Система IT- нейтраль изолирована от земли, корпуса заземлены.

При исправном состоянии изоляции сети по отношению к земле ток пер­вого однофазного замыкания на корпус имеет емкостный характер (рис 4.4) и близок к нулю, автоматическое отключение не требуется, питание ЭП не прерывается.

Рис. 4.4. Сеть IT. а) Принципиальная схема; б) Расчетная схема; в) Эквивалентная схема.

В трехфазной сети IT с M рабочими проводами ток первого однофазного за­мыкания на корпус определяется по формуле , где

М =4, если нейтральный проводник и три фазы распределены по сети или M =3, если по сети распределены лишь три фазы;

Хс = 1/ωС – емкостное сопротивление «провод – земля».

Напряжение косвенного прикосновения: Благодаря малой вели­чине тока Iк оно безопасно для человека.

Примеры решения задач

4.2.1. В ЭП2, присоединенном к сети 380/220 В (см. рис.) произошло одно­фазное замыкание на металлический корпус. Емкостное сопротивление изо­ляции одного провода: Хс =2000 Ом.

а) Пренебрегая сопротивлением ответв­ления к ЭП2, определить ток замыкания и напряжение косвенного при­кос­новения.

б) Определить ток трехфазного КЗ.

Решение.

На рисунке изображена схема сети TNC (корпуса ЭП занулены и зазем­ле­ны). Сопро­тивление прямой последовательности трансформатора 630 кВА, приведен­ное к стороне 0,4 кВ определено в разделе 1.2: Zт =3,2 + j13,5 мОм (модуль Zт = 14 мОм).

У трансформаторов со схемой треугольник-звезда сопротивления всех трёх последовательностей равны между собой. Поэтому полное сопро­тив­ление трёх последовательностей ZT =3∙ Zт =3∙14=42 мОм.

В соответствии с табл. П1.3 кабель АВВГ(4х10): r₀ =3,1 мОм/м, х₀ =0,073 мОм/м. Zкаб=3,1∙80 + j0,073∙80)=248 +j5,84 мОм, модуль Zкаб=248,1 мОм.

Ток однофазного замыкания на корпус:

Напряжение на проводе PEN: U_PEN= ∙Z_PEN = 431∙248,1 = 107 В.

Напряжение на корпусе ЭП2 относительно земли (напряжение косвенного прикосновения) Uкосв=U_PEN∙Ra / (Ra+Rn) = 107∙9 / (3+9) = 80,2 В.

Полное сопротивление прямой последовательности:

Z=Zт+ Zкаб = 3,2+248 +j(13,5+5,84)=351,2 +j19,34 мОм, Zт=351,5 мОм.

Ток трехфазного КЗ: Uф / Z = 220 / 351,5 = 0,626 кА = 626 А.

4.2.2. В ЭП2, присоединенном к сети 380/220 В (см. рис.) произошло одно­фазное замыкание на металлический корпус. Проводник РЕ смонтирован внутри здания, L=50 м.

а) Пренебрегая сопротивлением ответв­ления к ЭП2, определить напряже­ние косвенного при­кос­новения.

Решение. На рисунке изображена схема сети TТ (нейтраль источника заземлена - Rn=4 Ом, корпуса ЭП зазем­ле­ны при помощи отдельного заземляющего устройства – Ra =6 Ом).

Сопротивление трансформатора ТМ-250 (табл. П 1.8):

Zт =4,5∙0,4² / (100∙0,25)= 0,029 Ом.

Сопротивление провода ЛЭП (табл. П1.1, П1.2): Z_Л = (1,84+ j0,35)∙100= =184+j35 мОм, Z_Л= 0,187 Ом. Сопротивление РЕ: Z_РЕ=0,093 Ом.

Сопротивление петли «фаза- РЕ»: Z_П= 0,187 + 0.093=0,28 Ом.

Сопротивление двух заземляющих устройств: Rз= Rn+Ra = 4+6=10 Ом.

Общее сопротивление цепи замыкания:

Z = Z_Т +Z_П +Rз = 0,029+0,28+10= 10,3 Ом.

Пренебрегая сопротивлением трансформатора и петли «фаза- РЕ», прини­маем Z=Ra +Rn =10 Ом (ошибка составит 3%).

Ток замыкания: недостаточен для быстрого срабатывания защитного аппарата Q.

Напряжение косвенного прикосновения: Uч=Iк∙Ra =22∙6=132 В – опасно,

для защиты от поражения током необходимо установить УЗО.

 

4.2.3. В ЭП2, присоединенном к сети (см. рис.) произошло одно­фазное

замыкание на металлический корпус. Сеть выполнена кабелями АСБ (5х25). Удельная ёмкость жила - заземленная оболочка кабеля С₀= 0,3∙10⁶ Ф/км, общая длина кабелей, подключенных к трансформатору – L=1 км.

Определить напряжение косвенного прикосновения.

Решение.

На рисунке изображена сеть IT с изолированной распределенной нейтралью (4 рабочих провода). Емкостное сопротивление изоляции про­вод – земля: Хс= 1/ω∙С= 1/ (314∙0,3∙10^-6)=10,6∙10³ Ом.

Величина тока однофазного замыкания:

Напряжение косвенного прикосновения: Uч=Iк ∙Rа =0,083∙15=1,24 В-безопасно.