It схема заземления: Система заземления IT область применения, схема, преимущества

Система заземления IT- где применяется, схема

Кроме обычных систем электропитания, в которых нейтраль источника питания соединена с контуром заземления, есть схема, в которой вторичная обмотка трансформатора и все элементы электросхемы изолированы от заземления или соединены с ним через сопротивление большого номинала. Часто вместо резистора используется разрядник, предохраняющий потребителей при попадании молнии в линию электропередач. Это система заземления IT.

Все элементы корпуса и другие металлические детали оборудования, не подключённые к электропитанию, в этой схеме заземляются. Ток утечки в таких системах электропитания практически отсутствует даже при нарушении изоляции между корпусом и токоведущими частями. Это позволяет длительную эксплуатацию электрооборудования при однофазном замыкании.

Схема заземления IT, согласно ПУЭ п.1.7.3, относится к системам с изолированной нейтралью. Именно под таким названием она известна среди большинства электромонтёров России. Питание однофазных электроустановок осуществляется по двум, а трёхфазной аппаратуры по трём проводам. Нейтральный провод N не заземлён, а заземляющий РЕ проложен только от корпуса оборудования до контура заземления.

Происхождение данной системы

Первоначально система заземления IT широко применялась в схемах электроснабжения жилых зданий. Это было связано с отсутствием надёжного заземления в деревянных зданиях и деревянных опорах линий электропередач, которые также не могли использоваться в качестве заземления.

В частности, эксплуатировавшиеся в СССР до начала 60-х годов сети 127/220В являлись схемами с изолированной нейтралью. Это было связано отсутствием надёжного заземления, устройств защиты и опасностью пожара в деревянных зданиях, составлявших значительную часть жилого фонда, при замыкании между заземлённым корпусом и токоведущими частями.

Отсутствие заземления в цепи электроснабжения здания и пониженное до 127В напряжение делает практически безопасным прикосновение к оголённым проводам. В связи с этими особенностями сложилось представление о полной безопасности работ по замене розеток и выключателей в бытовой электросети.

Широкое распространение сетей 220/380В с глухозаземлённой нейтралью получило с началом строительства «хрущёвок» — железобетонных домов с заземлённым каркасом и водопроводными трубами в каждой квартире. Такая конструкция здания повышает вероятность замыкания электропроводки и заземлённых элементов здания.

Из-за отсутствия связи нейтрального провода с заземлением при этом соединении не происходит отключение автоматического выключателя или перегорание плавкой вставки предохранителя. Поэтому прикосновение ко второму проводу в железобетонном здании приведёт к поражению человека электрическим током. В результате система заземления IT потеряла свои преимущества перед другими схемами защиты.

Схема электроснабжения в системе IT

Эта система описана в ПУЭ п.1.7.3 и показана там же на рис.1.7.4. В этой схеме источник питания и другие элементы сети отделены от контура заземления. Заземляются только корпуса электроприборов, изолированные от электропроводки. Требования к такому заземлению указаны в ПУЭ пп.1.7.58 и 1.7.64.

Для повышения безопасности использования такой схемы при проектировании и монтаже системы IT дополнительно к автоматическим выключателям устанавливаются УЗО и системы сигнализации.

Есть два варианта соединения обмоток питающего трансформатора:

1. Треугольник. В этой схеме нейтраль источника питания и нейтральный провод N отсутствуют. Такая система применяется на производстве для питания электропечей и других специальных установок, а так же на кораблях и других плавучих конструкциях. В этом случае электроприборы 220В подключаются к линейному напряжению.
2. Звезда. Классическая четырёхпроводная схема электропитания. Нейтральная точка вторичной обмотки трансформатора соединяется с контуром через разрядник. Этот элемент предотвращает попадание высокого напряжения в сеть при грозовых разрядах, а так же при нарушении изоляции между первичной, высоковольтной, и вторичной обмотками.

Особенности конструкции системы заземления IT определяют её достоинства перед другими схемами:

• возможность сравнительно безопасного прикосновения к токоведущим частям, находящимся под напряжением;
• малый ток утечки при однофазном замыкании на заземленный корпус;
• такое замыкание не является аварийным режимом и позволяет продолжать работу оборудования до устранения неисправности;
• при падении провода на землю отсутствует шаговое напряжение.

