Заземление в системах с изолированной нейтралью: Система заземления IT область применения, схема, преимущества

Система заземления IT. Возможности реализации в жилых домах

 

Международная классификация и кодирование систем электроснабжения

При описании систем электроснабжения в данной статье будем руководствоваться материалами и стандартами международной электротехнической комиссии (МЭК) и российскими «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ).

Если исходить из вышеперечисленных нормативных документов, описания систем электроснабжения в проектировании варьируются в зависимости от способов заземления, используемых в распределительных сетях. Специалистами употребляются различные виды методик в сфере защиты от негативных факторов поражения электрическим током. В практической деятельности инженеры-электрики сталкиваются с функциональным и защитным заземлениями.

Функциональное заземление служит для обеспечения нормальной работы электрических приборов. А вот с целью обеспечения безопасности электрических сетей и электроустановок на объектах применяют защитное заземление.

 

Разновидности систем заземления

Рассмотрим базовые понятия и расскажем Вам, что же означают буквенные обозначения, используемые специалистами электриками.

Часто в документации по электроснабжению, употребляется понятие «нулевой рабочий проводник» или по-другому он еще обозначается, как «N-проводник». Он используется для питания приемников электроэнергии, служит соединяющей частью для вывода с нейтралью электрооборудования, глухо заземленной. В разных случаях, он применяется, как в источниках однофазного/трёхфазного переменного тока, так и в сетях постоянного тока.

А вот в случае, когда вышеописанные два проводника совмещают свои функции в одном проводнике, то вводится понятие — PEN-проводник.

Исходя из правил МЭК, а также пользуясь принятой там системой кодирования согласно (ГОСТ Р 50571.2-94 «Электроустановки зданий. Часть 3. Основные характеристики»), расскажем Вам о специальных буквенных обозначениях, которые приняты в этой области знаний.

В этой терминологии первой латинской буквой обозначают, какое бывает состояние у нейтрали источника питания в отношении «земли».

Если есть нейтраль, которая заземлена, то пишем T (Terra, в переводе с латинского «земля»). Если речь идет об изолированной нейтрали, то используем I (англ., Isolate). При обозначении видов заземления ОПЧ пользуются буквой под номером два. Латинскую T применяют в случае автономного от связи источника питания с землей, заземления ОПЧ. А вот знаком N маркируют, если ОПЧ непосредственно контактируют с точкой заземления источника питания. Еще несколько латинских букв используют в качестве описания разных состояний PE-проводника и N-проводника.

При применении в схеме раздельных проводников, N и PE, используют S (от англ. термина Separated, в переводе означает «разделение»).

А вот если применяется PEN-проводник, в котором соединяются функции как нулевого защитного, так и нулевого рабочего проводников, то обозначают буквой C (от англ. слова Combined – комбинирован).

Теперь, зная основные буквенные обозначения, можно без труда расшифровать аббревиатуры, которыми помечают различные виды систем заземления.

Рассмотрим вид №1, TN-систему.

В таком схемном решении имеем нейтраль источника питания в положении «глухо заземлена». ОПЧ электрического оборудования присоединены к ней с помощью PE-проводников. Такое схемное решение заключает в себе ещё 3 подвида:

• TN-C — в случае совмещения N/PE-проводников в одном. А вот если разделить конкретно в применении для всей системы функции N- и PE-проводников, то такую схему маркируют, как TN-S. Если же совместить функционал N/PE-проводников только для какой-нибудь из частей системы, то мы получим обозначение TN-C-S.
• Второй вид – это TT. Это решение предусматривает существование нейтрали источника питания, которая «заземлена глухо». ОПЧ, как правило, заземляют от отдельного заземлителя. Он расположен совершенно автономно от заземления нейтрали источника питания.
• И наконец, перейдем к третьему виду — IT. Это решение предусматривает изоляцию токоведущих частей системы питания от земли. В некоторых случаях допустимо заземление с помощью приборов с большим сопротивлением. Заземление ОПЧ осуществляется отдельно. Иногда, такой вариант в технической литературе называют «системами c изолированной нейтралью».

