי חשמל 120 וולט שהותקנו לפני אמצע שנות ה -1960 בדרך כלל לא כללו סיכה קרקעית (אדמה). בעולם המתפתח, תרגול חיווט מקומי עשוי שלא לספק חיבור לסיכת הארקה של שקע.

בהעדר אדמת אספקה, מכשירים הזקוקים לחיבור כדור הארץ השתמשו לעתים קרובות באספקה ​​ניטרלית. חלקם השתמשו במוטות קרקע ייעודיים. למכשירי 110 וולט רבים תקעים מקוטבים כדי לשמור על הבחנה בין "קו" ל"ניטראלי ", אך שימוש באספקה ​​ניטרלית עבור הארקת ציוד יכול להיות בעייתי ביותר. "קו" ו"ניטראלי "עשויים להפוך בטעות בשקע או בתקע, או שהחיבור ניטראלי לאדמה עלול להיכשל או להתקין בצורה לא נכונה. אפילו זרמי עומס רגילים בניוטרל עלולים ליצור נפילות מתח מסוכנות. מסיבות אלה, מרבית המדינות חוקים כעת על חיבורי כדור הארץ מגן ייעודיים שכיום הם כמעט אוניברסליים.

אם לנתיב התקלה בין חפצים המופעלים בטעות ולחיבור האספקה ​​עכבה נמוכה, זרם התקלה יהיה גדול עד כדי כך שמכשיר ההגנה מפני זרם יתר של המעגל (נתיך או מפסק) יפתח בכדי לנקות את תקלת האדמה. כאשר מערכת הארקה אינה מספקת מוליך מתכתי נמוך עם עכבה בין מארזי ציוד להחזרת אספקה ​​(למשל במערכת TT הארוקה בנפרד), זרמי התקלה קטנים יותר ולא בהכרח יפעילו את התקן ההגנה מפני זרם יתר. במקרה כזה מותקן גלאי זרם שיורי כדי לגלות את הזרם שדלף לקרקע ולהפריע למעגל.

המינוח של חברת החשמל

התקן הבינלאומי IEC 60364 מבדיל בין שלוש משפחות של סידורי הארקה, תוך שימוש בקודים עם שתי אותיות TN, TT, ו IT.

האות הראשונה מציינת את הקשר בין כדור הארץ לציוד אספקת החשמל (גנרטור או שנאי):

"T" - חיבור ישיר של נקודה עם כדור הארץ (לטינית: terra)

"אני" - שום נקודה אינה קשורה לאדמה (בידוד), למעט אולי באמצעות עכבה גבוהה.

האות השנייה מציינת את החיבור בין כדור הארץ או הרשת לבין המכשיר החשמלי המסופק:

"T" - חיבור כדור הארץ הוא על ידי חיבור ישיר מקומי לכדור הארץ (לטינית: טרה), בדרך כלל באמצעות מוט קרקע.

"N" - חיבור כדור הארץ מסופק על ידי אספקת החשמל Network, או כמוליך אדמה מגן נפרד (PE) או בשילוב עם המוליך הנייטרלי.

סוגי רשתות TN

ב TN מערכת הארקה, אחת הנקודות בגנרטור או שנאי קשורה לאדמה, בדרך כלל נקודת הכוכב במערכת תלת פאזית. גוף המכשיר החשמלי מחובר לאדמה דרך חיבור אדמה זה בשנאי. הסדר זה הוא תקן עדכני למערכות חשמל למגורים ותעשייה, במיוחד באירופה.

המוליך המחבר בין החלקים המתכתיים החשופים של התקנת החשמל של הצרכן נקרא אדמה מגן. המוליך שמתחבר לנקודת הכוכב במערכת תלת פאזית, או הנושא את זרם ההחזר במערכת חד-פאזית, נקרא נטרל (N). נבדלים בין שלוש גרסאות של מערכות TN:

TN − S

PE ו- N הם מוליכים נפרדים המחוברים זה לזה רק ליד מקור הכוח.

