Układ sieci energetycznej typu IT

[gregor1975]

Witam,

Pytanie co prawda nie z elektroniki, ale pokrewne bo z elektrotechniki – czy ktoś z obeznanych w temacie forumowiczów mógłby wyjaśnić laikowi w przystępny sposób sens poniższego tekstu?:


Układ sieci IT jest ciągłe stosowany w specyficznych rozwiązaniach, gdzie konieczne jest zapewnienie wysokiego stopnia ochrony oraz zapewnienia jego pewności. Najczęściej można się z nim spotkać w szpitalach, gdzie zasilane są w ten sposób sale operacyjne. Układ ten charakteryzuje się tym, że od strony zasilania nie ma bezpośredniego połączenia z potencjałem ziemi (połączenie jest zrealizowane przez wysoką impedancję), nie ma więc drogi dla prądu zwarciowego. Nawet w przypadku uszkodzenia izolacji urządzenia odbiorczego, nie ma możliwości porażenia prądem elektrycznym. Może to spowodować dopiero drugie zwarcie kolejnego urządzenia. Wadą tego rozwiązania jest konieczność ciągłego monitorowania impedancji układu.
[źródło: http://edu.pjwstk.edu.pl/wyklady/psk/scb/main74.html].

Na czym polega szczególna funkcja ochronna tego typu sieci?

Jaka jest „preferowana” droga prądu w przypadku uszkodzenia izolacji odbiornika i dotknięcia elementu pod napięciem (w starej książce do elektrotechniki mam fajne łopatologiczne rysunki to obrazujące, ale sieci IT niestety nie)?

Jaka jest przewaga układu IT nad układem TT?

Pytam, ponieważ z agregatu prądotwórczego zasilam urządzenia. Z agregatu wychodzą „dwa druty”. Całość za agregatem jest uziemiona (trzy druty) – jest przewód PE wpięty go głównej szyny wyrównawczej a uziom stanowi rura od od ujęcia wody 5/4 cala wpuszczona na głębokość około 8m, walec ze stali nierdzewnej wypełniony złomem wpuszczony na około 1,5m w ziemię oraz słupki ogrodzenia spięte bednarką (pospawane). Wszystkie elementy uziomu są w niecce terenowej na poziomie około -3m. Grunt jest gliniasty i podmokły, taki że jak popada dwa dni, to chodzi się jak po nasączonej gąbce a jak dłużej, to mam staw głębokości 20cm. Niezależnie od warunków pogodowych jak wykopię dołek na głębokość szpadla, to na drugi dzień mam tam basenik. Uznałem, że warunki dla uziomu są sprzyjające, choć pomiaru impedancji pętli zwarcia nie robiłem bo nie mam czym.

Czy taki układ zasilania, jaki opisałem można uznać za układ IT?

[avatar]

Idea sieci IT to masz dokładnie poniżej opisaną - w wypadku uszkodzenia izolacji jednego przewodu np fazy - nie ma przepływu prądu bo punkt neutralny jest izolowany.
To co opisujesz na pewno nie jest siecią IT a raczej TN.

Układy IT możesz spotkać na łodzi w postaci trafa separującego i izolatora galwanicznego na przewodzie PE - tak z dowolnego układu z lądu robisz bezpieczne IT ..
Ochrona w IT polega na tym że można "bez konsekwencji" doziemić przewód fazowy

Przewaga TT nad IT w sieci - >TT prądy zależą od rodzaju gleby(przewodności medium )
IT nie ma takiego zagadnienia.

Dla ciebie i bezpieczniej dla reszty mieć układ TN

[gregor1975]

To co opisujesz na pewno nie jest siecią IT a raczej TN.

