Síť IT

Síť IT: první a druhá porucha, ochrana a odpojení

Síť IT je soustava s izolovaným uzlem nebo s uzlem připojeným k zemi přes vysokou impedanci. Jejím hlavním smyslem není vypnout při první poruše, ale bezpečně pokračovat v provozu, poruchu signalizovat a odstranit ji dříve, než vznikne druhá porucha.

Stav: zpracovánoÚroveň: ústní zkouška RTOblast: ochrana před úrazem

1. Uzel zdroje

Není přímo uzemněn, nebo je uzemněn přes velkou impedanci.

2. Neživé části

Musí být uzemněny samostatně, po skupinách nebo společně.

3. První porucha

Obvykle se neodpojuje, ale musí být hlídána a signalizována.

Odpověď ke zkoušce do 30 sekund

Síť IT je elektrická síť, ve které živé části nejsou bezprostředně spojeny se zemí, případně jsou spojeny přes dostatečně vysokou impedanci. Neživé části zařízení jsou uzemněny. Při první poruše na neživou část vzniká jen malý poruchový proud, proto se automatické odpojení zpravidla nevyžaduje. Porucha se ale musí zjistit hlídačem izolačního stavu nebo jiným monitorovacím přístrojem a má být co nejdříve odstraněna. Pokud při trvání první poruchy vznikne druhá porucha na jiném vodiči, musí ochranné přístroje zajistit automatické odpojení.

Co přesně znamená označení IT

I znamená izolaci pracovních vodičů od země, případně spojení sítě se zemí přes velkou impedanci. T znamená, že neživé části jsou uzemněny.

Na rozdíl od sítí TN nemá poruchový proud při první poruše „tvrdou“ kovovou cestu zpět do uzlu zdroje. Síť je proti zemi oddělena, a proto je první poruchový proud omezen hlavně izolačními odpory, kapacitami sítě vůči zemi a případnou impedancí uzemnění uzlu.

Prakticky se s IT soustavou setkáš tam, kde je důležitá kontinuita provozu nebo kde by okamžité vypnutí při první poruše bylo nežádoucí – například ve vybraných zdravotnických prostorech, v průmyslu, v technologických celcích, u speciálních zdrojů nebo u některých izolovaných napájecích systémů.

První porucha v síti IT

První porucha znamená spojení jednoho živého vodiče se zemí nebo s neživou částí. Protože síť není přímo uzemněná, poruchový proud bývá malý. Z toho plyne zásadní vlastnost IT sítě: první porucha nemá automaticky vypnout napájení, pokud jsou splněny podmínky ochrany.

Co je na první poruše bezpečnostně důležité

dotykové napětí nesmí být nebezpečné,
neživé části musí být uzemněny,
porucha musí být signalizována,
porucha se má odstranit co nejdříve.

Podmínka pro AC síť

R_A × I_d ≤ 50 V

R_A je součet odporu zemniče a ochranného vodiče. I_d je poruchový proud při první poruše.

Smysl vztahu je jednoduchý: i když se první porucha neodpojí, nesmí vzniknout nebezpečné dotykové napětí na neživých částech. Pokud by podmínka nebyla splněna, ochrana při první poruše není v pořádku.

Hlídání první poruchy

Jestliže je síť IT navržena tak, aby při první poruše nevypínala, nesmí být tato porucha „tichá“. Musí být zjištěna a signalizována. K tomu se používají zejména:

IMD

Hlídač izolačního stavu. Sleduje izolační stav sítě vůči zemi a hlásí jeho zhoršení.

IFLS

Systém pro vyhledávání místa izolační poruchy. Pomáhá najít vadný obvod bez zbytečného vypínání celé technologie.

RCM

Monitor reziduálního proudu. Je použitelný tam, kde je reziduální proud dostatečný pro detekci.

U RCM je potřeba pamatovat na omezení: nemusí detekovat symetrické izolační poruchy. Proto je v typické IT síti klíčovým prvkem právě hlídač izolačního stavu.

Druhá porucha v síti IT

Druhá porucha je nebezpečnější. Vznikne tehdy, když při trvání první poruchy nastane další porucha na jiném pracovním vodiči. Tím už může vzniknout proudová smyčka podobná zkratu mezi pracovními vodiči přes ochranné vodiče, neživé části a uzemnění. V této situaci už se musí zajistit automatické odpojení.

Princip ke zkoušce

První porucha = signalizovat a odstranit. Druhá porucha = odpojit v požadovaném čase.

Pokud jsou neživé části společně uzemněny

Jestliže jsou neživé části propojeny ochranným vodičem a společně uzemněny ke stejné uzemňovací soustavě, posuzuje se druhá porucha obdobně jako v síti TN.

Nulový nebo střední bod není vyveden

2 × I_a × Z_s ≤ U

U je napětí mezi vodiči.

Nulový nebo střední bod je vyveden

2 × I_a × Z′_s ≤ U₀

U₀ je napětí mezi fázovým a nulovým nebo středním vodičem.

