Uziemienie w sieci IT

Witam

Jednym z pomiarów dla oceny skuteczności ochrony w sieci IT jest pomiar rezystancji uziemienia urządzeń. W mojej praktyce sieci IT spotykałem w obiektach służby zdrowia i przemyśle spożywczym, tylko w wydzielonych pomieszczeniach lub zespołach urządzeń zasilanych z własnych szaf sterowniczo-rozdzielczych.
Szafy te zasilane były z sieci TN-S obiektu. Urządzenia zasilane są przez transformator separacyjny 400/400V, a dostępne części urzadzeń połączone były z PE szafy zasilającej (czyli całego obieku).

I tu moje wątpliwości.
Jak powinno się przeprowadzać pomiar rez. uziemienia takich urzadzeń,
które często znajdują się gdzieś w środku obiektu ( np. sala operacyjna na 6 pietrze) i czy naprawdę ma tu znaczenie wilgotność czy rodzaj gruntu?
Nie wiem, czy dobrze robię, ale zastepuję pomiar rez. uziemienia pomiarem rezystancji połączenia PE urządzenia z szafą zasilającą, a na zasilaniu szafy mierzę oporność pętli zwarciowej.

Może ktoś ma większe doświadczenie w sieciach IT.

Witam

Nie wiem, czy dobrze robię, ale zastepuję pomiar rez. uziemienia pomiarem rezystancji połączenia PE urządzenia z szafą zasilającą, a na zasilaniu szafy mierzę oporność pętli zwarciowej.

Taki pomiar jest zawyżony, jeżeli nie spełnia wymogów skuteczności to należy zastosować metodę pomiaru dokładniejszą.

Witam :slight_smile:
Myślę, że KCS dobrze sobie poradził, bo w sytuacji, kiedy nie mógł podłączyć sond w celu określenia rezystancji uziemienia, wykonał pomiary metodą zastępczą. Tak jak stwierdził to już marcin-ryba, metoda ta zawyża wynik pomiarowy, ale jeśli warunki skuteczności ochrony przeciwporażeniowej są zachowane to nie ma się czym przejmować; w końcu to nie laboratorium. Ważne, żeby mieć świadomość, co tak naprawdę mierzymy.
Być może bardziej „eleganckim” wyjściem byłoby jednak zmierzenie rezystancji uziemienia np. we wspomnianej szafie zasilającej (obiektu), jeśli w jej otoczeniu jest możliwość zainstalowania sond pomiarowych, co po uwzględnieniu rezystancji przewodu łączącego oba obiekty dałoby w rezultacie wypadkowa rezystancję RA jaką należy uwzględnić przy ocenie skuteczności ochrony. Swoją droga powinien tam byc zabudowany dodtakowy uziom. Dobrze byłoby się też zastanowić, co z podwójnym zwarciem z ziemią, jeśli to pierwsze nie zostanie usunięte bądź sieć wyłączona, ale jeśli sięgnę pamięcią to ten temat był już na Forum. Co zaś się tyczy wagi znaczenia wilgotności i rodzaju gruntu, to w tym konkretnym przypadku nie ma ona najmniejszego znaczenia (korzystamy z sieci TN a ta ma bardzo rozległą sieć uziemień i co się z tym wiąże, łatwą do uzyskania i utrzymania, stosunkowo małą rezystancję uziemienia). W związku z powyższym nie powinno być najmniejszych problemów z uzyskaniem pozytywnej oceny ochrony przeciwporażeniowej, tym bardziej, że prąd będzie niewielki.

Witam
Dziękuję kolegom za zainteresowanie tym (jak widać) mało popularnym tematem.
Jesli chodzi o wspomniane przez kolegów zawyżenie wyniku pomiaru to mam pewne wątpliwości. Przecież przewód PE jest połączony matalicznie z N (w RG budynku) i obwód zwarciowy nie zamyka się przez ziemię!!! Sądzę, że będzie zaniżony. Według mnie zawyżenie ma miejsce jedynie przy pomiarze rezystancji uziomu i otwartych wszystkich złączach kontrolnych.

