Как создать определенную нейтральную систему заземления в пределах существующей (островной)

Автор: Селезнев Владимир [email protected].

Публикация: 2025-03-03 20:31.

Последние изменения: 2025-03-03 20:31

Что такое остров?

Каждая нейтральная система заземления имеет свои преимущества и недостатки для безопасности имущества, электромагнитной совместимости или непрерывности обслуживания. Поэтому основную систему следует выбирать в соответствии с этими критериями, но характеристики системы, приемников и требования к их работе могут быть несовместимы только с этой системой в рамках одной и той же установки.

Как создать конкретную нейтральную систему заземления в пределах существующей (островной) - фото-кредит: EEP

Может быть подходящим решением может быть создание конкретной системы в рамках установки или изолирования. Давай поговорим об этом.

1. Подача через тот же трансформатор
   1. 1. Электропитание в том же здании или в двух зданиях, расположенных близко друг к другу
      2. Электропитание нескольких зданий
      3. Подключение к общедоступной системе распределения с использованием системы TN-C или TN-S
      4. Сожительство систем заземления
2. Подача через специальный трансформатор
   1. Поставка через систему TN-S (локальная нейтральная связь)
   2. Электропитание в ИТ-системе

1. Подача через тот же трансформатор

Можно ли создавать различные нейтральные системы заземления в одной установке (островении), вначале зависит от того, может ли остров быть поставлен через разделительный трансформатор.

На практике могут использоваться только системы TN и TT при условии соблюдения следующих шести условий:

1. Нейтраль заземлена напрямую.
2. Каждая часть установки рассчитывается и защищается в соответствии с конкретными правилами каждой системы.
3. В каждом здании устанавливается основное эквипотенциальное звено и связанные с ним защитные проводники.
4. Каждая часть установки (остров) имеет собственный защитный проводник, к которому подключены открытые проводящие части.
5. Если в одном здании открыты проводящие части разных установок, они должны быть связаны с помощью дополнительного эквипотенциального соединения.
6. Должны быть соблюдены правила, специфичные для использования проводника PEN (система TN-C), в частности неразрыв PEN или его соединения с общим эквипотенциальным звеном ниже по потоку от размыкающего устройства.

Вернуться к содержанию ↑

1.1 Принципиальная схема источника питания в том же здании или в двух зданиях, расположенных близко друг к другу

Неразрыв PEN (1) или соединение с общей эквипотенциальной связью после размыкающего устройства (2). Все защитные проводники соединены с одним и тем же эквипотенциальным звеном (3).

Рисунок 1 - Принципиальная схема источника питания в том же здании или в двух зданиях, расположенных близко друг к другу

Вернуться к содержанию ↑

1.2 Принципиальная схема питания нескольких зданий

Если в 1- ^м здании используется только система TN-C, кабель питания второго здания может использовать нейтральный проводник в качестве защитного проводника (PEN) - кабелей с 4 проводниками.

В противном случае (пример на схеме) кабель питания должен иметь пять проводников (отдельный PE и N) или четыре провода с проводником PE, установленным в контакте с кабелем, для обеспечения связи между защитными цепями двух зданий.

Если в одном здании используются несколько систем заземления (одинаковые или разные), защитные цепи (PE-проводники) должны быть соединены вместе и соединены с одним и тем же эквипотенциальным звеном соответствующего здания.

Рисунок 2 - Принципиальная схема питания нескольких зданий

ЗАМЕТКА! Переход от системы TN-C к системе TN-S не считается заменой нейтральной системы заземления, но во всех случаях система TN-S должна находиться ниже системы TN-C.

Вернуться к содержанию ↑

1.3 Подключение установки к общедоступной системе распределения с использованием системы TN-C или TN-S

Публичное распространение часто использует систему TT. Использование линии системы TN требует согласия местной службы распространения:

• Он обычно подключается к подземным системам.
• Низковольтная нейтраль подключена к заземлению низкого напряжения (1000 <U _n ≤ 50 000 В переменного тока), подвергнутых проводящим частям подстанции.
• Провод PEN не сломан, вплоть до точки доставки.
• Характеристики системы (расстояния, мощности, изменения) требуются для расчета возможного контура неисправности.

Рисунок 3 - Подключение установки к общедоступной системе распределения с использованием системы TN-C или TN-S

(1), если подающая подстанция и основная распределительная плата lV расположены в том же здании, открытые проводящие части подстанции должны быть соединены с тем же заземлением, что и установки lV.

Вернуться к содержанию ↑

1.4 Сожительство систем заземления

Пример сожительства систем: индивидуальная установка: система TT (абоненты), коллективная установка: TN (например, отопление)

Рисунок 4 - Пример сожительства систем: индивидуальная установка: система TT (абоненты), коллективная установка: TN (например, отопление)

Вернуться к содержанию ↑

2. Поставка через специальный трансформатор

В этом приложении есть три ситуации.

Ситуация № 1 - Использование «разделительного трансформатора цепи» для локального распределения нагрузки между цепью питания во избежание риска косвенного контакта в отдельной цепи. эта предосторожность применима для поставки устройства или набора устройств, сгруппированных вместе.

Ситуация № 2 - Использование изолирующего трансформатора с отдельными обмотками для подачи определенного устройства, чувствительного к электромагнитным помехам. поэтому трансформатор используется для его фильтрующих свойств.

Ситуация № 3 - Использование изолирующего трансформатора с отдельными обмотками, предназначенное для воссоздания источника питания, в начале которого может быть настроена нейтральная система заземления, соответствующая конкретным требованиям острова, в основном TN-S или IT.