 

Детали и особенности применения распределительных сетей, защитных заземлений

Определившись с классификацией распределительных сетей, кратко определимся с их практическим назначением. И начнём наше рассмотрение c типа TN. Конкретно возьмем для примера — TN-C. Является одной из наиболее старых и проверенных систем. Она досталась нам ещё от Ленинского плана ГОЭЛРО. Достоинства её в экономичности и простоте. Недостаток – отсутствие РЕ-проводника, а значит повышенная опасность в условиях быта в части уравнивания потенциалов и отсутствия в жилых зданиях защитного заземления (возможно лишь «зануление»). Уходящая технологическая система. Не рекомендуется для электроснабжения вновь возводимых объектов.

В качестве переходной подсистемы предлагается TN-C-S. В технической реализации она достаточно проста. Переход просто осуществляется c подсистемы TN-C. Но в случае серьезного повреждения проводника типа PEN, потребители электроэнергии могут оказаться в опасности.

И наконец, подробнее остановимся на технологии ТТ. Из-за угроз от поражения электрическим током такая технология в СССР была запрещена.

Однако, в современной действительности, в Российской Федерации достигнут большой прогресс в применении средств АЗС и УЗО. И эта технология «получила вторую жизнь», как средство подачи электроэнергии на буровых, в строительные бытовки и на другие передвижные и временные объекты.

К заземляющему устройству такой системы предъявляются повышенные требования, которые отражаются в проекте и прописываются в технических условиях.

А теперь мы подходим к основной цели нашего повествования – системам IT, на которых сконцентрируем основное наше внимание.

 

Распределительные сети IТ: историческая ретроспектива, принципы построения, показатели назначения, области возможных применений

В исторически обозримом прошлом (начало и середина XX века) распределительные IT системы имели доминирующее положение в странах Западной Европы. Однако по ряду причин экономического и технического характера от них отказались и перешли на TN-технологии. Если задуматься, почему это было сделано, то приходит на ум такой пример, как слабая устойчивость сетей IT к импульсным перенапряжениям коммутационного и грозового характера и более высокая стоимость таких решений перед пришедшими на смену TN-технологиями. Исключением является Королевство Норвегия, где распределительные IT-сети успешно эксплуатируются и развиваются. На это существуют свои причины, среди которых следует отметить географическое расположение (северные территории с малым количеством гроз, северные сияния не идут в счёт т.к. они происходят в верхних слоях атмосферы), повсеместный скальный грунт (трудности с построением высокоэффективной системы заземления), невысокая нагрузка на энергетическую систему страны ввиду отсутствия в массовом характере энергозатратных производств, а вследствие небольшой территории и предыдущего фактора, больших перетоков мощностей (коммутационных перенапряжений) в распределительных сетях. Тем не менее, давайте оставим пока «норвежский феномен» и зададимся вопросом: какова нишевая применимость данной технологии в современных условиях постиндустриального общества? И чтобы ответить на данный вопрос рассмотрим архитектуру построения распределительной IT-сети. В этой технологии, как мы уже писали выше, нейтраль изолирована от земли или же заземлена через специальные приборы с высоким импедансом (иногда в особых случаях применима низкоимпедансная, реже дугогасящая схема). При этом ОПЧ потребителя надёжно заземлены, а это предполагает низкие токи утечки на токопроводящие части электроустановки и на землю. Таким образом, при аварийной ситуации — замыкании на землю, исключается немедленное отключение питающей установки от присоединённого электрооборудования, система продолжает работать без перерыва питания. Также исключается возникновение дугового разряда и «шагового напряжения» с высоким потенциалом. Следует заметить, что данная технология при трёхфазном вводе позволяет организовать подключение потребителя двумя возможными способами: «треугольником» и «звездой».

Положив в основу особенности архитектуры построения данных систем заземления и их свойства в части электробезопасности, определим основные показатели назначения технологии заземления распределительных IT-сетей:

• это безопасность для людей и животных, а также применимость как в обычных бытовых, так и в необычных (экстремальных) условиях;
• повышенная защищенность от пожаров, взрывов;
• облегченная возможность монтирования этих систем в виде наложения распределительной сети на уже имеющиеся технологии электроснабжения;
• эффективность масштабирования сети;
• простое управление емкостью сети;
• система обнаружения повреждений;
• устойчивости сети к неоднократным межфазным замыканиям;
• системы настроек защиты (АЗС, УЗИП, УЗО).