Witam Kolegę Zbigniewa (KSC) i wszystkich Kolegów na FORUM.
Myślę że Kolega pogubił się w zeznaniach.
W każdym obiekcie budowlanym, zasilanym w układzie sieci TN-C należy stosować GSU oraz MSW. Dotyczy to również obiektów medycznych.
W pomieszczeniach medycznych (sale operacyjne itp.) stosowane jest zasilanie IT i podłogi izolowane. Od ok. 8 lat problem ten nie jest wyjaśniony i nadal nie mamy arkusza normy PN-IEC 60364-710. O ile się nie mylę, to oddzielnego uziemienia wymagają aparaty rentgenowskie i do badania rezonansu magnetycznego.
W wielu pomieszczeniach w układzie IT stosuje się miejscowe połączenia wyrównawcze odizolowane lub połączone z „FB” (dawniej nazywanym „CC”).
Pomiary SSW w sieci IT są dość skomplikowane gdyż należy wykonać pierwsze sztuczne doziemienie i zachować b. szczególną ostrożność podczas ich wykonywania.
Na ten temat napisałem kilka stron w naszej książce „Wytyczne - pomiary w elektroenergetyce…”, z której to załączę rysunek.

Witam
Pomiary SSWdla sieci IT w przypadku pierwszego (pojedyńczego) doziemienia nie są istotne. Są to w przypadku szpitali obwody krótkie , mające mały prąd pojemnościowy. Jedynym warunkiem jest uziemienie części przewodzących dostępnych.
Tak więc doziemianie takiej sieci umożliwia jedynie pomiar prądu ziemnozwarciowego. Ale jest to czynność wielce niebezpieczna. Obiekt powinien być wycofany z ruchu na czas pomiarów.
Każda sieć IT wymaga uziemienia. Nie może to być przewód N, nie może to być rozdzielnia-złącze, itp. sieci TN-C, ale może to być ten sam uziom fundamentowy. Musi to być osobne podłączenie do uziomu ze złaczem kontrolnym.
Na obu przytoczonych rysunkach widzę nieuzasadnione użycie litery N do oznaczenia jednego z przewodó roboczych. Tylko w sieciach trójfazowych może wystąpić przewód N, oznaczyłbym L4 i L5, lub La iLb.
Kolego KSC, należy sprawdzić czy spełniony jest warunek: Ra x Id ≤ 50 V
gdzie:Ra-rezystancja uziemienia części przewodzących dostępnych,
Id prąd pierwszego doziemienia (pojedyńczej fazy).
Trudno opierać się na ogólnym opisie układów IT, napewno nie ma tu znaczenia wilgotność i rodzaj gruntu (ma to wpływ jedynie na rezystancję uziemienia). Jaki środek ochrony przeciwporażeniowej zastosowano? -nie wiemy. Czy urządzenie jest dopuszczone do pracy z pierwszym doziemieniem? -nie wiemy.
Typowo stosuje się UKSI z działaniem na wyłącz lub sygnalizację lub urządzenia ochronne różnicowoprądowe.
Nie mniej jednak przetężeniowe też są dopuszczone.
Pozdrawiam
zax

Witam

Typowo stosuje się UKSI z działaniem na wyłącz lub sygnalizację lub urządzenia ochronne różnicowoprądowe.
Nie mniej jednak przetężeniowe też są dopuszczone.

W salach operacyjnych stosuje się UKSI i zabezpieczenia nadprądowe.
Układ przy pojedynczym zwarciu powinien pracować do czasu zakończenia zabiegu, a po zabiegu zwarcie należy niezwłocznie usunąć.
Nie należy stosować RCD, jeżeli prąd pojedynczego zwarcia jest większy od 15mA (dla RCD 30mA).

Witam Kolegę Marcina i wszystkich Kolegów na FORUM.
Kolego Marcinie, post Kolegi jest OK z wyjątkiem:

Proszę pamiętać, że w układach „IT” przy pierwszym doziemieniu nie płyną żadne prądy zwarciowe oprócz minimalnych prądów upływowych przy odpowiedniej instalacji.
Właśnie po to są układy „IT”.