TN − C

מוליך PEN משולב ממלא את הפונקציות של מוליך PE וגם של מנצח N. (במערכות 230 / 400V המשמשות בדרך כלל רק לרשתות הפצה)

TN − C − S

חלק מהמערכת משתמשת במוליך PEN משולב, שמתחלק בשלב מסוים לקווי PE ו- N נפרדים. מוליך ה- PEN המשולב מתרחש בדרך כלל בין התחנה לתחנת הכניסה לבניין, ואדמה ונייטרלית מופרדים בראש השירות. בבריטניה מערכת זו ידועה גם בשם הארקה מרובה-מגן (PME)בגלל התרגול של חיבור המוליך הנייטרלי-האדמה המשולב לאדמה אמיתית במקומות רבים, כדי להפחית את הסיכון להלם חשמלי במקרה של מוליך PEN שבור. מערכות דומות באוסטרליה ובניו זילנד מכונות כ- ניטראלי מרובה הארצות (גברים) ובצפון אמריקה, כמו ניטראלי רב-בסיסי (MGN).

אפשר לקבל גם אספקת TN-S וגם TN-CS מאותו שנאי. לדוגמא, העטפות בכבלים תת קרקעיים מחלידות ומפסיקות לספק חיבורי כדור הארץ טובים, ולכן ניתן להמיר בתים בהם נמצאים "אדמות רעות" בעלות עמידות גבוהה ל- TN-CS. זה אפשרי רק ברשת כאשר הנייטרלי הוא חסין כראוי כנגד כישלון, והמרה לא תמיד אפשרית. ה- PEN חייב להיות מחוזק מתאים מפני תקלה, שכן PEN במעגל פתוח יכול להרשים מתח פאזה מלא בכל מתכת חשופה המחוברת לאדמת המערכת במורד הזרם. האלטרנטיבה היא לספק אדמה מקומית ולהמיר ל- TT. האטרקציה העיקרית של רשת TN היא נתיב האדמה בעל העכבה הנמוכה מאפשר ניתוק אוטומטי קל (ADS) במעגל זרם גבוה במקרה של קו-קו ל- PE, כאשר אותו מפסק או נתיך יפעלו עבור LN או L תקלות ב- PE, ואין צורך ב- RCD לגילוי תקלות כדור הארץ.

רשת TT

ב TT מערכת הארקה (טרה-טרה), חיבור האדמה המגן עבור הצרכן מסופק על ידי אלקטרודה מקומית, (המכונה לפעמים חיבור טרה-פירמה) ויש עוד אחד המותקן באופן עצמאי בגנרטור. אין 'חוט אדמה' בין השניים. עכבת לולאת התקלה גבוהה יותר, אלא אם כן עכבת האלקטרודה נמוכה מאוד, התקנת TT צריכה תמיד להיות בעלת RCD (GFCI) כמבודד הראשון שלה.

היתרון הגדול של מערכת הארקה TT הוא הפרעה המופחתת מציוד מחובר של משתמשים אחרים. מאז ומתמיד עדיפה TT על יישומים מיוחדים כמו אתרי טלקומוניקציה הנהנים מהארקה ללא הפרעות. כמו כן, רשתות TT אינן מהוות סיכונים חמורים במקרה של נייטרל מקולקל. בנוסף, במקומות שבהם מופץ כוח תקורה, מוליכי אדמה אינם נמצאים בסכנה לחיות אם מוליך חלוקת תקורה עלול להישבר על ידי עץ או ענף שנפל.