Исходя из показателей назначения, вытекает сфера возможных применений. Это, прежде всего, медицинские стационары (операционные, реанимация и пр. ), где требуется обеспечение высокой живучести и электробезопасности систем жизнеобеспечения. Научные лаборатории, где используется чувствительное электронное и компьютерное оборудование. Взрывоопасные производства (предприятия нефтехимии, деревообработки, газовое хозяйство, угольные шахты и пр.). Помещения с повышенной влажностью (банно-прачечные комбинаты, бассейны, животноводческие фермы и др.). ГЭС и высоковольтные подстанции, где велика вероятность образования аварийного шагового напряжения высокого потенциала. В этом случае по технологии IT-заземления организуется наложенная обслуживающая технологическая система энергоснабжения.

Ну и конечно, часто задаваемый вопрос относительно возможности использования IT-заземления в квартире, индивидуальном строении (коттедж, дачный дом и пр.), т.е. в бытовых жилищных условиях. Отвечаем сразу – это возможно. И с технической стороны, здесь ключевую роль играет разделительный трансформатор, иногда называемый трансформатором безопасности. В данном устройстве первичная обмотка глухозаземлена и отделена от незаземлённой вторичной заземлённым металлическим экраном и усиленной изоляцией, при этом коэффициент трансформации равен 1, а К. П.Д. достигает 0,98. Все элементы организации IT-заземления в жилищном фонде имеются в продаже (трансформаторы безопасности, модульные системы заземления, заземляющие проводники и пр.) и разрешены к применению. Причём трансформаторы безопасности выпускаются в нескольких исполнениях (контейнерного и боксового типов), что позволяет устанавливать их как внутри, так и снаружи помещений. Кроме того трансформаторные системы разделительного типа снабжены развитой системой дистанционного контроля и диагностики состояния изоляции и заземления.

На этапе проектирования или модернизации объекта необходимо согласование проектно-сметной документации строительного проекта или модернизации системы электрообеспечения действующего жилья с органами энергонадзора. Для индивидуального строительства здесь особых проблем нет. Есть некоторые трудности с квартирным фондом старой застройки, как в части выбора места установки дополнительного оборудования, так и отсутствия заземления (технология TN-C).

Все изменения и модернизации в системе энергоснабжения должны быть отражены в техническом паспорте жилища!

 

---

Смотрите также:

• Заземление. Что это такое и как его сделать
• Молниезащита в частном доме: правила, расчеты, пример
• Что такое грозоизолятор и как он работает?
• Полезные материалы для проектировщиков: статьи, рекомендации, примеры
• Таблица удельного сопротивления грунта

Смотрите также:

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.

Справка! В однофазной сети с изолированной нейтралью отсутствует разделение на нулевой и фазный проводники.

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

Изолированная земля | JADE Learning

Изолированное заземление

Национальный электротехнический кодекс 2017 года

Автор: Jerry Durham | 09 мая 2019 г.

Изолированное заземление (IG) — это тип заземления оборудования, который, в теории , снижает помехи, создаваемые радиочастотным (РЧ) шумом электроники и контрольно-измерительных приборов, путем прямого подключения этого оборудования к заземлению. терминал сервисного оборудования, никогда не вступая в контакт с другим металлическим компонентом или заземленной поверхностью, которые потенциально могут служить антенной для воздушного радиочастотного шума.

Изолированная система заземления

Система Изолированное заземление (IG) основана на прокладке проводника заземления оборудования (EGC) на всем пути от точки заземления (например, центра нагрузки / электрическая панель / и т. д.) до точки, где он подключается к нагрузке, которую он обслуживает — без контакта и с заземлением другого оборудования, металлической розеткой, металлической системой кабелепроводов и т. д. Этот метод специализированного заземления был широко распространен. практики для сведения к минимуму радиочастотной (РЧ) обратной связи на основании компьютерного и электронного оборудования распределительных цепей в течение десятилетий.