Witam

Kolego Marcinie, post Kolegi jest OK z wyjątkiem:
Cytat z wypowiedzi marcin-ryba:

Nie należy stosować RCD, jeżeli prąd pojedynczego zwarcia jest większy od 15mA (dla RCD 30mA).

Proszę pamiętać, że w układach „IT” przy pierwszym doziemieniu nie płyną żadne prądy zwarciowe oprócz minimalnych prądów upływowych przy odpowiedniej instalacji.

Nie rozumiem Kolego Krystynie, co jest nie tak w moich rozważaniach?

Jeżeli sieć ta byłaby na tyle rozbudowana, że prąd pojedynczego zwarcia z ziemią wynikający z pojemności sieci byłby większy niż 15 mA (dla RCD 30mA) to został by pobudzony tenże RCD a jak wcześniej napisałem na salach operacyjnych itp. jest to niedozwolone - patrz poprzedni mój post.

Witam Kolegę Marcina i wszystkich Kolegów na FORUM.
Kolego Marcinie wszystko w Twoich rozważaniach jest OK.
Mnie chodziło o to aby nie mylić pojęć „pojedynczego zwarcia” inaczej „pierwszego doziemienia” z prądami upływowymi instalacji gdyż są to całkowicie inne zdarzenia i zagadnienia.
W pomieszczeniach medycznych (sale operacyjne czy zabiegowe) instalacje są wykonywane z przewodów o dobrej izolacji, aparatura medyczna ma małe jak nie minimalne prądy upływu i do tego podłogi izolowane nie mogą mieć mniejszej rezystancji niż 50 kΩ. Wykonywałem parę pomiarów w szpitalach i nawet na dużych salach operacyjnych nie zdarzyło się aby prąd upływowy przekroczył 3 mA. Innym tematem jest pierwsze doziemienie, które może wystąpić w przypadku uszkodzenia w instalacji lub odbiorniku. W układach IT mamy kontrolę napięcia sieci, kontrolę temperatury uzwojeń trafa, kontrolę obciążenia oraz kontrolę rezystancji izolacji i jak wiemy RCD nie można w takich układach stosować.
Prawdopodobieństwo wystąpienia pierwszego doziemienia jest małe ale nie wykluczone. W takim przypadku jest sygnalizacja świetlna i akustyczna ale urządzenia nadal pracują. Przypadek drugiego doziemiania w trakcie jednego zabiegu jest minimalne i nie słyszałem o takim przypadku.

Witam

Temat się rozwija a to dobrze, bo nie wszyscy Koledzy mają doświadczenia z tym specyficznym układem sieci, jakim jest IT.

W układach IT mamy kontrolę napięcia sieci, kontrolę temperatury uzwojeń trafa, kontrolę obciążenia oraz kontrolę rezystancji izolacji i jak wiemy RCD nie można w takich układach stosować.

Co do temperatury trafo, obciążenia itd. się zgadzam, to nie rozumiem, dlaczego Kolega uważa, że nie wolno stosować RCD w IT, w którym prąd pierwszego doziemienia jest mniejszy od 1/2 Idelta RCD.

Mnie chodziło o to aby nie mylić pojęć „pojedynczego zwarcia” inaczej „pierwszego doziemienia” z prądami upływowymi instalacji gdyż są to całkowicie inne zdarzenia i zagadnienia.

Śmiem się nie zgodzić z Kolegą w tym zdaniu, ponieważ o prądzie upływu mówimy, gdy jeden punkt sieci jest - celowo, bądź też nie - zwarty z ziemią i dopiero w takim układnie płynie prąd upływowy wynikający z pojemności sieci połączonej galwanicznie i który to prąd możemy zwać:

  • prądem pojedynczego zwarcia z ziemią,
  • prądem upływu sieci.
    (nie wiem, jaka jest poprawna nazwa wynikająca z normy)

Witam Kolegę Marcina i wszystkich Kolegów na FORUM.