בעידן שלפני RCD, מערכת הארקת ה- TT לא הייתה אטרקטיבית לשימוש כללי בגלל הקושי לסדר ניתוק אוטומטי אמין (ADS) במקרה של קצר-אל-PE קצר (בהשוואה למערכות TN, שם אותו מפסק או שנתיך יפעל גם עבור תקלות LN או L-PE). אך ככל שמכשירי זרם שיורי מקלים את החיסרון הזה, מערכת ההארקה של TT הפכה לאטרקטיבית בהרבה ובתנאי שכל מעגלי החשמל AC מוגנים על RCD. במדינות מסוימות (כמו בריטניה) מומלץ למצבים בהם אזור אימפוטנציה נמוכה של עכבה נמוכה הוא בלתי מעשי לשמירה על ידי מליטה, כאשר קיימים חיווט חיצוני משמעותי, כגון אספקה ​​לבתים ניידים וכמה הגדרות חקלאיות, או כאשר זרם תקלות גבוה עלול להוות סכנות אחרות, כמו למשל במחסני דלק או במרינות.

מערכת ההארקה TT משמשת ברחבי יפן, עם יחידות RCD ברוב הגדרות התעשייה. זה יכול להטיל דרישות נוספות על כוננים בתדרים משתנים ועל ספקי כוח ממתגים אשר לרוב יש מסננים משמעותיים המעבירים רעש בתדר גבוה למוליך הקרקע.

רשת IT

ב IT רשת, למערכת ההפצה החשמלית אין קשר לאדמה בכלל, או שיש לה רק חיבור עכבה גבוה.

השוואה

מונחים אחרים

בעוד שתקנות החיווט הלאומיות לבניינים במדינות רבות עוקבות אחר המינוח של חברת החשמל 60364, בצפון אמריקה (ארצות הברית וקנדה), המונח "מוליך הארקת ציוד" מתייחס לשטח ציוד וחוטי קרקע במעגלי הענף, ו"מוליך הארקת אלקטרודות ". משמש למוליכים המקשרים מוט אדמה אדמה (או דומה) לפאנל שירות. "מוליך מקורקע" הוא המערכת "ניטרלית". התקנים האוסטרליים והניו זילנדים משתמשים במערכת הארקה מסוג PME שונה בשם Neutral Multiple Earthed (MEN). הנייטרלי מקורקע (מקורקע) בכל נקודת שירות צרכנית ובכך מביא למעשה את הפרש הפוטנציאל הנייטרלי לאפס לכל אורך קווי ה- LV. בבריטניה ובחלק ממדינות חבר העמים, המונח "PNE" שמשמעותו Phase-Neutral-Earth משמש לציון כי משתמשים במוליכים (או יותר עבור חיבורים שאינם חד-פאזיים), כלומר PN-S.

נייטרלי הארצי התנגדות (הודו)

בדומה למערכת HT, מערכת אדמת התנגדות הונהגה גם עבור כרייה בהודו בהתאם לתקנות רשות החשמל המרכזית למערכת LT (1100 V> LT> 230 V). במקום הארקה מוצקה של נקודה נייטרלית של כוכב, מתווסף בין היתר התנגדות הארקה ניטראלית (NGR), המגבילה את זרם דליפת האדמה עד 750 מיליאמפר. עקב הגבלת זרם התקלה זה בטוח יותר למכרות גזיים.

מכיוון שדליפת כדור הארץ מוגבלת, להגנה מפני דליפה יש הגבלה הגבוהה ביותר לקלט של 750 mA בלבד. במערכת הארקה מוצקה דליפה זרם יכול לעלות לזרם קצר, כאן הוא מוגבל ל 750 mA מקסימום. זרם הפעלה מוגבל זה מפחית את יעילות התפעול הכוללת של הגנת ממסר דליפה. חשיבות ההגנה היעילה והאמינה ביותר גדלה למען הבטיחות, מפני התחשמלות במכרות.

במערכת זו יש אפשרויות שההתנגדות המחוברת נפתחת. כדי להימנע מהגנה נוספת זו כדי לפקח על ההתנגדות נפרסת, המנתקת את החשמל במקרה של התקלה.