Когда требуемый провод заземления оборудования (EGC) в ответвленной цепи подключен к чувствительным контрольно-измерительным приборам или чувствительной электронике, снижение или устранение «антеннового эффекта» этого проводника и его способность улавливать различные радиочастоты, находящиеся в воздухе, являются вершинами входит в список «необходимых дел» каждого, когда речь идет о защите этого чувствительного оборудования от повреждений, а также о создании надежной базы для подключения оборудования для согласованных показаний и результатов. Радиочастотные помехи — враг «постоянства», когда вы имеете дело с оборудованием с низким выходом/входом.

Система изолированного заземления обычно обслуживает предполагаемую нагрузку или устройство в виде изолированной розетки заземления , подключенной к вышеупомянутому «изолированному» проводнику заземления оборудования (EGC). Этот проводник защищен от чрезмерных радиочастотных помех за счет обязательной изоляции по всей его длине. Опять же, этот изолированный заземляющий проводник должен оставаться удаленным (отсоединенным) от всех других заземляющих соединений в системе заземления, пока он не достигнет своей цели: клеммная колодка EGC внутри панели .
Назначение:  Предотвратить проникновение нежелательных радиопомех в нашу чувствительную электронику через EGC.

Изолируя изолированный заземляющий проводник по всей его длине, а затем запрещая дополнительное сращивание этого проводника для загрузки, мы обеспечиваем заземляющему проводнику оборудования обратный путь к электрическому щиту, не позволяя ему когда-либо касаться другого куска проводника . металл   уже в пути; а “ проводящий металл»  , что может служить антенной для РЧ-шума из-за преднамеренного контакта с конструкционным, водопроводным и электрическим металлом по всему зданию.

Использование системы изолированного заземления является хорошо известным и широко распространенным методом уменьшения этого мешающего (если не вредного) «шума» в электронике, когда РЧ присутствует в изобилии. Однако есть некоторые, кто размышляет о том, работает ли практика установки изолированного заземления.0011 вообще! И решительно выступаем против тех, кто рекомендует его в качестве решения, ссылаясь на то, что он может фактически УВЕЛИЧИТЬ РЧ-помехи, а не уменьшить их.

Независимо от того, к какому лагерю вы относитесь, «за» или «против» … .Изолированная Земля также может служить друг другу

0 09 цели. Он может функционировать как проводник заземления оборудования (EGC) для устройства или нагрузки, обеспечивая при этом защиту этой нагрузки от любого «нежелательного тока», который может возникать в системе заземления этой электрической системы .

 

Нежелательный ток   не то же самое, что  как РЧ-шум .

Нежелательный ток – это поддающийся измерению ток, протекающий по системе EGC, которого там быть не должно, но  – это из-за неправильного соединения между заземленным проводником (он же белый проводник) и заземленной металлической поверхностью или заземляющим проводником, где-то еще внутри системы. Нежелательный ток может также присутствовать из-за отказа где-либо подключенной нагрузки, что позволяет току просачиваться через изоляционный материал на землю этой нагрузки и, как следствие, на заземление  система всей электрической системы.

Это минимальное количество нежелательного тока, которое иногда можно обнаружить в системах заземления больших и/или старых электрических систем, обычно не имеет значения для обычных индуктивных/резистивных нагрузок и, проще говоря, ничему не вредит. Но для деликатной твердотельной электроники этот минимальный ток на землю оборудования может вызвать электрический хаос.
С помощью изолированного заземляющего провода и   , затем  тот проводник  (по умолчанию), не касающийся какой-либо части системы заземления потенциально «заряженного» оборудования, вы значительно уменьшили вероятность того, что этот минутный электрический заряд в системе заземления будет перенаправлен «вверх» через EGC вашей нагрузки и в электронику вашей деликатной нагрузки. И вместо этого вы переместили точку, в которой EGC вашей нагрузки соприкасается с этой слегка заряженной системой заземления оборудования, так что она будет так далеко от вашего деликатного оборудования и так близко к тому месту, где главная соединительная перемычка (MBJ) соединяет земля ing  системы, с заземлением ed  (нейтральным) системы, что нежелательный ток вообще не будет иметь выбора, но   выбор   «наименьшего сопротивления», при котором ток должен уйти проводку в помещении, а также вашу деликатную электрическую нагрузку, и выйти из помещения через нейтраль обслуживания, вплоть до заземленной коммунальной сети. трансформатор.

