Eraldatud neutraalne: mis see on ja kus seda kasutatakse

Praegu on isoleeritud neutraali igapäevaelus raske leida, korterites juhtmeid tehes ei kohta te seda kunagi. Kõrgepingeliinides kasutatakse seda aktiivselt, samuti mõnel juhul 380 V võrkudes. Üksikasjalikumalt selle kohta, mis on isoleeritud neutraaliga võrk ja millised on selle omadused, räägime teile selles artiklis lihtsate sõnadega.

Mis see on

"Isoleeritud neutraalse" määratlus on antud Peatükk 1.7. PUE, punktis 1.7.6. ja GOST R 12.1.009-2009. Kus öeldakse, et isoleeritud neutraali nimetatakse trafo või generaatori neutraalseks, mitte ühendatud maandusseade üldiselt või kui see on ühendatud kaitseseadmete, mõõtmiste, äratus.

Neutraalne punkt on punkt, kuhu ühendatakse trafode või generaatorite mähised, kui need on "tähe" ahelas sisse lülitatud.

Elektrikute seas on eksiarvamus, et isoleeritud neutraali lühendatud nimetus on IT süsteem, vastavalt klassifikatsioonile p. 1.7.3. Mis pole täiesti tõsi. Samas lõigus öeldakse, et tähised TN-C / C-S / S, TT ja IT võetakse kasutusele võrkude ja elektripaigaldiste jaoks, mille pinge on kuni 1 kV.

Samas PUE peatükis 1.7 on punkt 1.7.2. kus öeldakse, et elektriohutusmeetmete osas jagunevad elektripaigaldised 4 tüüpi - isoleeritud või kindlalt maandatud kuni 1 kV ja üle 1 kV.

Seega on sellise võrgu ohutuses ja rakendamises erinevates pingeklassides mõningaid erinevusi ning isoleeritud nulliga 10 kV liini nimetamine "IT-süsteemiks" on vähemalt vale. Kuigi skemaatiliselt - peaaegu sama.

Võrkudes kuni 1 kV

Üldine informatsioon

Mõelgem välja, kus, kuidas ja mis juhtudel kasutatakse kuni 1000 V pingega elektripaigaldistes isoleeritud nulli ehk nn IT-süsteemi. PUE peatükis 1.7. NS. 1.7.3. on antud ülaltoodud määratlus, kuid see on veidi erinev. Seal on kirjas, et IT-paigaldiste korpused ja muud juhtivad osad peavad olema maandatud. Vaatame, kuidas see diagrammil välja näeb.

Kuna IT võrgu trafo null ei ole maandusega ühendatud, siis lihtsamalt öeldes pole meil ohtlikku potentsiaalivahet maanduse ja faasijuhtmete vahel. Ja kogemata 1 pingestatud juhtme puudutamine IT-süsteemis on ohutu. Suhteliselt madala pinge tõttu jäetakse siin faaside mahtuvuslik juhtivus tähelepanuta.

Eraldatud nulliga võrkudes pole väljendunud faasi ja nulli - mõlemad juhid on võrdsed.

Inimkeha läbiv vool on võrdne:

I_h = 3U_f/(3r_h+ z)

U_f - faasipinge; r_h - inimkeha vastupidavus (võetuna 1 kOhm); z on faasi kogu isolatsioonitakistus maanduse suhtes (100 kΩ või rohkem faasi kohta).

Vool naaseb sel juhul juhtmete isolatsiooni kaudu toiteallikasse, mitte maasse, nagu TN puhul.

Kuna isolatsioonitakistus on üle 100 kOhm faasi kohta, on keha läbiv vool milliamprites, mis ei kahjusta.

Selle süsteemi järgmine omadus on see, et lekkevoolud raamile ja lühisvoolud maapinnale on väikesed. Seetõttu ei tööta kaitseautomaatika (relee- või kaitselülitid) kindlalt maandatud nulliga võrkudes nii, nagu me oleme harjunud. Kuid isolatsioonitakistuse jälgimise süsteem käivitub.

Sellest lähtuvalt jätkab süsteem kolmefaasilise liini ühefaasilise sulgemisega toimimist. Sel juhul suureneb kahe ülejäänud juhtme pinge maapinna suhtes. Kui inimene puudutab faasijuhet, jääb ta alla liini pinge.

Selle konstruktsiooniga seoses pole isoleeritud nulliga võrgus kahte tüüpi pinget, erinevalt tugevalt maandatud pingest, kus faaside vahel U_lineaarne (igapäevaelus 380V) ja faasi ja nulli U vahel_faas (220 V). Ühefaasilise koormuse ühendamiseks IT-võrku pingega 380 V saate kasutada 380/220 tüüpi astmelisi trafosid ja ühendada kahe faasi vahelised seadmed liinipingega.

Kohaldamisala

Räägime, kus sellist lahendust kasutatakse. Seda toitesüsteemi kasutati nõukogude ajal kodumaistes elektrivõrkudes elektrienergia edastamiseks elamutele. Eelkõige puitmajade elektrifitseerimiseks, kus tugevalt maandatud neutraali kasutamine suurendas maandusriketest tulenevat tulekahju ohtu.