הגנה מפני דליפות כדור הארץ

דליפת כדור הארץ של הזרם עלולה להזיק מאוד לבני האדם, אם היא תעבור דרכם. כדי למנוע זעזוע מקרי על ידי מכשירים חשמליים / ציוד ממסר / חיישן דליפת כדור הארץ משמש למקור כדי לבודד את הכוח כאשר הדליפה חורגת מגבול מסוים. מפסק דליפת כדור הארץ משמש למטרה זו. מפסק החישה הנוכחי נקרא RCB / RCCB. ביישומים התעשייתיים, ממסרי דליפת כדור הארץ משמשים עם CT נפרד (שנאי זרם) הנקרא CBCT (שנאי זרם מאוזן ליבה) המרגיש זרם דליפה (זרם רצף שלב אפס) של המערכת דרך המשנה של ה- CBCT וזה מפעיל את הממסר. הגנה זו עובדת בטווח של מילי אמפר וניתנת להגדרה בין 30 mA ל 3000 mA.

בדיקת קישוריות כדור הארץ

ליבת טייס נפרדת מנוהלת ממערכת אספקת חלוקה / ציוד בנוסף לליבה אדמה. התקן בדיקת קישוריות לכדור הארץ קבוע בסוף המקור אשר עוקב אחר קישוריות האדמה באופן רציף. ליבת הפיילוט p יוזמת ממכשיר בדיקה זה ועוברת דרך חיבור כבל נגרר המספק בדרך כלל כוח למכונות כרייה הנעות (LHD). ליבת p זו מחוברת לכדור הארץ בקצה החלוקה דרך מעגל דיודה, המשלים את המעגל החשמלי המתחיל ממכשיר הסימון. כאשר קישוריות האדמה לרכב נשברת, מעגל ליבת הטייס הזה מתנתק, מכשיר המגן הקבוע בסוף המקור מפעיל ובודד את הכוח למכונה. מעגל מסוג זה הוא חובה לציוד חשמלי כבד נייד המשמש במכרות מתחת לקרקע.

מאפיין

עלות

• רשתות TN חוסכות את עלות חיבור האדמה עם עכבה נמוכה באתר של כל צרכן. חיבור כזה (מבנה מתכת קבור) נדרש לספק אדמה מגן במערכות IT ו- TT.
• רשתות TN-C חוסכות את העלות של מוליך נוסף הדרוש לחיבורי N ו- PE נפרדים. עם זאת, כדי להקטין את הסיכון לנייטרלים שבורים, יש צורך בסוגי כבלים מיוחדים והרבה חיבורים לכדור הארץ.
• רשתות TT דורשות הגנה RCD ראויה (מפריעת תקלות קרקע).