I_a je proud, který způsobí zapůsobení ochranného přístroje v požadovaném čase. Z_s je impedance poruchové smyčky obsahující vodič vedení a ochranný vodič. Z′_s je impedance smyčky obsahující nulový nebo střední vodič a ochranný vodič.

Jaké ochranné a monitorovací prvky se v IT síti používají

Prvek	Úloha v IT síti	Poznámka pro revizi
IMD	Hlídání izolačního stavu a signalizace první poruchy.	Ověřit funkci testovacím prvkem nebo postupem výrobce.
IFLS	Lokalizace izolační poruchy.	Důležité tam, kde nelze jednoduše odstavit celý systém.
RCM	Monitorování reziduálního proudu.	Není plnohodnotnou náhradou IMD pro všechny typy poruch.
Jistič / pojistka	Odpojení při druhé poruše nebo zkratu.	Kontroluje se koordinace s impedancí poruchové smyčky.
RCD	Může být použit jako ochranný přístroj.	Je nutné řešit selektivitu a chování při první poruše.

Co kontrolovat při revizi IT sítě

U IT soustavy nestačí říct „měřím smyčku jako v TN“. Revizní technik musí pochopit účel sítě, způsob uzemnění neživých částí, detekci první poruchy a odpojení při druhé poruše.

Ověřit dokumentaci – druh sítě, způsob uzemnění, vyvedení N nebo středního bodu, ochranné přístroje.
Zkontrolovat spojitost ochranných vodičů a pospojování.
Ověřit uzemnění neživých částí – individuálně, skupinově nebo společně.
Zkontrolovat a změřit izolační stav instalace.
Ověřit funkci hlídače izolačního stavu IMD a případné signalizace.
U druhé poruchy posoudit podmínky automatického odpojení podle způsobu uzemnění neživých částí.
Ověřit funkci ochranných přístrojů, případně RCD, pokud jsou použity.
Zapsat výsledky do zprávy o revizi včetně odůvodnění, pokud některou zkoušku nelze provést běžným způsobem.

Typické chyby u sítě IT

Záměna s TN

Nejčastější chyba je vyhodnocovat první poruchu jako v síti TN. V IT síti se první porucha běžně neodpojuje, ale hlídá.

Chybějící signalizace

IT síť bez funkční signalizace první poruchy ztrácí svůj bezpečnostní smysl. Obsluha musí o první poruše vědět.

Neřešená druhá porucha

To, že první porucha nemusí vypnout, neznamená, že síť může být bez podmínek automatického odpojení při druhé poruše.

Ignorování návodu přístroje

Některé měřicí přístroje mohou v IT síti vyvolat reakci hlídače izolačního stavu. Před měřením je nutné znát chování použitého přístroje.

Poznámka k měření přístrojem REVEXmax v síti IT

REVEXmax při kontrole PE v zásuvce generuje do ochranného vodiče malý testovací proud. V izolované síti IT to může aktivovat hlídač izolačního stavu. V návodu je současně uvedeno, že v izolované síti lze používat jen vybrané metody, například R_PE, R_ISO, I_ALT a voltmetr, a uživatel musí potvrdit, že jde skutečně o izolovanou síť.

Prakticky: pokud v objektu s IT sítí začne při měření hlásit IMD, nemusí to automaticky znamenat novou závadu instalace. Může to být reakce na způsob kontroly PE nebo na měřicí metodu. Přesto se nesmí ignorovat skutečná signalizace poruchy – vždy je potřeba vyhodnotit situaci podle dokumentace, návodu přístroje a provozního stavu.

Krátký příklad

V technologii je použita síť IT 3×400 V. Jeden vodič se poruchou spojí s kostrou motoru. Protože síť není přímo uzemněná, proud první poruchy je malý a ochranný přístroj nevypne. Hlídač izolačního stavu vyhlásí poruchu. Provoz může dočasně pokračovat, ale údržba musí poruchu najít a odstranit. Pokud by mezitím vznikla druhá porucha na jiném vodiči u jiného zařízení, vznikne podstatně nebezpečnější poruchový stav a ochrana musí zajistit automatické odpojení.

Mini test

Musí IT síť automaticky vypnout při první poruše?
Ne, pokud jsou splněny podmínky ochrany. První porucha se má signalizovat a odstranit.
Co znamená první písmeno I?
Izolaci živých částí od země nebo spojení se zemí přes vysokou impedanci.
Co znamená druhé písmeno T?
Uzemnění neživých částí.
Jaký přístroj typicky hlídá první poruchu?
Hlídač izolačního stavu IMD.
Kdy se v IT síti řeší automatické odpojení?
Při druhé poruše, případně podle konkrétního návrhu a ochranných podmínek.

Zapamatovat

Síť IT není síť „bez ochrany“. Je to síť, kde se první porucha kontrolovaně přežije, ale musí se zjistit a odstranit. Ochrana musí být připravena na druhou poruchu.

Použité podklady

ČSN 33 2000-4-41 ed. 3 – ochrana před úrazem elektrickým proudem, část síť IT.
NV č. 190/2022 Sb. – požadavky na prohlídku a zkoušku při revizi vyhrazeného elektrického zařízení.
Návod REVEXmax S/W – upozornění k měření v izolované síti IT.