Pewnie masz rację, ale ja lubię drążyć:

Poszczególne układy sieci oznacza się z pomocą symboli literowych, pierwsza litera oznacza związek pomiędzy układem sieci a potencjałem ziemi:

T - bezpośrednie połączenie jednego punktu układu sieci z ziemią. Najczęściej jest łączony z ziemią punkt neutralny instalacji;

I - wszystkie części czynne, to znaczy mogące się znaleźć pod napięciem w warunkach normalnej pracy są izolowane od ziemi, lub jeden punkt układu sieci jest połączony z ziemią poprzez impedancję lub bezpiecznik iskiernikowy (uziemienie otwarte);

"Siecią" dla mnie jest agregat prądotwórczy i on żadnego połączenia z ziemią nie ma. I bardzo zabawne jest to, że neonówka świeci w każdej dziurce. Wiesz dlaczego?

Druga litera oznacza związek pomiędzy częściami przewodzącymi dostępnymi a ziemią:

N - bezpośrednie połączenie (metaliczne) podlegających ochronie części przewodzących, z uziemionym punktem układu sieci, zazwyczaj z uziemionym punktem neutralnym;

T - bezpośrednie połączenie z ziemią (uziemienie) podlegających ochronie części przewodzących dostępnych, niezależnie od uziemienia punktu układu sieci, zazwyczaj uziemienia punktu neutralnego

Punkt sieci uziemiony nie jest a części podlegające ochronie tak - bezpośrednio przewodem PE połączonym z główną szyną wyrównawczą a dalej z uziomem.

Zerknij jeszcze z łaski swojej
TUTAJ i spójrz na wklejony tam rysunek oznaczony literką e). Gdzie się pomyliłem?

[ Dodano: 2015-07-05, 21:03 ]

[avatar]

Jeżeli neonówka świeci w każdej dziurce to może oznaczać że:
generator ma połączony punkt środkowy uzwojenia (jeżeli jest to 230V to 115 i 115V powinno być pomiędzy obudową generatora a dowolnym wyjściem ) do obudowy a ona oparta jest na ziemi ... beton przewodzi
świecenie oznacza też że między tobą a generatorem w trakcie badania płynie prąd czyli generator i coś co zasila jest połączony jedną częścią z ziemią a przez ciebie płynie jakiś prąd spowodowany różnicą potencjałów np 115V między ziemią a tobą.
W wypadku sprawnego układu IT nie powinno być widać świecenia (pomijając fakt że to kiepskie badanie )
A i tak patrząc dosłownie na rysunek - widzisz gdzieś tam PE w e) ?
Niema bo nie jest on potrzebny - łącząc PE z ziemią wykluczasz warunek I z cytowanego tekstu.
Zakładając że zasilasz cokolwiek co ma zasilacz impulsowy w sobie na początku możesz spodziewać się takiego/podobnego układu -
zobacz że Pe jest połaczone do twojego uziemienia za pomocą kondensatorów

[gregor1975]

W opisanym przeze mnie układzie nie ma przewodu PE w dosłownym tego słowa znaczeniu, po prostu miałem na myśli przewód, który części odbiorników mogące się znaleźć pod napięciem łączy z potencjałem ziemi.


Neonówka świeci w każdej dziurce, bo żaden z zacisków nie jest na potencjale ziemi, w związku z czym wkładając neonówkę do do dowolnego zacisku mamy różnicę potencjałów. Czyli "sieć" jest izolowana od potencjału ziemi. W zwykłym domowym gniazdku jest inaczej - jeden zacisk jest na potencjale ziemi (dwa z trzech w TNCS lub TNS) i jak tam wetkniemy neonówkę, to ona nie zaświeci bo różnicy potencjałów nie ma, więc co ma świecić.

Na rysunku e) jest przewód PE, w końcu narysowany jest jak byk. Połączony jest on z potencjałem ziemi przez impedancję o stosunkowo dużej wartości, czyli de facto tak jakby go nie było a narysowany został ze względów formalnych.
W generatorze ta impedencja jest nieskończenie wielka bo tam nie ma żadnego elementu przewodzącego łączącego jakikolwiek element urządzenia z ziemią.

Aktualne dla mnie jest pytanie - w układzie IT (rys e) kiedy dojdzie do uszkodzenia izolacji urządzenia czy pojawi się napięcie na obudowie, a jeżeli tak, to jaka będzie droga prądu po dotknięciu przez człowieka?