בְּטִיחוּת

• ב- TN, סביר מאוד שתקלת בידוד תוביל לזרם קצר חשמלי אשר יפעיל מפסק זרם יתר או יתיל ונתק את מוליכי ה- L. במערכות TT, עכבת לולאת תקלות האדמה יכולה להיות גבוהה מכדי לעשות זאת, או גבוהה מכדי לעשות זאת בזמן הנדרש, ולכן בדרך כלל משתמשים במערכת RCD (לשעבר ELCB). במתקני TT מוקדמים יותר עשויים להיות חסרים תכונה בטיחותית חשובה זו, המאפשר ל- CPC (מוליך מגן או PE) ואולי חלקים מתכתיים הקשורים בהישג ידם של אנשים (חלקים חשופים-מוליכים וחלקים-מוליכים-חוץ) להפיץ אנרגיה במשך תקופות ממושכות תחת תקלה. תנאים, שהם סכנה ממשית.
• במערכות TN-S ו- TT (וב- TN-CS מעבר לנקודת הפיצול) ניתן להשתמש במכשיר זרם שיורי להגנה נוספת. בהיעדר תקלה בידוד במכשיר הצרכן, המשוואה I_L1+I_L2+I_L3+I_N = 0 מחזיק, ו- RCD יכול לנתק את האספקה ​​ברגע שסכום זה מגיע לסף (בדרך כלל 10 mA - 500 mA). תקלה בבידוד בין L או N ו- PE תפעיל RCD עם סבירות גבוהה.
• ברשתות IT ו- TN-C, התקני זרם שיורי נוטים הרבה פחות לאתר תקלת בידוד. במערכת TN-C, הם גם יהיו חשופים מאוד להופעה בלתי רצויה ממגע בין מוליכי אדמה של מעגלים על RCDs שונים או עם קרקע אמיתית, ובכך הופכים את השימוש שלהם לבלתי אפשרי. כמו כן, RCDs בדרך כלל מבודדים את הגרעין הנייטרלי. מכיוון שלא בטוח לעשות זאת במערכת TN-C, יש לחווט RCDs ב- TN-C כדי להפריע רק למוליך הקו.
• במערכות חד-פאזיות חד-קצוות בהן משלבים כדור הארץ והנייטרל (TN-C, והחלק של מערכות TN-CS שמשתמש בליבה ניטראלית וארצית אדמה), אם יש בעיית מגע במוליך ה- PEN, אז כל חלקי מערכת ההארקה מעבר לשבירה יעלו לפוטנציאל של מוליך ה- L. במערכת רב-פאזית לא מאוזנת, הפוטנציאל של מערכת ההארקה ינוע לכיוון של מוליך הקו העמוס ביותר. עלייה כזו בפוטנציאל הנייטרלי מעבר לשבירה מכונה א היפוך ניטרלי. לכן, חיבורי TN-C אינם חייבים לעבור על חיבורי תקע / שקע או כבלים גמישים, כאשר יש סבירות גבוהה יותר לבעיות מגע מאשר בחיווט קבוע. קיים גם סיכון אם כבל ניזוק, מה שניתן למתן אותו באמצעות קונסטרוקציית כבלים קונצנטרית ואלקטרודות כדור הארץ מרובות. עקב הסיכונים (הקטנים) של עבודת מתכת "מוארקת" אבודה העלולה לפוטנציאל מסוכן, יחד עם סיכון ההלם המוגבר מקרבה למגע טוב עם כדור הארץ האמיתי, השימוש באספקת TN-CS נאסר בבריטניה בגלל אתרי קרוואנים ואספקת חוף לסירות, ומיואשים מאוד לשימוש בחוות ובאתרי בנייה חיצוניים, ובמקרים כאלה מומלץ לבצע את כל החיווט החיצוני TT עם RCD ואלקטרודת אדמה נפרדת.
• במערכות IT, לא סביר שתקלת בידוד יחידה תזרום זרמים מסוכנים בגוף אנושי במגע עם כדור הארץ, מכיוון שלא קיים מעגל עכבה נמוך לזרם כזה. עם זאת, תקלת בידוד ראשונה יכולה להפוך למעשה מערכת IT למערכת TN ואז תקלה בידוד שנייה יכולה להוביל לזרמי גוף מסוכנים. גרוע מכך, במערכת רב-פאזית, אם אחד מוליכי הקו היה יוצר קשר עם האדמה, זה היה גורם לליבות הפאזה האחרות לעלות למתח הפאזה ביחס לכדור הארץ ולא למתח הניטרלי-פאזי. מערכות IT חוות גם מתח יתר של מעבר גדול ממערכות אחרות.
• במערכות TN-C ו- TN-CS, כל קשר בין הליבה הנייטרלית-האדמה המשולבת לגוף האדמה יכול בסופו של דבר לשאת זרם משמעותי בתנאים רגילים, ויכול לשאת עוד יותר במצב ניטרלי שבור. לפיכך, חייבים להיות בגודל של מוליכי הדבקה העיקריים של המכשירים העיקריים; לא ניתן להשתמש ב TN-CS במצבים כמו תחנות דלק, בהן יש שילוב של הרבה עבודות מתכת קבורות וגזים נפיצים.