Кроме достоинств, схема защиты IT имеет недостатки, ограничивающие её применение:

• низкий ток утечки при однофазном замыкании на землю недостаточен для срабатывания обычных видов защиты;
• работа в режиме короткого замыкания между одной из фаз и заземлением является опасной в случае прикосновении к другому фазному проводу.

В чем отличие системы IT от других систем

Схема трёхфазного электроснабжения IT при включении вторичных обмоток питающего трансформатора 220/380В «звездой» практически не отличается от других систем питания. Основным отличием при однофазном подключении является то, что в нулевом и фазном проводнике отсутствует потенциал по отношению к заземлению. В сетях 127/220В электроприборы ≈220В включаются на линейное напряжение между двумя фазными проводниками.

При включении обмоток «треугольником» ситуация более сложная. В сети 380В стандартное для бытовых устройств напряжение 220В отсутствует. В этом случае используется понижающий трансформатор:

1. Для питания отдельных установок необходим однофазный электротрансформатор 380/220. Такой трансформатор может использоваться также в сетях TN и ТТ в качестве разделительного при организации схемы электропитания IT для отдельного электроприбора.
2. Питание нескольких групп потребителей осуществляется через трёхфазный трансформатор 380/220В. Вторичные обмотки этой установки соединяются «треугольником» и выходное линейное напряжение составляет необходимые 220В.
3. При соединении вторичных обмоток в «звезду» и использовании трансформатора 380/380В в схеме электропитания появляется нейтраль. Это позволит использовать классическую четырёхпроводную схему электроснабжения.

Важно! Нейтраль вторичной обмотки не заземляется. Это превращает систему IT в схему ТN.

Где применяется система заземления IT

В связи с особенностями этой схемы областью применения системы заземления IT являются электроустановки и здания с высокими требованиями к электро- и пожаробезопасности, а также требующие бесперебойного электроснабжения:

• Электрооборудование шахт, особенно в сырых и взрывоопасных условиях. Обязательной является установка рудничных устройств защиты от токов утечки.
• Медицинские учреждения, особенно хирургия и реанимация. Отключение электропитания в этих зданиях опасно для жизни пациентов.
• Научные лаборатории. Электрооборудование этих учреждений отличается повышенной чувствительностью к перепадам напряжения и аварийному отключению.
• Взрывоопасное производство. Это химические, деревообрабатывающие и газовые установки.
• Помещения с повышенной влажностью, ГЭС и другие сооружения с опасностью появления шагового напряжения. В этих установках по системе IT запитываются схемы управления, сигнализации и вспомогательные механизмы.
• Специальные установки. Эта схема защитного заземления используется для оборудования с повышенной опасностью замыкания на землю.

Систему электропитания IT имеют также переносные электростанции. Из-за отсутствия на месте установки контура заземления применить в этих аппаратах схему TN затруднительно.

Похожие материалы на сайте:

• Все системы заземления с описанием
• Система заземления TN-C
• Система заземления TN-C-S
• Система заземления TN-S

Система IT: особенности, требования, примеры выполнения

Определение.

Система IT — это система распределения электроэнергии, в которой все части источника питания, находящиеся под напряжением, изолированы от земли или одна из частей источника питания, находящихся под напряжением, заземлена через сопротивление. Открытые проводящие части электроустановки здания присоединены к заземляющему устройству электроустановки здания посредством защитных проводников (PE) (определение согласно СП 437.1325800.2018).

Информация, которую вы прочитаете ниже основана на статьях Ю.В. Харечко с его книги [1], а также нормативной документации [2], [3] и [4].

Особенности

При типе заземления системы IT (см. рис. 1) все части источника питания, находящиеся под напряжением, изолированы от земли или какая-то его часть, находящаяся под напряжением, заземлена через большое сопротивление. Открытые проводящие части электроустановки здания заземлены.

Рис. 1. Система IT трёхфазная трёхпроводная (на основе рисунка 2.26 из книги [1] автора Харечко Ю.В.)

На рисунке 1 обозначено:

1. заземляющее устройство источника питания;
2. заземляющее устройство электроустановки здания;
3. открытые проводящие части;
4. защитный контакт штепсельной розетки;
5. сопротивление, через которое заземляют часть источника питания, находящуюся под напряжением;
6. ПС — трансформаторная подстанция;
7. КЛ — кабельная линия электропередачи;
8. ВЛ — воздушная линия электропередачи.