[avatar]

na rysunku e) nie ma PE jest uziemienie a to jest dramatycznie duża różnica - jak jest to proszę o oznaczenie go.
W sieci IT faza czy też masa są traktowane równorzędnie
Neonówka nie może sobie sama świecić - bo coś jest w powietrzu świecenie neonówki oznacza przepływ prądu co w układzie IT oznacza uszkodzenie. -sprawdź sam włóż neonówkę do gniazda i jej niedotykaj - w wypadku braku wilgotności 99% nie ma prawa świecić

Zasada działania sieci IT mówi że w wypadku pojawienia się fazy na obudowie nie ma przepływu prądu .
W złaczniku schemat z onzczonymi PE . (Pe ma mieć wartość bliską 0 ohm)
Fioletowe koło oznacza wysoką impedancję np 100M ohm doziemienie dowolnej fazy przez człowieka spowoduje przepływ prądu powiedzmy 1uA = brak niebezpieczeństwa dla zdrowia.
W układach IT stosuje się badanie stanu izolacji co oznacza w skrócie między dowolną fazą a ziemią ma być zawsze wysoka wartość impedancji w wypadku spadku tej wartości układ powinen pokazać awarie

[gregor1975]

na rysunku e) nie ma PE jest uziemienie a to jest dramatycznie duża różnica

Przez moment poczułem się jak na elektrodzie - te ich boje o przewód PE, RCD i takie tam.
Dla mnie przewód PE to jest przewód pełniący funkcję ochronną, nie ważne czy jest z alu i ma powyżej 10mm2, czy jest z miedzi i ma 6mm2, czy jest w domu, czy przed licznikiem, czy koło transformatora. W domowych instalacjach nn oznaczenia przewodów to L, N, PE lub L, PEN. Jaką literką oznaczyć ten uziemiający od odbiornika? Ale o to walczyć nie będziemy - ja nie jestem elektrykiem, a tu nie elektroda.

W sieci IT faza czy też masa są traktowane równorzędnie

Tu zgoda, do tego momentu rozumiem. Czy dalej również dobrze to sobie wyobrażam:

Dotknięcie dowolnego przewodu w sieci IT (tożsame z dotknięciem obudowy odbiornika z uszkodzoną izolacją) nie spowoduje przepływu prądu przez człowieka ponieważ nie będzie on elementem obwodu elektrycznego (brak udziału ziemi w przewodzeniu, czy też nikły udział skutkujący przepływem prądu na poziomie mikroamperów).
Zastanawiające jest zatem, po co w takim razie ten uziemiający na odbiorniku na rysunku e?

Może dlatego że:

Nawet w przypadku uszkodzenia izolacji urządzenia odbiorczego, nie ma możliwości porażenia prądem elektrycznym. Może to spowodować dopiero drugie zwarcie kolejnego urządzenia.

Czyli w mało prawdopodobnym przypadku, ale jednak możliwym, dwa uszkodzone odbiorniki równocześnie dotknięte przez człowieka uczyniłyby z takiego delikwenta element obwodu. I po to jest to uziemienie, które co do zasady dobrze wykonane puści prąd w ziemię bo impedancja uziemienia będzie mniejsza niż rezystancja człowieka.
A układ IT poraziłby człowieka jeszcze w jednym przypadku - gdyby w swojej fantazji chciałby dobrowolnie zostać elementem obwodu i złapał w ręce równocześnie dwa przewody instalacji zasilającej.

Dobrze to rozumiem?

Co do neonówki i generatora - zgadzam się, to kiepskie badanie, bardziej miarodajne byłoby pomierzenie prądu płynącego od dowolnego zacisku do ziemi. Byłby on zapewne znikomy.

Co do generatorów - znakomita większość dostępnych na rynku to właśnie pracujące w układzie izolowanym i stąd problemy ludzi, którzy chcą takie coś kupić do awaryjnego zasilania domu w przerwach dostaw prądu z energetyki. Wtedy okazuje się, że nie ma za bardzo czego kupić a i elektryka, który wie jak to zrobić ciężko znaleźć.