תאימות אלקטרומגנטית

• במערכות TN-S ו- TT, לצרכן יש חיבור רעש נמוך לכדור הארץ, שאינו סובל מהמתח המופיע במוליך N כתוצאה מזרמי ההחזרה וההימנעות של אותו מוליך. זה חשוב במיוחד לסוגים מסוימים של ציוד טלקומוניקציה ומדידה.
• במערכות TT, לכל צרכן יש חיבור משלו לאדמה, והוא לא יבחין בזרמים שעלולים להיגרם על ידי צרכנים אחרים בקו PE משותף.

תקנון

• בקוד החשמל הלאומי של ארצות הברית ובקוד החשמל הקנדי ההזנה משנאי ההפצה משתמשת במוליך נייטרלי והארקה משולב, אך בתוך המבנה משתמשים במוליכים אדמה נייטרליים ומגינים נפרדים (TN-CS). יש לחבר את הנייטרל לאדמה רק בצד האספקה ​​של מתג הניתוק של הלקוח.
• בארגנטינה, צרפת (TT) ובאוסטרליה (TN-CS), על הלקוחות לספק חיבורי קרקע משלהם.
• יפן נשלטת על פי חוק PSE, ומשתמשת באדמת TT ברוב ההתקנות.
• באוסטרליה משתמשים במערכת האדמה Multiple Earthed Neutral (MEN) ומתוארת בסעיף 5 של AS 3000. עבור לקוח LV, מדובר במערכת TN-C מהשנאי ברחוב למתחם, (הנייטרלי הוא הארקה פעמים רבות לאורך קטע זה), ומערכת TN-S בתוך ההתקנה, מה מרכזיה הראשית כלפי מטה. נראה כשלם, זו מערכת TN-CS.
• בדנמרק תקנת המתח הגבוה (Stærkstrømsbekendtgørelsen) ומלזיה, פקודת החשמל 1994 קבעה כי על כל הצרכנים להשתמש בכלי האדמה של TT, אם כי במקרים נדירים ניתן לאפשר TN-CS (לשימוש באותו אופן כמו בארצות הברית). הכללים שונים כשמדובר בחברות גדולות יותר.
• בהודו לפי תקנות רשות החשמל המרכזית, CEAR, 2010, תקנה 41, ישנה הארקה, חוט ניטרלי של מערכת 3-פאזית, 4-חוטים והחוט השלישי הנוסף של מערכת דו-פאזית, 2-חוטים. הארקה צריכה להיעשות בשני חיבורים נפרדים. מערכת הארקה כוללת גם מינימום שניים או יותר בורות אדמה (אלקטרודה) כך שמתקיים הארקה נכונה. בהתאם לכלל 3, להתקנה עם עומס מעל 42 קילוואט העולה על 5 וולט יהיה מכשיר הגנה מפני דליפת כדור הארץ מתאים לבידוד העומס במקרה של תקלה או דליפה.