При типе заземления системы IT защитные проводники электроустановки здания не имеют такого электрического соединения с заземлённой нейтралью источника питания, как в системах TN-S, TN-C-S.

Систему IT обычно применяют в электроустановках зданий специального назначения. Например, часть электроустановки медицинского учреждения, включающую в себя электрическое медицинское оборудование систем жизнеобеспечения пациентов, следует выполнять с типом заземления системы IT. Систему IT должны эксплуатировать обученные и квалифицированные лица.

Система IT в отличие от систем TN-S, TN-C-S, TN-C и TT имеет чрезвычайно малые токи замыкания на землю. Поэтому в электроустановках зданий, соответствующих типу заземления системы IT, требованиями ГОСТ Р 50571.3-2009 первое замыкание на землю предписано определять посредством устройств контроля изоляции. Если до устранения первого замыкания на землю в электроустановке здания произошло второе замыкание на землю, то его следует отключать с помощью устройств защиты от сверхтока или устройств дифференциального тока. Однако УДТ могут сработать при первом замыкании на землю из-за ёмкостных токов утечки.

В тоже время, переход от систем TN к системе IT является необоснованным. Так как, например, даже если существует такой недостаток систем TN в нормальных условиях, как наличие потенциала на заземленных открытых проводящих частях электрооборудования класса I, то он может быть устранён без перехода на систему IT. Открытые проводящие части электрооборудования класса I в электроустановках зданий, соответствующих типу заземления системы TT, заземляют посредством их присоединения к заземляющим устройствам электроустановок зданий. Поэтому указанные открытые проводящие части в нормальных условиях находятся под электрическим потенциалом земли.

Таким образом, если в электроустановке зданий, соответствующих типам заземления системы TN, при каких-то условиях нельзя обеспечить надлежащий уровень электрической безопасности, следует применять систему TT. Причём переход к системе TT не требует внесения каких-либо изменений в существующие низковольтные распределительные сети.

Требования

Еще давно был введён в действие Руководящий технический материал РТМ 42-2-4-80, требованиями которого в операционных блоках медицинский учреждений было предписано применять так называемую систему защитной проводки. Эта система является аналогом типа заземления системы IT, который выполняют в части электроустановки здания, включающей в себя электрооборудование операционных блоков больницы. В качестве источника питания для этой части электроустановки медицинского здания используют разделительный трансформатор, находящиеся под напряжением части вторичной обмотки которого изолированы от земли. Открытые проводящие части электрооборудования класса I, установленного в операционных блоках, соединяют с помощью защитных проводников с заземляющим устройством электроустановки здания.

С 1 января 2008 года действует ГОСТ Р 50571.28-2006, разработанный на основе стандарта МЭК 60364-7-710. Национальный стандарт устанавливает требования к электроустановкам зданий, в которых расположены больницы и поликлиники, а также к электроустановкам в помещениях медицинского назначения.

Требованиями п. 710.413.1.5 ГОСТ Р 50571.28-2006 предписывают использовать так называемую медицинскую систему IT¹ для части электроустановки медицинского здания, расположенной в помещениях группы 2² и предназначенной для питания электрического медицинского оборудования и систем жизнеобеспечения пациентов хирургического назначения, а также другого электрооборудования, расположенного “в окружении пациента”³. В качестве источника питания для медицинской системы IT следует использовать специальные разделительные трансформаторы медицинского назначения.

Примечания:

1) В п. 710.3.11 ГОСТ Р 50571.28-2006 термин “медицинская система IT” определен так: “Электрическая система IT, в которой солюблюдены особые требования для медицинских помещений”.

2) В таблице B.1 “Примерная классификация медицинских помещений” ГОСТ Р 50571.28-2006 в качестве помещений группы 2 указаны следующие помещения: анестезиологические кабинеты, операционные, кабинеты для подготовки к операциям, травматологические кабинеты, послеоперационные палаты, помещения для введения сердечных катетеров, отделения реанимации, помещения для ангиографии и помещения для недоношенных детей.