Do tego generatora, którego używam nie mam manuala, aby wprost udowodnić, że pracuje w układzie IT, jestem jednak "na kupnie" nowego, czyli z pełną dokumentacją - poczytam wtedy, jak to jest.

W każdym razie dziękuję za cierpliwość w klarowaniu mi niejasnych dla mnie zagadnień.

[Andrzej 40]

Neonówka świeci, bo generator jest generatorem prądu zmiennego a w odseparowanym galwanicznie obwodzie występują pojemności w stosunki do ziemi. Mierząc prąd można policzyć pojemność.

[atom1477]

Czyli w mało prawdopodobnym przypadku, ale jednak możliwym, dwa uszkodzone odbiorniki równocześnie dotknięte przez człowieka uczyniłyby z takiego delikwenta element obwodu. I po to jest to uziemienie, które co do zasady dobrze wykonane puści prąd w ziemię bo impedancja uziemienia będzie mniejsza niż rezystancja człowieka.

Nie bardzo. Bo niby co uziemisz?
Prąd nie popłynie od uziemienia bo przewody sieciowe nie są połączone do uziemienia. Bo i nie ma ich jak podłączyć (można by tylko jeden, to to zamieniło by sieć IT w TT).

A układ IT poraziłby człowieka jeszcze w jednym przypadku - gdyby w swojej fantazji chciałby dobrowolnie zostać elementem obwodu i złapał w ręce równocześnie dwa przewody instalacji zasilającej.

To nie jest jeszcze jeden przypadek. To jest ten sam co wyżej tylko tam jest to dziwnie opisane: "dwa uszkodzone odbiorniki".
I dlatego uziemienie tutaj nie ma sensu.

Co do generatorów - znakomita większość dostępnych na rynku to właśnie pracujące w układzie izolowanym i stąd problemy ludzi, którzy chcą takie coś kupić do awaryjnego zasilania domu w przerwach dostaw prądu z energetyki. Wtedy okazuje się, że nie ma za bardzo czego kupić a i elektryka, który wie jak to zrobić ciężko znaleźć.

No ale to właśnie nie jest problemem. Skoro są izolowane to można je dowolnie łączyć. Np. jeden przewód wyjściowy doziemić.
Problem by był gdyby nie były izolowane bo wymuszały by konkretne podłączenie (niekoniecznie takie jakie chcemy).
Problemem może jest coś innego: właśnie ta możliwość dowolnego podłączenia. Skoro jest możliwość dowolnego podłączenia to producent po prostu nie podaje jak podłączyć. A użytkownik wtedy robi oczy i tyle z podłączania.
Jak by podłączenie było wymuszone a więc tylko jedno było by prawidłowe, to podany był by schemat i użytkownik by wtedy wiedział jak to podłączyć.

[gregor1975]

To nie jest jeszcze jeden przypadek. To jest ten sam co wyżej tylko tam jest to dziwnie opisane: "dwa uszkodzone odbiorniki".
I dlatego uziemienie tutaj nie ma sensu.

Usiłuję dociec, po co uziemienie odbiorników na wklejonym przeze mnie rysunku.
Przebicie na jednym z odbiorników w niesprzyjających warunkach uziemiłoby przewód zasilający a więc zamieniłoby IT w TT. Dotknięcie w takim wypadku kolejnego odbiornika z przebiciem na tym samym obwodzie mogłoby porazić człowieka i po to ten uziom.
Inaczej tego sobie wytłumaczyć nie potrafię. No może jeszcze tak, że pada skuteczność izolacji źródła.

No ale to właśnie nie jest problemem. Skoro są izolowane to można je dowolnie łączyć. Np. jeden przewód wyjściowy doziemić.

Wpięcie agregatu pracującego w IT do instalacji TNC/TNCS skutkowałoby pojawieniem się napięcia na kołkach ochronnych w gniazdach a doziemienie przewodu wyjściowego agregatu może nie być zgodne z zaleceniami producenta sformułowanymi przez niego choćby tylko ze względów asekuracyjnych. Stąd taki dualizm techniczno-formalny.