Почему это важно?

Справедливый вопрос относительно нежелательного тока, который может присутствовать на заземляющем проводе, чтобы спросить, зачем вообще с ним иметь дело, ведь ЭГК, которая содержала бы этот минимальный ток, не нашла бы ничего в виде полной цепи, в которой можно было бы «течь» по заземленному проводнику. металлические части вашего оборудования. Другими словами, проводник заземления оборудования в шнуре вашего оборудования прикрепляется к металлическому корпусу вашего оборудования, а затем останавливается на этом. Не существует полного пути для протекания тока, поэтому рядом с моим оборудованием не должно быть магнитного поля.

Я предлагаю это как разумный ответ: Компьютерная башня под моим письменным столом собрана в металлическом корпусе. 3-жильный шнур от этой компьютерной башни имеет заземляющий провод, содержащийся в шнуре, и он припаян / закреплен к внутренней части металлического корпуса моей компьютерной башни. Другой конец заземления в этом шнуре присоединен к заземляющему контакту на штыревом конце шнура, а затем контактирует с системой заземления моей офисной проводки посредством моей трехштырьковой заземляющей розетки в стене. . Если я поставлю этот компьютер в металлическом корпусе на медную водопроводную трубу, выходящую из пола, или на стальную колонну, выходящую из пола, на металлический стол, соприкасающийся с бетонной плитой пола, или на ЧТО-НИБУДЬ заземленное, а в системе заземления есть неприемлемый ток электрической системы моего офиса, то вокруг всего процессора моего компьютера будет индуцироваться постоянное магнитное поле, поскольку ток течет от заземления оборудования моей компьютерной цепи к заземленному компоненту, к которому прикасается мой компьютер.

И на этом я уступаю слово Изолированной Заземляющей Розетке-

Заземление Отдельно Производных Систем | Fluke

Автор: Джек Смит

Как я и обещал в предыдущей колонке, в этой колонке «Надежное заземление» речь пойдет о трансформаторах и заземлении. Начнем с рассмотрения некоторых определений. Мнения об «официальном» определении «распределительного» трансформатора расходятся. Однако Федеральный регистр США (том 71, № 81; стр. 24 995, опубликован 27 апреля 2006 г.) определяет распределительный трансформатор как трансформатор, отвечающий всем следующим критериям:

• Имеет входное напряжение 34,5 кВ или менее
• Имеет выходное напряжение 600 В или менее
• Рассчитан на работу на частоте 60 Гц
• Имеет мощность от 10 кВА до 2500 кВА для жидких погружные трансформаторы или от 15 кВА до 2500 кВА для сухих трансформаторов.

Это определение специально исключает автотрансформаторы, а также приводные (изолирующие), заземляющие, станочные (управление) и невентилируемые (сухие) трансформаторы, среди длинного списка других.

Несмотря на расплывчатость, это определение, по-видимому, подразумевает, что распределительный трансформатор, как правило, является устройством, принадлежащим коммунальному предприятию, которое обычно находится на подстанции или на коммунальной стороне службы. Многие из нас помнят, что называли их силовыми трансформаторами. По-видимому, в настоящее время широко распространено использование распределительного трансформатора, который обслуживает потребителя коммунальных услуг, а силовой трансформатор обслуживает территорию.

Служебный вход

В соответствии со статьей 100 Национального электротехнического кодекса (NEC) служебный вход является единственной точкой, через которую электроэнергия поступает на объект. Сервисное оборудование обычно включает в себя автоматические выключатели, выключатели, предохранители и их аксессуары и подключается к нагрузочному концу сервисных проводов. К сервисному оборудованию относится основное оборудование управления и отключения электроснабжения, но оно не включает приборы учета.