3) В п. 710.3.9 ГОСТ Р 50571.28-2006 определен термин “окружающая обстановка пациента: Любое пространство, где может произойти намеренный или непреднамеренный контакт пациента с частями медицинской электрической системы или с каким-либо лицом, имеющим контакт с частями системы (см. рисунок 710А). Примечание – Данное определение применяется, когда положение пациента фиксированно, в других случаях должны рассматриваться все возможные положения пациента”.

В требованиях, изложенных в п. 1.7.157 ПУЭ, сказано, что при подключении передвижной электроустановки к автономному передвижному источнику питания “его нейтраль, как правило, должна быть изолирована”. Иными словами, низковольтная система распределения электроэнергии, состоящая из автономного передвижного источника питания и передвижной электроустановки, должна соответствовать типу заземления системы IT.

Примеры выполнения

Рис. 2. Система IT трехфазная трехпроводная со всеми открытыми проводящими частямиРис. 3. Система IT трехфазная трехпроводная со всеми открытыми проводящими частями, соединёнными защитным проводником и заземлёнными совместноРис. 4. Система IT однофазная двухпроводная со всеми открытыми проводящими частями, соединенными защитным проводником и заземленными совместно

Примечания к рисункам 2-4:

• В электроустановке допускается выполнять дополнительное заземление защитного проводника PE.
• Система может быть присоединена к земле через большое полное сопротивление.

Список использованных источников

1. Харечко Ю.В. Основы заземления электрических сетей и электроустановок зданий. 6-е изд., перераб. и доп. – М.: ПТФ МИЭЭ, 2012. – 304 с.
2. ГОСТ 30331.1-2013
3. СП 437.1325800.2018
4. ГОСТ Р 50571.28-2006

Что означают системы заземления TN, TT и IT?

3 минуты чтения

Стандарты электробезопасности за последнее столетие превратились в сложнейшие системы, включающие все основные части безопасной установки, включая системы заземления.

Для мер, которые должны применяться в низковольтных (НН) электрических установках, используется эталонный стандарт IEC 60364.

Объявление

Существует три различных способа заземления распределительной системы; Система заземления TN, TT и IT в соответствии со стандартом IEC 60364.

Система TN делится на три типа: TN-C, TN-S и TN-C-S.

Содержание

Прежде чем мы начнем понимать принцип работы каждой системы, давайте сначала рассмотрим, что обозначает каждая буква.

Что означают буквы T, I, N, C и S в системе заземления?

‘ T ’ означает прямое соединение с землей. Terre — французское слово, означающее «Земля».

«I» — изолированный

«N» — нейтральный

«S» — раздельный

«C» — комбинированный

• Первая буква обозначает подключение энергосистемы к земле.

Буква «Т» указывает на то, что нейтральная точка источника (обмотка трансформатора, соединенная звездой) жестко соединена с землей.

Буква «I» означает, что точка звезды и обмотка спроектированы и изготовлены так, чтобы быть отделенными от Земли.

• Вторая буква обозначает соединение открытых токопроводящих частей установки с землей.

Существует два основных метода заземления каркасов, шкафов, панелей и других подобных элементов. Т и Н — буквы.

Буква N подразделяется на S и C, что дает NS и NC, а также составной NCS.

T указывает на то, что потребитель надежно заземлен независимо от метода заземления источника.

N указывает на то, что проводник с низким импедансом берется от заземления источника и передается непосредственно потребителю для заземления оборудования потребителя.

Принцип работы системы заземления TN, TT и IT

После того, как я узнал значение каждой буквы, теперь позвольте мне рассказать вам принцип работы каждой комбинации.

  Система заземления TN

Одна точка распределительной системы в сетях TN напрямую соединена с землей. Заземляющий проводник соединяет каждую установку в системе с этой общей точкой заземления. Существует три типа сетей TN.

Нейтральный и защитный проводники PE разделены, что и означает буква «S». Взгляните на рисунок ниже.

TN-S

PEN — это проводник, который сочетает в себе характеристики нейтрали и защиты в этом типе устройства заземления.

TN-C

Функции нейтрали и защиты частично объединены в один проводник PEN, а частично функции PE + N несколько разделены.

TN-C-S

Система заземления TT ​​

Нейтральные и открытые проводящие компоненты систем TT подключаются к отдельным заземляющим электродам и, следовательно, они электрически независимы друг от друга.