Nigdy nie wiadomym jest jaki prąd pierwszego doziemiania powstanie w czasie uszkodzenia w instalacji czy odbiorniku. W obiektach medycznych niedopuszczalnym jest aby jakiś tam RCD wyłączył zasilanie gdyż pacjent może się „przekręcić”.
Dla mnie to jest proste i uzasadnione.
Proszę zapoznać się z arkuszem normy PN-IEC 60364-710 w którym pisze:

710.413.1.5 Układ medyczny IT
UWAGA 1 W Stanach Zjednoczonych układ taki ma nazwę „Isolated Power System”.
W pomieszczeniach medycznych grupy 2 układ medyczny IT powinien być stosowany w obwodach zasilających aparaty elektromedyczne i w systemach przeznaczonych do podtrzymywania życia, zastosowaniach chirurgicznych i innych urządzeniach elektrycznych w „otoczeniu pacjenta” > poza urządzeniami wymienionymi w 713.413.1.3.
Dla każdej grupy pomieszczeń spełniających taką samą funkcję konieczny jest co najmniej jeden układ medyczny IT. Układ medyczny IT powinien być wyposażony we wskaźnik stanu izolacji zgodnie z IEC 61557-8 o następujących ściśle określonych wymaganiach:
– wewnętrzna rezystancja a.c. powinna wynosić co najmniej 100 kΩ;
– napięcie pomiarowe nie powinno być większe niż 25 V d.c.;
– wartość szczytowa prądu wprowadzonego, nawet w warunkach awaryjnych, nie powinna być większa niż 1 mA;(…)

gdzie „poza urządzeniami wymienionymi w 713.413.1.3” omawia stosowanie RCD.

Witam

Mógłby Kolega przytoczyć cytat z

713.413.1.3

?

Co do RCD to faktycznie po przeanalizowaniu układu uważam, że Kolega ma racje nie powinno go być nawet, gdy Io byłby mniejszy niż 1/2 Idelta RCD.

Witam Kolegę Marcina i wszystkich Kolegów na FORUM.

710.413.1.3 Układ TN
W końcowych obwodach o prądzie znamionowym do 32 A, występujących w pomieszczeniach grupy 1, powinny być stosowane urządzenia ochronne różnicowoprądowe o maksymalnym prądzie 30 mA (ochrona uzupełniająca).
W pomieszczeniach medycznych grupy 2, ochrona polegająca na samoczynnym wyłączaniu zasilania za pomocą urządzeń ochronnych różnicowoprądowych, o znamionowym prądzie zadziałania nie przekraczającym 30 mA, powinna być stosowana tylko w obwodach do zasilania:
PN-IEC 60364-7-710 15
– stołów operacyjnych;
– aparatów rentgenowskich;
UWAGA Wymaganie to ma zastosowanie głównie do przewoźnych aparatów rentgenowskich umieszczanych w pomieszczeniach grupy 2.
– dużych urządzeń o mocy znamionowej większej niż 5 kVA;
– > urządzeń elektrycznych nie przeznaczonych do stosowania w przypadkach krytycznych (podtrzymujących życie).
Należy upewnić się, czy jednoczesne stosowanie wielu takich urządzeń, przyłączonych do tego samego obwodu, nie spowoduje niepożądanego zadziałania urządzenia różnicowoprądowego (RCD)N3).
W pomieszczeniach medycznych grupy 1 i grupy 2, w których zgodnie z niniejszym punktem są wymagane RCD, powinny być one wyłącznie urządzeniami typu A lub typu B, zależnie od możliwego do wystąpienia prądu uszkodzeń.
UWAGA Dla układu TN-S pożądane jest monitorowanie poziomu izolacji wszystkich przewodów czynnych.

Wykonywaliśmy takie instalacje ale poszczególne gniazda i obwody były indywidualnie zabezpieczone nadmiarówkami i RCD oraz robudowana instalacja połączeń wyrównawczych łacznie z tarkietem i dodatkowymi zaciskami do podłączeń indywidualnych. Tak że sieć połączeń wyrównawczych spięta poprzez głowne szyny wyrównawcze z PE budynku. Na każdą salę operacyjną po dwa bloki zasilające podstawowy i rezerwowy.
Pozdrawiam