Служебные проводники — в соответствии с NEC — берут свое начало в точке коммунального обслуживания и заканчиваются на стороне линии сервисного оборудования. Проводники и оборудование на стороне нагрузки сервисного оборудования, такие как вторичные проводники от трансформаторов, принадлежащих заказчику; проводники от генераторов, систем ИБП или фотоэлектрических (PV) систем; и проводники, обслуживающие удаленные сооружения, — считаются фидерными проводниками.

Отдельно производная система представляет собой «систему электропроводки в помещении, питание которой поступает от источника электроэнергии или оборудования, не являющегося служебным. Такие системы не имеют прямого электрического соединения, включая глухо соединенный заземленный провод цепи, с проводниками питания, исходящими из другая система», — сообщает NEC. Примеры отдельно производной системы включают трансформаторы, в которых источник питания или первичная обмотка изолированы от вторичной, за исключением магнитной связи; генераторы (автономные или альтернативные источники питания), у которых заземленный проводник (нейтраль) не соединен глухо в безынерционном переключателе; аккумуляторные/инверторные системы, где выход не связан между собой; и автономные фотоэлектрические системы.

Заземление и соединение

Заземление означает соединение чего-либо с землей. Связывание означает соединение объектов вместе. Отдельно выведенная система должна быть заземлена на источнике. Все нетоковедущие металлические детали и оборудование должны быть подключены к точке заземления производной системы. Соединение металлического оборудования обеспечивает эффективный путь тока замыкания на землю, чтобы гарантировать, что электрическая система защищена от возможности поражения электрическим током и возгорания. Надлежащее заземление отдельно выведенных систем стабилизирует фазное напряжение. Статья 250 NEC в целом и статья 250-26 в частности касаются требований к заземлению отдельной системы.

Надлежащее заземление трансформатора имеет решающее значение. Выполнение заземляющего соединения — обычно со строительной сталью, которая должна быть соединена со всеми трубами холодной воды — устанавливает опорную точку заземления. Выполняйте надлежащие соединения с помощью экзотермической сварки, а не хомутов, которые со временем могут ослабнуть. Убедитесь, что высокочастотное сопротивление проводника заземляющего электрода как можно меньше. Широкие плоские проводники имеют меньшее индуктивное сопротивление на более высоких частотах, и по этой причине они предпочтительнее круглых проводников. Расстояние между соединением нейтрали и земли (N-G) на трансформаторе и заземляющим электродом должно быть как можно короче.

Нейтраль и земля должны быть подключены к шине нейтрали трансформатора. Не рекомендуется выполнять соединение N-G на главной панели, чтобы отделить нормальные обратные токи от токов заземления. Шина нейтрали трансформатора является единственной точкой в ​​системе, где нейтраль и земля должны быть соединены.

Поиск неисправности

Чрезмерный ток на землю и контуры заземления могут привести к сбоям в работе оборудования, неточным показаниям приборов и проблемам безопасности. Двумя источниками чрезмерного тока заземления являются незаконные соединения NG, которые могут появляться в дополнительных панелях, розетках или оборудовании; и «изолированные» заземляющие стержни. Связи N-G субпанелей создают параллельный путь тока, позволяя нормальному обратному току возвращаться через заземляющий проводник. Это создает ситуацию, когда защитное заземление оборудования становится единственным обратным путем, если нейтраль когда-либо размыкается. Опасные напряжения могут возникнуть, если обратный путь имеет высокое сопротивление.

Отдельные «изолированные» заземляющие стержни печально известны тем, что создают два опорных заземления при разных потенциалах. Эта ситуация вызывает циркуляцию тока контура заземления, чтобы попытаться выровнять эту разницу потенциалов. Эта ситуация может вызвать периодически возникающие проблемы с системой и оборудованием, а также потенциальную угрозу безопасности и оборудования.

Проверка заземления трансформатора должна быть частью вашей процедуры технического обслуживания. Вот несколько советов, на что следует обращать внимание при осмотре заземления трансформатора:

• Проверьте целостность соединения N-G с помощью высококачественного тестера сопротивления заземления — соединение N-G с высоким импедансом может вызвать колебания напряжения
• Проверьте целостность заземляющего проводника и его соединения со строительной сталью с помощью высококачественного заземления тестер импеданса — через эти соединения токи замыкания возвращаются к источнику; их импеданс должен быть как можно ниже.