TT

Нейтраль обычно распределяется в этих типах электроустановок, и ее задача состоит в том, чтобы сделать фазное напряжение (например, 230 В) доступным для питания однофазных нагрузок в гражданских установках.

Система заземления IT

Нейтраль не соединена напрямую с заземляющим электродом, что означает, что нейтраль изолирована от земли. Однако открытые проводящие части могут быть соединены с землей через импеданс высокого значения. Открытые проводящие элементы подключаются к независимому заземляющему электроду индивидуально или группами.

IT

Заключение

Распределительная система TN обычно подходит для пользователей, имеющих свои трансформаторные подстанции (типа СН). И, следовательно, крупные предприятия предпочитают использовать систему TN.

Система TT подходит для небольших источников низкого напряжения. В этом случае ответственность за защиту от непрямого контакта лежит на пользователе.

ИТ-система лучше всего подходит для отраслей, где требуется непрерывность обслуживания. К таким отраслям относятся химическая и нефтехимическая промышленность.

Итак, какую систему распределения вы собираетесь выбрать для своего завода? Прокомментируйте меня в разделе ниже.

Объявление

Открытые системы для максимальной доступности – Bender

1. Ноу-хау
2. Технология
3. ИТ-система

Какое значение имеет тип системы для установки?

В настоящее время технические установки во всех отраслях промышленности характеризуются все возрастающей сложностью и автоматизацией. От высокоразвитых производственных линий до робототехники количество оборудования, для бесперебойной работы которого требуется надежный источник питания, неуклонно растет. Поэтому основы надежности и доступности установки уже заложены выбором правильной системы электропитания. Наряду с защитой персонала и противопожарной защитой отказоустойчивость является ключевым фактором при выборе соответствующего источника питания. На этапе планирования установки доступны три типа системы: система TN, система TT и система IT.

Что является ключевой особенностью раскопанной системы?

В качестве входа в незаземленные ИТ-системы используется либо трансформатор, либо независимый источник питания, такой как батарея или генератор.
Поскольку ни один активный проводник не соединен с землей с низким сопротивлением, в случае короткого замыкания на открытую проводящую часть или замыкания на землю не протекает большой ток короткого замыкания.
Результатом является низкий ток короткого замыкания, величина которого зависит от сопротивления изоляции и емкости проводников и компонентов системы относительно земли.

В соответствии со стандартами в системе IT обязательно наличие устройства контроля изоляции.

Что такое ИТ-система?

В системах TN точка звезды питающих трансформаторов соединена с землей через низкое полное сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки соединены с защитным заземлением (PE) системы. В системах ТТ точка звезды также соединена с землей через низкоомное сопротивление, но открытые проводящие части электроустановки заземляются независимо от заземления системы. Однако в IT-системах все активные части изолированы от земли или соединены с землей через высокое полное сопротивление. Высокий импеданс может применяться по метрологическим причинам при условии, что электрическая безопасность не подвергается опасности. Заземление открытых токопроводящих частей электроустановки выполняют по отдельности или коллективно.

Например: Если человек прикоснется к корпусу, находящемуся под напряжением, в неповрежденной незаземленной системе переменного тока 230 В с достаточно малыми емкостями рассеяния системы, он не получит удар током. В этих условиях через человека будет протекать лишь небольшой ток, который не ощущается. Напряжение прикосновения в первую очередь определяется падением напряжения тока короткого замыкания через проводник защитного заземления, подключенный к корпусу. Поскольку ток короткого замыкания (определяемый сопротивлением изоляции и емкостью рассеяния системы) обычно очень мал, а сопротивление защитного заземляющего проводника также очень мало, высоких напряжений прикосновения не возникает.

Напротив, система с заземлением основана на идее, что в случае неисправности генерируется достаточно большой ток короткого замыкания, что приводит к быстрому отключению источника питания. В случае непрямого контакта это означает, что при прикосновении к проводящему корпусу, находящемуся под напряжением, через человека немедленно потечет высокий ток короткого замыкания из-за низкоомного соединения с источником питания. Защитные устройства, такие как предохранители и автоматические выключатели, являются обязательными для защиты человека путем отключения установки до того, как человек получит необратимый вред.