Схема системы заземления IT
Сегодня публикую очередную статью Конкурса. На этот раз тема, достойная внимания профессионалов. И рассматривает её профессионал.
Встречайте – Василий Васильевич, инженер-разработчик оборудования для морских нефтяных платформ из Москвы. Прочитав мою статью про системы заземления, он решил, что её необходимо дополнить. В результате – эта статья.
Ну а я, как обычно, буду пользоваться служебным положением, и периодически вставлять свои 25 копеек)))
Итак,
Содержание статьи:
Система заземления IT или система заземления с изолированной нейтралью.
Обычно эта система описывается примерно так:
Классическая система, основным признаком которой является изолированная нейтраль источника – «I», а также наличие на стороне потребителя контура защитного заземления – «Т». Напряжение от источника к потребителю передается по минимально возможному количеству проводов, а все токопроводящие детали корпусов оборудования потребителя должны быть надежно подключены к заземлителю. Нулевой функциональный проводник N на участке источник – потребитель в архитектуре системы IT отсутствует.
На этом всё описание системы IT обычно и ограничивается и совершенно не понятно как этим всем практически пользоваться? Как подключать потребителей, как подключать системы автоматизации?
Прежде всего, не понятно – если линейное напряжение 380 В, а фазное – 220, то как будет работать однофазная нагрузка? Ведь нуля нет, то есть фактически он оборван. А что произойдёт при обрыве нуля? Правильно, всё пойдёт в разнос – либо сгорит, либо просто не захочет работать. Как выходят из этого диссонанса в системе IT? Слушаем Василия дальше.
На эти вопросы я и постараюсь ответить.
Подписывайтесь! Там тоже интересно!
Она широко используется на судах и всём, что считается судами, на морских нефтяных и газовых платформах, например. Не важно, что платформа стоит на дне моря, с точки зрения морского регистра она – судно :)
Чем система IT принципиально отличается от всех других систем?
Отличается она тем, что в ней нет ноля. Совсем нет. Никак нет. Вообще нет. :)
Что это значит практически?
Значит это то, что если у вас есть сеть 3 фазы 0,4 кВ, то вы НЕ СМОЖЕТЕ получить однофазное 230 В, как все привыкли, взяв один провод из фазы, а второй из нейтрали или из заземления. Нейтрали нет, а к проводу заземления подключаться НЕЛЬЗЯ, ЗАПРЕЩЕНО! Иначе у вас будет система не IT, а TT.
Как же подключить однофазную нагрузку в системе с изолированной нейтралью?
Здесь варианта два:
1) На нефтяных судах часто есть две параллельные трехфазные линии, линия 0,4 кВ 3 фазы и 230 В 3 фазы. Чтобы подключить прибор, предназначенный для использования в сети 230В, нужно включить его в сеть 230 В МЕЖДУ ДВУМЯ ФАЗАМИ, т.е. в линейное напряжение.
То есть, использовать не схему “звезда”, как это делается обычно для получения 220В, а схему “треугольник”, подключив нагрузку 220 В (которую язык почему-то не поворачивается уже назвать “однофазной”) к одной из сторон “треугольника”.
2) Использовать трансформатор, например понижающий 3Ф 400В / 3Ф 230 В. С трансформатором тоже два варианта, после него так же может быть система IT, либо трансформатор может обеспечить искусственную нейтраль на вторичной обмотке.
Обычно используют трансформатор 380 / 220 В, первичная обмотка которого подключена к любым двум фазам. Если нужно заземление, то один из выводов вторичной обмотки “глухо” заземляют, и получают систему TN-S (или, скорее TN-C-S). При правильном выборе защитного автомата и УЗО система обеспечит отличную защиту от КЗ и прямого прикосновения.
Однако, более безопасной будет система, в которой ни один из выводов трансформатора не подключается на корпус. Трансформатор может быть любым, главное, чтобы на его выходе было напряжение 220 В – не важно, линейное или фазное.