דוגמאות יישום

• באזורים של בריטניה בהם קיימת כבלים חשמליים תת-קרקעיים, מערכת TN-S נפוצה.
• בהודו אספקת LT בדרך כלל היא דרך מערכת TN-S. ניטראלי מקורקע כפול בשנאי ההפצה. ניטראלי וכדור הארץ פועלים בנפרד על קו תקורה / כבלים. מוליך נפרד לקווי תקורה ושריון כבלים משמש לחיבור אדמה. אלקטרודות / בורות אדמה נוספים מותקנים בקצות המשתמש לחיזוק האדמה.
• ברוב הבתים המודרניים באירופה יש מערכת הארקה מסוג TN-CS. הנייטרל והאדמה המשולב מתרחש בין תחנת השנאי הקרובה ביותר לבין שירות הניתוק (הנתיך לפני המונה). לאחר מכן, נעשה שימוש בליבות אדמה ונייטרליות נפרדות בכל החיווט הפנימי.
• לבתים ישנים עירוניים ופרברים בבריטניה נוטים לספק TN-S, כאשר חיבור האדמה מועבר דרך נדן ההובלה של כבל הנייר והתחתית התת קרקעיים.
• בתים ישנים יותר בנורבגיה משתמשים במערכת ה- IT ואילו בתים חדשים יותר משתמשים ב- TN-CS.
• כמה בתים ישנים, במיוחד אלה שנבנו לפני המצאת מפסקי זרם שיורי רשתות קווי רשת ביתיים, משתמשים בסידור TN-C בבית. זה כבר לא מומלץ להתאמן.
• חדרי מעבדה, מתקנים רפואיים, אתרי בנייה, בתי מלאכה לתיקון, מתקני חשמל ניידים וסביבות אחרות המסופקות באמצעות גנרטורי מנוע בהם יש סיכון מוגבר לתקלות בידוד, משתמשים לרוב בסידור הארקת IT המסופק משנאי בידוד. כדי להקל על הבעיות בשתי תקלות במערכות IT, על שנאי הבידוד לספק רק מספר מועט של עומסים כל אחד מהם ויש להגן עליהם באמצעות מכשיר פיקוח לבידוד (המשמש בדרך כלל רק על ידי מערכות IT רפואיות, רכבות או צבאיות, בגלל עלות).
• באזורים מרוחקים, בהם עלות מוליך PE נוסף עולה על עלות חיבור אדמה מקומי, לרוב משתמשים ברשתות TT במדינות מסוימות, במיוחד בנכסים ישנים יותר או באזורים כפריים, שבהם בטיחות אחרת עלולה להיות מאוימת על ידי שבר של מוליך PE תקורה על ידי, למשל, ענף עצים שנפל. אספקת TT לנכסים בודדים נראית גם בעיקר במערכות TN-CS בהן נכס בודד נחשב לא מתאים לאספקת TN-CS.
• באוסטרליה, ניו זילנד וישראל מערכת TN-CS נמצאת בשימוש; עם זאת, כללי החיווט קובעים כיום כי בנוסף, על כל לקוח לספק חיבור נפרד לאדמה באמצעות חיבור צנרת מים (אם צינורות מים מתכתיים נכנסים לחנות הצרכן) וגם אלקטרודת אדמה ייעודית. באוסטרליה ובניו זילנד קוראים לזה קישור ניטראלי מרובה-ארציות או קישור MEN. קישור MEN זה ניתן להסרה למטרות בדיקות התקנה, אך מחובר במהלך השימוש על ידי מערכת נעילה (אגוזי נעילה למשל) או שניים או יותר ברגים. במערכת MEN, שלמות הנייטרל היא החשובה ביותר. באוסטרליה, מתקנים חדשים חייבים גם לקשור את אכיפת הבטון הבסיסית מתחת לאזורים רטובים למוליך האדמה (AS3000), בדרך כלל להגדיל את גודל הארקה, ומספק מישור שיווי משקל באזורים כמו חדרי אמבטיה. במתקנים ישנים, זה לא נדיר למצוא רק את צינור המים, ומותר להישאר ככזה, אך יש להתקין את אלקטרודת האדמה הנוספת אם נעשית עבודת שדרוג כלשהי. כדור הארץ המגן והמוליכים הנייטרליים משולבים עד לחוליה הנייטרלית של הצרכן (שנמצאת בצד הלקוח של החיבור הנייטרלי של מד החשמל) - מעבר לנקודה זו, כדור הארץ המגן והמוליכים הנייטרליים נפרדים.

