Różnica w ochronie przeciwporażeniowej pomiędzy sieciami TN-S a IT

W standardowych rozwiązaniach podstawowym środkiem ochrony (środkiem ochrony przed dotykiem bezpośrednim) jest izolacja, natomiast przy jej uszkodzeniu dodatkowym środkiem ochrony (środkiem ochrony przed dotykiem pośrednim) jest na ogół samoczynne odłączenie zasilania. Oznacza to w przypadku sieci TN-C i TN-S, że uszkodzenie izolacji w jakimkolwiek odcinku sieci powoduje odłączenie napięcia zasilającego tego odcinka. Jest to poważne zagrożenie dla pewności zasilania. Dlatego do zasilania odbiorników krytycznych stosuje się inne rozwiązania.

Różnica w ochronie przeciwporażeniowej pomiędzy sieciami TN-S a IT

W standardowych rozwiązaniach podstawowym środkiem ochrony (środkiem ochrony przed dotykiem bezpośrednim) jest izolacja, natomiast przy jej uszkodzeniu dodatkowym środkiem ochrony (środkiem ochrony przed dotykiem pośrednim) jest na ogół samoczynne odłączenie zasilania. Oznacza to w przypadku sieci TN-C i TN-S, że uszkodzenie izolacji w jakimkolwiek odcinku sieci powoduje odłączenie napięcia zasilającego tego odcinka. Jest to poważne zagrożenie dla pewności zasilania. Dlatego do zasilania odbiorników krytycznych stosuje się inne rozwiązania.

W przypadku zasilania urządzeń medycznych będzie to zastosowanie sieci IT. Chodzi tu o użycie separacji galwanicznej, dzięki której zaistnienie uszkodzenia izolacji w trakcie pracy układu zasilającego nie spowoduje odłączenia zasilania. Różnicę pomiędzy siecią nieseparowaną TN-S a siecią separowaną IT zaprezentowano na rysunkach 1. oraz 2.

Gdyby w sieci TN-S po uszkodzeniu izolacji (pokazano to symbolem pioruna) nie doszło do samoczynnego odłączenia zasilania, to ciało ludzkie dotykające np. obudowy byłoby narażone na przepływ prądu po ścieżce zaprezentowanej przerywaną linią. W przypadku sieci IT, nawet jeśli dojdzie do uszkodzenia izolacji, transformator separacyjny stanowi barierę w przepływie prądu – widać to jako przerwę w linii symbolizującej drogę przepływu prądu poprzez uszkodzenie w izolacji do obudowy. Dzięki temu nie ma konieczności odłączenia zasilania w przypadku wystąpienia pierwszego uszkodzenia izolacji.

Rys. 1. Ścieżka przepływ prądu przy uszkodzeniu izolacji w sieci TN-S (konieczność odłączenia w celu ochrony osób dotykających obudowy lub części przewodzących zewnętrznych)

Rys. 2. Transformator separacyjny jako przerwa w ścieżce przepływu prądu przy uszkodzeniu izolacji w sieci IT (brak konieczności odłączenia napięcia, osoby chronione są przez transformator separacyjny)

Autor: dr inż. Łukasz Rosłaniec, absolwent studiów magisterskich i doktoranckich na Wydziale Elektrycznym Politechniki Warszawskiej
Słowa kluczowe:
sieć IT