С подключением электродвигателей, клапанов и тому подобного, проблем обычно не возникает, а вот с автоматикой могут быть проблемы. Они связаны с тем, что не все приборы корректно работают при включении их питания в линейное напряжение 230 В (между фазами). Если столкнулись с этой проблемой, тут можно выйти из положения, либо заменой прибора, либо используя маломощный трансформатор с искусственным нолём после вторичной обмотки.
Теоретически да, прибору всё равно, откуда берётся напряжение 220В. А на практике, например, вместо измерения сигнала 4-20 мА какую-то ересь начинают показывать, при том, что датчики заведомо рабочие. Включаешь в обыкновенное фазное напряжение – всё работает. Видимо, что-то с архитектурой конкретных приборов не то. Не часто бывает, но мне пару раз попадалось.
Пример схемы IT
Как пример практической схемы смотрите фрагмент схемы подключения шкафа выпрямителей постоянного тока. Обратите внимание, что питание осуществляется из сети 3 фазы 230 В, каждый из трех выпрямителей включён между фазами, в линейное напряжение.
Пример построения схемы с системой заземления IT
Фактически, провод защитного заземления есть, он приходит со стороны питающего генератора, но он служит только для заземления корпусов блоков питания.
В данном случае выходное напряжение – постоянное 12 В, но может быть любым! А “минус” всех блоков питания заземлён. Выходы каждого БП через защитные автоматы (не показаны) поступают на нагрузки.
Надеюсь, стало понятней как практически устроено подключение потребителей к системе IT. Спасибо за внимание.
Голосование за эту и другие статьи будет открыто примерно через месяц, следите за новостями в группе ВК СамЭлектрик.ру! Если кто не подписан – рекомендую, нас ждёт ещё много интересного!
Василий Васильевич, автор статьи про систему заземления IT
(23 оценок, среднее: 4,30 из 5)
Загрузка...
Действительно система IT – это обычная TNC с оборванным нулем)))
Вопрос автору. Как сделано питание на платформе? Подозреваю, трехфазный генератор, на выходе звезда. Почему бы среднюю точку звезды не заземлить, как это делают на подстанции и сделать TNS?
Как сделано питание на платформе в части генератора – не знаю.
TNS не делают потому, что IT считается более безопасным и ещё потому, что корпус платформы находится под напряжением катодной защиты, там предел изменения потенциала на обшивке должен быть от минус 0,8 до минус 0,9 Вольт. Использование корпуса в качестве “земли” не прогнозируемо изменяет эти значения и корпус будет страшно ржаветь в местах, где ток будет стекать в воду или в грунт.
Понятно что на морской платформе земли нет, но в качестве нее использовать корпус платформы?
Наконец-то новая статья. Очень давно не было ничего на сайте.
В чем достоинства и недостатки данной системы в сравнении с другими, кроме экономии на одном проводе? В статье этого не указано. Спасибо.
Когда средняя точка генератора (или трансформатора на подстанции) заземлена (TN-C и её разновидности), то при прикосновении к фазе человека ударит, может насмерть.
Когда нет (IT) – лишь слегка пощипает)
Двигатель с трехфазным питанием, соединенный в звезду с заземленным корпусом – офигенский пример нагрузки, подключенной к системе IT.
Ведь рабочего нуля там нет, и средняя точка звезды болтается в воздухе)
Спасибо за ответ. Возникло пара вопросов.
1. Сети с изолированной нейтралью это 6-35 кВ, т.е при обрыве фазы и однофазном замыкании на землю, на подстанции автоматический выключатель не выбьет, но они увидят замыкание и вышлют бригаду для устранения аварийной ситуации? Если я коснусь линии 10 кВ, то хотя нейтраль трансформатора не заземлена, но благодаря емкостным токам, меня скорее всего убьет или я получу тяжелые ожоги тела. Я правильно понимаю?
2. Второй вопрос касаемо характера нагрузки(симметричная или несимметричная) сети с системой IT. Ведь если нет нуля, то при несимметричной нагрузке напряжение на потребителях может быть разным, вплоть до катастрофических последствий. Как решается данная задача, если нагрузка несимметричная?
По высоковольтным цепям не силён, но скажу, что по п.1 всё правильно. И все равно, изолированная нейтраль будет более безопасной.