מערכות מתח גבוה

ברשתות מתח גבוה (מעל 1 קילו-וולט), שהן הרבה פחות נגישות לקהל הרחב, המוקד של תכנון מערכת הארקה הוא פחות על בטיחות ויותר על אמינות אספקה, אמינות הגנה והשפעה על הציוד בנוכחות קצר חשמלי. רק גודל המעגלים הקצרים שלב אל קרקע, שהם הנפוצים ביותר, מושפע משמעותית מבחירת מערכת הארקה, מכיוון שהדרך הנוכחית סגורה בעיקר דרך כדור הארץ. שנאי כוח HV / MV תלת פאזיים, הנמצאים בתחנות משנה חלוקתיות, הם מקור האספקה ​​הנפוץ ביותר עבור רשתות הפצה, וסוג הארקה של הנייטרל שלהם קובע את מערכת הארקה.

ישנם חמישה סוגים של הארקה ניטראלית:

• ניטרלי מוצק-אדמה
• נחשף ניטרלי
• ניטראלי התנגדות ארצית
  • הארקה בעלת עמידות נמוכה
  • הארקה בעלת עמידות גבוהה
• התגובה נטרלית ארצית
• באמצעות שנאי הארקה (כמו שנאי זיגזג)

ניטרלי מוצק-אדמה

In מוצק or ישירות נקודת הכוכב הנייטרלית הארקה, מחוברת ישירות לקרקע. בפתרון זה, נתיב עכבה נמוך מסופק על מנת שזרם התקלות בקרקע ייסגר וכתוצאה מכך, גודלם ניתן להשוואה לזרמי תקלות תלת פאזיים. מכיוון שהנייטרלי נשאר בפוטנציאל קרוב לאדמה, המתחים בשלבים שאינם מושפעים נותרים ברמות דומות לאלה שלפני התקלה; מסיבה זו, מערכת זו משמשת באופן קבוע ברשתות העברה במתח גבוה, שם עלויות הבידוד גבוהות.

ניטראלי התנגדות ארצית

להגבלת תקלות בקרקע במעגל קצר מתווספת התנגדות הארקה ניטראלית נוספת (NGR) בין נקודת הכוכב הנייטרלית, לבין הקרקע.

הארקה בעלת עמידות נמוכה

עם תקלות התנגדות נמוכה מגבלת הזרם גבוהה יחסית. בהודו זה מוגבל ל 50- A למכרות פתוחים יצוקים בהתאם לתקנות רשות החשמל המרכזית, CEAR, 2010, כלל 100.

נחשף ניטרלי

In נחשף, מְבוּדָד or צף ניטרלי כמו במערכת ה- IT, אין קשר ישיר של נקודת הכוכב (או נקודה אחרת ברשת) וקרקע. כתוצאה מכך, לזרמי תקלות קרקע אין דרך להיסגר ובכך יש סדר גודל זניח. עם זאת, בפועל, זרם התקלה לא יהיה שווה לאפס: למוליכים במעגל - במיוחד כבלים תת-קרקעיים - יש קיבול מובנה כלפי כדור הארץ, המספק נתיב של עכבה גבוהה יחסית.

מערכות עם ניטרל מבודד עשויות להמשיך לפעול ולספק אספקה ​​ללא הפרעה גם בנוכחות תקלה קרקעית.

נוכחות של תקלה קרקעית ללא הפרעה עלולה להוות סיכון בטיחותי משמעותי: אם הזרם עולה על 4 A - 5 A מתפתחת קשת חשמלית, אשר עשויה להישמר גם לאחר ניקוי התקלה. מסיבה זו, הם מוגבלים בעיקר לרשתות תת-קרקעיות וצוללות, ויישומים תעשייתיים, בהם צורך האמינות הוא גבוה וההסתברות למגע אנושי נמוכה יחסית. ברשתות תפוצה עירוניות עם הזנות תת קרקעיות מרובות, הזרם הקיבולי עשוי להגיע לכמה עשרות אמפר, מהווה סיכון משמעותי לציוד.

היתרון של זרם תקלות נמוך והמשך פעולת המערכת לאחר מכן מתקזז על ידי החיסרון הגלום שקשה לזהות את מיקום התקלה.