Witam Wszystkich

Jak pierwotnie napisałem, układy IT spotykałem także w przemyśle spożywczym “mokrym” (napoje). Prądy pojedynczego zwarcia z ziemią (sztucznie wykonanego) wcale nie były takie małe i wynosiły od kilkunastu mA (przy wyłączonych urządzeniach technologicznych) do kilkudziesięciu mA (przy kilku włączonych -dodatkowe pojemności przewodów między stycznikiem a slinikiem). Prądów upływu nie mierzyłem, bo nie znam prostej metody jego pomiaru (potrzebne chyba dodatkowe przekładniki Ferrantiego).
Ale chciałbym powrócić do pierwotnego pytania: czy mierzycie koledzy rezystancje uziemienia, a jeżeli tak to, w którym miejscu? Przypominam: w spotkanych przemysłowych sieciach IT obudowy urządzeń połączone były przewodem PE z szyną PE rozdzielnicy zasilającej(tworzacej IT z sieci TN-S), a dalej poprzez 5-cio żyłowy kabel zasilający z PEN rozdzielnicy głównej pracującej w TN-C. Tu naturalnie PEN był uziemiony.
Czy zatem należy tu wykonać pomiar uziemienia, czy też ciagnąć 200m przewodów do urzadzeń IT ?
A może urządzenia IT powinny mieć niezależny układ uziemiający ?

Raczej połączenia wyrównawcze celem niedopuszczenia do przeskoku iskry i powstawania ładunków statycznych. W miejscu rozdziału, ostatnie miejsce gdzie doprowadzono oddzielne uziemienie oraz na końcu na zaciskach, oraz ciągłość połączeń wyrównawczych. Jeżeli mamy prawidłowo wykonaną sieć połączeń wyrównawczych a w tej na głównej szynie wyrównawczej podłączamy wszystko czyli PEN, PE, N, dodatkowe uziomy i wszystkie dostępne przewodzące elementy obce to pojawienie się napięć szkodliwych jest minimalne. Jeżeli masz wystarczające przekroje to wystarczy z miejscowej szyny wyrównawczej.Nie mniej niż dopływ Cu 6 mmm2 a przeważnie chcą Cu 16.
Pozdrawiam

Witam :wink:
Sądziłem, że KCS uzyskał już odpowiedź na swoje pytanie, jednak dyskusja trwa i może to lepiej, bo coś sobie tu jeszcze bedziemy mogli wyjaśnić. Zaczynam się gubić w tezach, jakie tu znajduję i pozwolę sobie przytoczyć kilka opinii, z którymi się zgadam lub nie zgadzam. Zacznijmy od uwagi zax’a:

Na obu przytoczonych rysunkach widzę nieuzasadnione użycie litery N do oznaczenia jednego z przewodó roboczych. Tylko w sieciach trójfazowych może wystąpić przewód N, oznaczyłbym L4 i L5, lub La iLb.

W tym przypadku również ja uważam, że Krystyn popełnił błąd tak oznaczając jeden z przewodów. Z pozoru to tylko „literówka” jednak ma zasadnicze znaczenie, bo postawienie takiego oznaczenia obok znaku graficznego linii zasilającej mówi o czymś zupełnie innym! Kilka dni temu jeden ze znajomych pokazywał mi książkę o pomiarach pod redakcja Krystyna i zauważyłem tam ten sam błąd. Nie mogę się tez zgodzić z opinia Krystyna:

Proszę pamiętać, że w układach „IT” przy pierwszym doziemieniu nie płyną żadne prądy zwarciowe oprócz minimalnych prądów upływowych przy odpowiedniej instalacji.

A właśnie, że płyną !!! To właśnie jest prąd zwarcia doziemnego i tak się go określa w literaturze technicznej ! A to, że tak mały to uroda tego układu połączeń sieci. Dla porównania prąd ten dla sieci TN jest największy a dla TT gdzieś pomiędzy tymi dwoma wartościami. Jeszcze trudniej jest mi się zgodzić z opiniami Krystyna

Mnie chodziło o to aby nie mylić pojęć „pojedynczego zwarcia” inaczej „pierwszego doziemienia” z prądami upływowymi instalacji gdyż są to całkowicie inne zdarzenia i zagadnienia.