2. Ставится трансформатор, как правило понижающий, первичная обмотка в треугольнике, а вторичная обмотка соединена в Звезду, у которой нейтраль заземлена.
1.С электрификацией нефтяной платформы лично я встречаюсь в первый раз.
Думаю, стоит 3-х фазный генератор на 0,4 кВ, а о напряжениях 6-35 кВ речи не идет.
2.Наверняка на платформе есть аттестованный электрик/персонал, в обязанности которого входит обеспечение корректности подключений потребителей/нагрузок, в т.ч. равномерности распределения нагрузок по фазам.
Статья специфическая, пользователям СамЭлектрик в домашних условиях представляет интерес “для общего развития”, не более.
В том, что сети с изолированной нейтралью более безопасные, Вы, уважаемый автор, не правы. Например, в сети 380/220 В с заземленной нейтралью и в сети 220/127 В с изолированной нейтралью человек, касающийся оголенного провода может попасть под напряжение 220 В относительно «земли». Значит, эти сети равнозначны по электробезопасности. Но сети 380/220 В выгоднее сетей 220/127 В, т.к. при передаче одинаковой мощности сетям 380/220 В нужны провода меньшего сечения. А если взять обе сети 380/220 В, то безопаснее будут сети с заземленной нейтралью, т.к. в сетях с изолированной нейтралью человек может попасть уже под напряжение 380 В. Если Вы мне не верите, прочтите: Каминский Е.А. «Звезда, треугольник, зигзаг», М., «Энергия», 1968, стр. 34 (библиотека электромонтера, вып. 250). И еще одно замечание: буквенное обозначение имеют только низковольтные системы распределения электроэнергии. Поэтому обозначение IT к сетям 6-35 кВ не относится.
Тут Вы немного не правы. В исправной сети с изолированной нейтралью человек дотронувшись до оголенного проводника вообще не под какое напряжения не подпадет т.к. между этим проводником и землей не разности потенциалов.
Образно говоря этот проводник заземлится через дотронувшегося и станет эквипотенциален земле, а вот остальные в таком случае приобретут относительно неё вполне конкретные потенциалы.
В теории Вы правы. Но на практике немного не так. Играет роль емкостная связь и сопротивление изоляции.
Вы сможете в подтверждение своих слов дотронуться до любой выходной клеммы работающего 1ф генератора, стоя на земле?
В системе TN на трёхфазном электродвигателе, включенном по схеме «звезда» тоже нет рабочего нулевого проводника (нулевая точка «звезды» обмоток двигателя тоже «болтается в воздухе»). При перемотке двигателей за ненужностью этой нулевой точки даже не выполняли её вывод в соединительную коробку, а оставляли изолированной внутри обмотки. Выполняли только 3 вывода – на фазы. Так в чём же офигенность примера? Чем же отличается подключение трёхфазного электродвигателя в системах IT и TN? Да практически ничем. Вот только открытые проводящие части (корпуса) в системах IT заземляются, а в системах ТN зануляются. И пример со схемой, приведенной в статье, также неудачный. Приведена схема выпрямителя, а к какой системе подключен выпрямитель точно не скажешь (как и в примере с трёхфазным электродвигателем), т.к. на схеме не видно, куда подключается проводник РЕ со стороны источника питания (генератора).
Познавательная статья. Решение идеальное!
piccy.info/view3/12745534/a1cb96c5be7eca98411803448ff233b2/orig/
Алексей учебное пособие, как идеально (до десятых мм) монтировать розетки :)
Фотка просто посмеяться.
А идеальное решение, я имел в виду – это на железном корабле не делать “0”, он там нафиг не нужен!😁 Высоковольтных трансформаторов нет, преобразований напряжения для уменьшения потерь на длинне проводов не нужно, так как потрери на трансформаторе будут больше, чем в проводах, то зачем тогда “0”? Мы пивыкли что он должен быть, но ни кто не задумывался зачем?.. В “наземных” сетях есть трансформаторы, сама длинна проводов имеет большую ёмкость относительно земли, через которую может ударить током, или пробить изоляцию.
