1.2.2 Система заземления it
В сети с системой заземления IT (рисунок 1.6) нейтраль изолирована от земли или присоединена к ней через большое сопротивление, а корпуса соединены между собой и с землей. Прямое прикосновение здесь может быть опасно при большой емкости сети или при плохой изоляции, косвенное же прикосновение безопасно, поскольку ток однофазного замыкания весьма мал.
Рисунок 1.6 – Система IT
1 — сопротивление; 2 — заземление источника питания; 3 — открытые проводящие части; 4 — заземление корпусов оборудования
При первом замыкании (единственном однофазном замыкании в сети) быстрое отключение не требуется. Первое замыкание сигнализируется с помощью устройства контроля изоляции, включенного между нейтралью и землей. Получив сигнал, персонал отыскивает повреждение и устраняет его в удобное для потребителей время. При двойном замыкании установка автоматически отключается с помощью защиты от сверхтоков. Надежность отключения при таком замыкании обеспечивается путем расчетов (при проектировании) или замеров сопротивления петли фаза–нуль (при эксплуатации).
Преимущества сети с системой IT:
высокая степень бесперебойности электроснабжения и электробезопасности как при прямом, так и при косвенном прикосновениях (при условии хорошей изоляции остальных фаз и нейтрали);
наименьшая опасность пожара;
возможен отказ от УЗО.
Наряду с указанными преимуществами имеются следующие недостатки:
необходим эксплуатационный надзор;
персонал должен иметь достаточно высокую квалификацию для отыскания места первого замыкания на корпус и не допускать длительной работы сети с заземленной фазой или нейтралью;
требуется высокий уровень изоляции сети, для чего протяженные сети делят на участки, электроприемники с плохой изоляцией подключают через разделительные трансформаторы и т. п.;
прямое прикосновение в поврежденной (с заземленной фазой), но работающей сети более опасно, чем а сетях с системами ТТ и TN, поскольку напряжение прикосновения равно линейному напряжению сети;
велика вероятность дуговых перенапряжений, связанных с появлением перемежающейся дуги при однофазном замыкании на землю и приводящих к переходу однофазного замыкания в двух- и трехфазное;
при однофазном замыкании трёхфазные потребители работают при линейном напряжении, соответственно, потребители должны быть готовы к работе в таком режиме.
Автоматическое отключение должно происходить только при двойном замыкании. В этом случае напряжение косвенного прикосновения может быть опасным. Защита от сверхтоков должна обеспечить отключение хотя бы одного из двух поврежденных участков.
Если нейтральный провод не распределен по сети (распределены три фазы и РЕ-проводник), то ток двойного замыкания Iк — это ток двухфазного (междуфазного) КЗ. Если рабочий нейтральный провод распределен, то возможно двойное замыкание между нейтральным и фазным проводами (однофазное КЗ), тогда ток Iк — ток однофазного КЗ (он меньше тока междуфазного КЗ). Кроме того, этот ток может быть примерно вдвое меньше соответствующего тока в аналогичной сети TN. Если два электроприемника, в которых произошли замыкания на корпус (в первом — фазы, во втором — нейтрали) равноудалены от источника питания, то длина и сопротивление петли фаза–нуль будут вдвое больше, чем для одного электроприемника в сети с системой TN, а ток Iк — примерно вдвое меньше (сопротивлением источника пренебрегаем). Именно этот ток должен быть принят за расчетный для проверки автоматического отключения.
В сети с системой IT необходима установка пробивного предохранителя между нейтралью трансформатора и землей (или между фазой и землей, если нейтраль недоступна) - п. 1.7.63 ПУЭ [9]. Он предназначен для защиты сети НН от опасного повышения напряжения в случае пробоя изоляции между первичной и вторичной обмотками трансформатора.
Система IТ обеспечивает самую высокую степень бесперебойности электроснабжения, пожаро- и электробезопасности, но это не означает, что ее нужно использовать во всех случаях [10,11,12].
Система IT применяется во всех развитых странах в сетях, используемых для питания потребителей с высокими требованиями к бесперебойности и электробезопасности, например, в системах питания аэропортов, госпиталей, информационно-вычислительных центров.