Публикуем очередную статью конкурса. На этот раз тема, достойная внимания профессионалов, рассматривает её профессионал.
Встречайте: Василий Васильевич, инженер-разработчик оборудования для морских нефтяных платформ. Прочитав статью Александра Ярошенко, автора блога SamElectric.ru, про системы заземления, он решил, что её необходимо дополнить. В результате — эта статья. Ну а Александр как обычно будет комментировать размышления конкурсанта по ходу изложения статьи.
Система заземления IT или система заземления с изолированной нейтралью
Обычно она 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 понятн,о 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? Читаем дальше...
Для начала, где можно встретиться с этой системой? Она широко используется на судах и всём, что считается судами: на морских нефтяных и газовых платформах, например. Неважно, 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 нуля. Совсем нет. Никак нет. Вообще нет.
Что это значит практически? 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 230 В, 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 220 В, 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 также 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.
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 220 В. 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. Нечасто 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.
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.