В быту, при использовании бензогенератора или УПСа как бы тоже “0” не нужен, как на флоте 😁
Так и я смеюсь! В быту, без 0 не все приборы корректно могут работать. В бензогенераторе вроде и нет нуля, на двух выходах написано “выход переменного тока 220В” и один “земля”. Встречалось (не вдавался в подробности) что на гене делается “искуственный” 0 для работы газовых котлов, которые без 0 не работают.
“В данном случае выходное напряжение – постоянное 12 В, но может быть любым! А “минус” всех блоков питания заземлён. Выходы каждого БП через защитные автоматы (не показаны) поступают на нагрузки.”
Вопрос: Для чего заземляеяте “-” 12 В. Ведь при уменьшении сопротивления изоляции провода +12 В, возможно замыкание на землю, что приведет к короткому замыканию…
Мужик ты прям красава) Сижу вообщем делаю дела с электроснабжением и тут понимаю, что я не понимаю как подключить лампочку в системе IT на две фазы)))) Все обыскал везде вода водой и поверхностно. Хорошо что есть такие люди, которые так разжевывают!)лойс)
Михаил, а как у вас формируется такая система? При помощи трансформатора 380/220?
«не все приборы корректно работают при включении их питания в линейное напряжение 230 В (между фазами). Если столкнулись с этой проблемой, тут можно выйти из положения, либо заменой прибора, либо используя маломощный трансформатор с искусственным нолём после вторичной обмотки»
Если говорить об измерительных приборах — возможно, дело в системе прибора (например, электромагнитная, магнитоэлектрическая). Здесь иногда получается эффект, похожий на то, когда вместо переменного пытаешься измерить постоянный ток и наоборот (та самая «ересь»). А если речь идёт о бытовых или специфических приборах с индукционной нагрузкой — их вообще можно спалить двумя фазами вместо расчётной одной. Тут полезно вспомнить об источниках бесперебойного питания с «модифицированной» синусоидой — среднеквадратическое значение напряжения тока которой может быть также нерасчётным для определённой нагрузки.
А вот чем отличается «искусственный» ноль (нейтраль) от «настоящего»? Тем что, обычно, в «сухопутных» системах он заземлён — так ведь можно обойтись и без этого… С трансформаторной подстанции выходит 0,4/0,25кВ — с трансформатора, у которого, в свою очередь, на низкой стороне обмотка соединена в звезду, со средней точки которой и берется тот самый «искуственный» (или, всё же, «настоящий»?) ноль. Его и заземляют-то для большей безопасности… Так что, в Вашем (да и не только) случае — либо однофазный, либо (как было сказано) трёхфазный трансформатор с «искусственной» нейтралью.
Опять же, для однофазного трансформатора и нужна одна фаза. А так, двумя фазами на входе — на выходе получим тоже две фазы («двойную» синусоиду), но с другим напряжением… Так что остаётся только вариант с «искусственным» нулём.
Спасибо за ценные замечания.
Если интересно, по данному поводу разгорелись жаркие споры на Дзене: https://zen.yandex.ru/media/samelectric/gde-faza-i-nol-na-vyhode-generatora-5e6f531c58c7246c0e429b8d
Добрый день! столкнулся с проблемой применения АВР при имеющихся двух вводах ~380IT. Почти все АВР требуют нейтраль для работы (за исключением некоторых китайских, но их применение сомнительно). Планирую установить на каждый ввод по трансформатору 380/220, объединить выходы вторичных обмоток и назвать это фиктивной нейтралью. Оставшиеся обмотки обозвать фазами и воткнуть в АВР. Сталкивались ли Вы с подобной проблемой?
Интересный вопрос 380 IT это треугольник, без нейтрали?
Очень смелое решение! Думаю, что работать будет.
Посмотрите, правильно я понял схему?
Опубликовал Ваш вопрос тут, почитаем, что ответят эксперты)
https://vk.com/wall-109281259_55986
Лучше все таки не стоит писать о том в чем совсем не разбираетесь, умнее будете казаться. Да и людей в заблуждение вводить не будете. Все там в порядке с нейтралью, есть она, просто изолирована от защитного заземления. И это, кстати, имеет как свои плюсы так и минусы.