Nie bardzo wiem, co Krystyn chciał przez to powiedzieć, bo ja raczej widzę więcej podobieństw niż różnic.
I cytat z wypowiedzi marcina-ryba:

Śmiem się nie zgodzić z Kolegą w tym zdaniu, ponieważ o prądzie upływu mówimy, gdy jeden punkt sieci jest - celowo, bądź też nie - zwarty z ziemią i dopiero w takim układnie płynie prąd upływowy wynikający z pojemności sieci połączonej galwanicznie i który to prąd możemy zwać:

  • prądem pojedynczego zwarcia z ziemią,
  • prądem upływu sieci.
    (nie wiem, jaka jest poprawna nazwa wynikająca z normy)

Wg mojej wiedzy prąd pojedynczego zwarcia części czynnej z ziemią w sieci IT jest często nazywany prądem zwarcia doziemnego lub krótko doziemieniem. Prąd upływowy to z kolei prąd, który cały czas płynie w sieci o nieuszkodzonej strukturze od części czynnych do ziemi, bez względu na to czy jest połączenie jakiegokolwiek części czynnej z ziemia czy nie np. poprzez dużą impedancje
A dlaczego płynie ? Dlatego, że struktura sieci ma rzeczywistą a tzn. skończoną wartość rezystancji izolacji i wynikającą z budowy linii pojemność. Stąd już blisko do kolejnego wniosku, że prąd upływowy ma dwie składowe: czynną i bierną. W tym momencie można by zapytać, to skoro cały czas płyną to dlaczego zabezpieczenia upływowe tego nie widzą ? Rzeczywiście nie widzą, ponieważ w urządzeniach przemiennoprądowych wypadkowy prąd upływowy jest wektorową (geometryczna) suma prądów upływowych poszczególnych faz. Dopiero w chwili uszkodzenia sieci (zwarcia z ziemią, metalicznego lub poprzez impedancję) dochodzi do asymetrii sieci i zaczyna płynąć prąd zwarcia doziemnego, który jest niczym innym jak właśnie prądem upływnościowym tej sieci.
Nie będę już dalej pisał o jego kierunku i wartości, by nie wprowadzać zbednego teoretyzowania, bo temat i tak sie rozrósł.
Zdaję sobie sprawę, że osób znających się bądź pracujących przy eksploatacji sieci IT jest zapewne niewiele, więc jest nadzieja, że moja wypowiedź, choć w niewielkim stopniu rozjaśni uczestnikom Forum pewną odmienność tego układu sieciowego od pozostałych, jeśli oczywiście moje stwierdzenia są poprawne. Mimo to liczę na konstruktywne uwagi, aczkolwiek nie gwarantuje szybkiej odpowiedzi. Ach ten czas ….

Witam Kolegę „Aquarius” i wszystkich Kolegów na FORUM.
Z większością cytatów Kolegi w ostatnim poście się zgadzam, jednaj w kilku cytatach mam odmienne zdanie.

  1. Przedstawione rysunki z naszej książki odnoszą się do metod pomiarowych a nie do przypadków występujących awarii.
  2. Uważam, że w IT nie powinno się używać słowa „pojedynczego zwarcia” lecz „pierwszego doziemienia”, gdyż słowo „zwarcie” powinno zaginąć z terminologii elektromontera a jeżeli ma jeszcze pozostać, to „zwarcie” i IT występuje dopiero gdy zostaną uszkodzone odbiorniki lub instalacja między fazami.
  3. Prądy upływowe mogą występować i występują w instalacji ale również powstają w przypadku uszkodzenia urządzeń (odbiorników) lub zmianach w posadzkach izolowanych.

Witam
Prad upływowy a pršd ziemnozwarciowy to dwa zupełnie inne pršdy , jeżeli dalej mówimy o sieciach IT. Pršd ziemnozwarciowy płynie w przypadku zwarcia jednej z faz z ziemiš. To co wyjdzie ze żródła jest wtedy sumš geometrycznš tych dwóch pršdów. Pršd upływowy zmieni swojš wartoœć ze względy na zmianę charakteru sieci, niezamierzone przeistoczenie się sieci w TN w przypadku zwarcia niskooporowego.
Nie widzę więc powodów nieużywania terminu zwarcie jednofazowe w sieci IT.
zax