Рисунок 5 - Управляющий и изолирующий трансформатор

Вернуться к содержанию ↑

2.1 Поставка через систему TN-S (локальная нейтральная связь)

Эта система используется для установок с высокими токами утечки (обработка данных), низкой изоляции (печи, сварочные аппараты) или тех, которые подвержены большому количеству помех (микроволновые передатчики).

Приложениям, где важно подавление помех (конденсаторы), может также понадобиться этот тип системы (промышленное управление или телекоммуникационное оборудование).

Защита от повреждений изоляции (косвенный контакт) обеспечивается устройствами защиты от перегрузки по току, проверяя, что ток повреждения больше, чем ток отключения (+ 20%). Если мощность короткого замыкания трансформатора неадекватна, необходимо использовать устройство с малой чувствительностью (например, 1 ампер).

Особое внимание следует уделить эквипотенциальности приемников. для этого нужно будет установить дополнительные ссылки.

При необходимости должны быть установлены взаимоблокировки нейтральных / защитных проводников, а также дополнительные ссылки на землю.

Рисунок 6 - Стандартная системная схема острова с трехфазной системой TN-S (может применяться к однофазной системе)

Практическое правило для определения рейтинга защиты на вторичном

Чтобы проверить, подходит ли выбранное устройство, можно получить приблизительное значение минимального короткого замыкания в самой дальней точке установки, используя следующую формулу:

Где:

• U _s - вторичное напряжение трансформатора в V
• P - мощность трансформатора в VA
• Ucc% - напряжение короткого замыкания трансформатора
• l - длина линии в m
• S - поперечное сечение линии в мм ²
• ρ медь - 0, 023 Ом мм ² / м

Необходимо определить рейтинг защитного устройства, чтобы обеспечить время прерывания 5- кратного максимума для ранее установленного тока Ik.

• gG: В ≤ Ik min / 4
• Автоматический выключатель типа C: В ≤ Ik min / 8

Вернуться к содержанию ↑

2.2 Электропитание в ИТ-системе

Эта компоновка используется для установок, в которых есть:

1. Необходимость непрерывности обслуживания для безопасности (медицинская, пищевая)
2. Необходимость непрерывности работы (вентиляция, насосы, маркеры)
3. Опасность пожара (силосы, углеводороды)
4. Низкая мощность короткого замыкания (автономные генераторы)

Хотя основным свойством системы является ограничение тока 1- ^й неисправности, а не «перерыв», факт остается фактом: этот выбор может быть сделан в ущерб другим требованиям, которые необходимо уделить должному рассмотрению:

1. Нераспространение нейтрального проводника, которое по-прежнему рекомендуется из-за риска повышения напряжения или разрыва в случае двойной неисправности, не очень совместимо с использованием однофазных приемников.
2. Риск повышения напряжения земли, к которому подключенные проводящие части электронных устройств подключены их защитными проводниками.
3. Трудность использования высокочувствительных устройств остаточного тока (30 мА) для силовых разъемов, которые будут разрушаться при 1- ^й ошибке.

Внимание следует рассмотреть

Рекомендуется, чтобы остров IT был создан только на небольшой территории. Если необходим нейтральный проводник, он должен быть систематически защищен (а не просто сломан) и не должен иметь небольшого поперечного сечения (он может расплавиться, если произошла двойная ошибка).

При определении этого нейтрального проводника необходимо учитывать наличие гармоник, связанных с устройствами, используемыми в медицинских целях.

Чтобы ограничить риск повышения напряжения открытых проводящих частей, они должны быть соединены друг с другом и соединены с местным заземляющим соединением, которое само должно быть подключено ко всем заземляющим устройствам здания через главный эквипотенциальный канал.

Рисунок 7 - Стандартная компоновка острова ИТ-системы для непрерывности работы с распределенным нейтральным проводником

Медицинская система

Применение медицинской ИТ-системы определяется во Франции стандартом NF C 15-211 (мера P5). Это обязательно в помещениях для анестезиологии, операционных

и комнаты для катетеризации сердца. рекомендуется в нескольких других областях: гидротерапия, реабилитационные кабинеты, отделения интенсивной терапии или гемодиализа и т. д.

Трансформатор и распределительное устройство должны находиться в зоне отдельно от комнаты или блока, но индикация индикатора контроля изоляции должна быть

видимые в помещении или в помещении.

Импеданс Z монитора постоянной изоляции (PIM) должен быть не менее 100 кОм с порогом срабатывания сигнализации, установленным на 50 кОм, соответствующим току короткого замыкания приблизительно 5 мА (I _f = U ₀ / Z = 230/5000 = 4, 6 мА), позволяя обнаружить любую неисправность до того, как будут отключены устройства с высоким уровнем остаточного тока.

Все цепи должны быть защищены устройствами остаточного тока высокой чувствительности типа A (УЗО). Устройства с мощностью> 5 кВА должны поставляться напрямую без розетки. Устройства и розетки мощностью <5 кВА должны поставляться через разделительный трансформатор для трех типов помещения или области, для которых требуется медицинская ИТ-система.

Совместимость между высокочувствительными УЗО и отключением при ^первом замыкании на островах

Защита силовых разъемов с помощью устройств с высоким уровнем остаточного тока является обязательной, но неожиданный разрыв из-за отключения может быть предвиден, если установить ток обнаружения постоянного монитора изоляции (PIM) на значение, меньшее, чем у устройства остаточного тока (см. система).

Если непрерывность работы имеет жизненно важное значение, устройства с высоким уровнем остаточного тока с высокой чувствительностью не нужны, если устройства подключены непосредственно к установке (без разъема питания).

Мера освобождения от специального использования может применяться к разъемам питания, которые не защищены, если не подключено устройство, отличное от предназначенных.

Вернуться к содержанию ↑

Ссылка // Электроэнергетическое обеспечение Legrand