Как защититься от поражения электрическим током в сети с системой питания IT
Система электроснабжения IT
Система используется в подземных выработках шахт, в химической промышленности и везде, где требуется повышенная надежность электроснабжения с одновременной минимизацией пожарной опасности. Используется на всех летающих и плавучих установках. Вопрос защиты от поражения электрическим током в IT-системе требует понимания сути применения и специфики работы этой системы.
В системе питания IT никакая активная часть не заземлена.
В результате эта система характеризуется самыми низкими токами замыкания на землю, которые возникают в случае повреждения основной изоляции среди всех низковольтных систем электроснабжения. При одиночном замыкании на землю ток короткого замыкания замыкается через емкость неповрежденных фазных проводов по отношению к земле и защитному проводнику PE в гальванически связанной сети. Величина тока короткого замыкания зависит не от места замыкания на землю, а от конфигурации сети, присутствующей в момент возникновения замыкания. Путь прохождения тока короткого замыкания для первого короткого замыкания показан на рисунке 1 . В системе электроснабжения IT токопроводящие части должны быть заземлены: индивидуально, группами или вместе (рис. 2).
Рис. 1. Токи одиночного замыкания между заземленным фазным проводом и защитным проводом в системе питания IT 
Рис 2. Способы заземления токопроводящих частей, имеющиеся в системе электроснабжения IT
В системе IT нейтральная точка питающего трансформатора может быть заземлена с помощью импеданса (1-2) кОм. Это решение используется для увеличения значений токов короткого замыкания и предотвращения колебаний или предотвращения неконтролируемого повышения напряжения в активных проводниках относительно земли (рис. 3а) . Когда заземление используется в системе питания IT, ток замыкания на землю должен оставаться достаточно низким, чтобы не активировать какую-либо защиту в цепи короткого замыкания. Такое заземление снабжено предохранителем искрового разрядника, конструкция которого показана на рисунке 3б.. В случае питания через трансформатор среднего / низкого напряжения предохранитель искрового разрядника предназначен для ограничения перенапряжений, которые могут возникнуть в случае короткого замыкания между обмотками среднего и низкого напряжения.
Система питания IT гарантирует низкую мощность при токах короткого замыкания. Это сводит к минимуму опасность возгорания. Единичный ток короткого замыкания настолько мал, что не активирует защиту, таким образом поддерживая непрерывность электропитания при одиночном коротком замыкании. Однако в случае второй неисправности, в зависимости от метода заземления приемников, подключенных (рис. 2) к общему источнику питания, система автоматически преобразуется в систему питания TN или систему TT. Во избежание угроз следует сигнализировать о первом коротком замыкании и быстро устранять его. Для этого используется система контроля изоляции UKSI на стороне низкого напряжения; (IMD — устройство контроля изоляции), подключаемое в месте, показанном на рисунке 4.
Рис. 4. Место подключения УКСИ и его основных узлов [1], где: 1 — источник постоянного напряжения; 2 — измеритель изоляции контролируемой силовой цепи; 3 — реле включения сигнализации; 4 — ограничительный резистор; 5 — запорный дроссель; 6 — блокирующий конденсатор постоянного тока
Литература
- Защита от поражения электрическим током в сетях и установках низкого напряжения в соответствии с действующими нормативами и стандартами. Взаимодействие двух разных систем, в том числе TN и TT — Мусял Э., учебные материалы P-KOIIB.
- PN-HD 60364-4-41: 2009 Электроустановки низковольтные. Часть 4-41: Защита для обеспечения безопасности. Защита от поражения электрическим током.
- PN-HD 60364-4-41: 2017-09 Электроустановки низковольтные. Часть 4-41: Защита для обеспечения безопасности. Защита от поражения электрическим током.
- Я. Виатр, М. Оржеховски, Руководство по проектированию электрических систем, 5-е издание, DW MEDIUM, Варшава, 2012 г.