Elektriohutuse seisukohalt erineb majade toiteallika isoleeritud ja kindlalt maandatud nullist see, et kui IT-võrgus üks juhtidest puudutab maandatud juhtivaid osi, näiteks seinaliitmikke või veetorusid, võrk töötab madala voolu tõttu edasi lekib.

Sellest tulenevalt ei saa ei elanikud ega keegi teine ​​probleemist teada, kuni keegi puudutab üht juhtmest ja torustikku, ei saa kedagi elektrilöögist.

Tugevalt maandatud nulliga süsteemis töötab vähemalt diferentsiaalkaitse ja "hea" metallahela korral lülitub kaitselüliti välja. Paneelmajade (nn hruštšovkad) massilise ehituse algusega sellest loobuti ja 60-80ndatel mindi üle. TN-C, ja 90ndate lõpus TN-C-S, lugege põhjuste kohta allpool.

Praegu kasutatakse isoleeritud neutraali kõikjal, kus see on vajalik suurema ohutuse tagamiseks või ei ole võimalik normaalselt teha maandus, nimelt:

• Merel - laevadel, nafta- ja gaasitootmisplatvormidel, kus kasutatakse platvormi kere as maandus on anoodikaitse tõttu võimatu ja kohtades, kus vool vette voolab, hakkab see intensiivselt roostetama ja mädanema.
• Kaevandustes ja muudes kaevandamiskohtades (pingega 380-660V).
• Maa-aluses.
• Statsionaarsete kraanade valgustus- ja juhtimisahelatel jne.
• Samuti on kodumajapidamises kasutatavates bensiini-, gaasi- või diiselgeneraatorites see väljundklemmidel isoleeritud neutraalne.

Seda võib leida mitte ainult ülaltoodud diagrammil näidatud kujul, vaid ka toiteallikana kasutatavate alandus- ja isolatsioonitrafode kujul. kaasaskantavad valgustusseadmed (mitte üle 50 V või 12 V PTEEP punkt 2.12.6.) ja muud seadmed või tööriistad, sealhulgas need, millega nad töötavad suletud ja niiskes kohas ruumid.

Teeme kokkuvõtte

Saime aru, miks on vaja isoleeritud neutraali kuni 1 kV, nüüd loetleme elektriveekeetjate isoleeritud nulliga toitesüsteemi eelised ja puudused.

Kasutamise eelised:

1. Suurem ohutus.
2. Suurem töökindlus, mistõttu sobib see näiteks haigla valgustamiseks.
3. Majanduslik tegur - isoleeritud nulliga kolmefaasilises võrgus saab elektrit edastada minimaalse võimaliku arvu juhtmete abil - kolm.
4. Süsteem jätkab tööd ühefaasiliste maandusrikete korral.

Puudused:

1. Maandusrike korral suureneb toite jätkudes kasutamise oht.
2. Väikesed lühisvoolud.
3. Primaarse lühise ajal sädemeid ei teki.

Võrkudes üle 1000 V

Praegu kasutatakse isoleeritud neutraali kõige sagedamini keskpingeklassiga (1-35 kV) võrkudes. Võrgu jaoks 110 kV ja üle selle - kurdiks maandatud. Tulenevalt asjaolust, et lühise korral maapinnaga tõuseb pinge, nagu öeldud, lineaarseks, nii et 110 kV elektriülekandeliinis on faasipinge (maa ja faasijuhtme vahel) 63,5 kV. See on eriti oluline maandusrike korral ja võimaldab vähendada isolatsioonimaterjalide maksumust.

Muide, kuni 35 kV kõrgema pingega trafoalajaamas on trafode primaarmähised ühendatud kolmnurgas, kus nulli kui sellist ei ole.

Madalad lühisvoolud ja võimalus töötada õhuliinide ühefaasiliste lühistega on eriti olulised jaotusvõrkudes ning võimaldavad korraldada katkematu toiteallika. Sel juhul jääb tööle jäävate faaside vaheline nihkenurk muutumatuks - 120˚.

Tuhandete voltide pinge korral ei saa tähelepanuta jätta faaside mahtuvuslikku juhtivust. Seetõttu on õhuliinide juhtmete puudutamine inimese elule ohtlik. Tavarežiimis määratakse lähtefaaside voolud maapinna suhtes olevate koormuste ja mahtuvuslike voolude summaga, samas kui mahtuvusvoolude summa on null ja vool ei läbi maapinda.

Kui jätame mõned detailid välja, et seda algajatele arusaadavas keeles esitada, siis lühise korral maapinnaga läheneb kahjustatud faasi pinge maapinna suhtes nullile. Kuna kahe ülejäänud faasi pinged tõusevad lineaarsete väärtusteni, suurenevad nende mahtuvuslikud voolud √3 (1,73) korda. Selle tulemusena on ühefaasilise lühise mahtuvuslik vool 3 korda suurem kui tavaline. Näiteks 10 km pikkuse 10 kV õhuliini puhul on mahtuvuslik vool ligikaudu 0,3 A. Kui faas on kaare kaudu maa suhtes suletud, tekivad erinevate nähtuste tagajärjel ohtlikud liigpinged kuni 2-4U_f, mis viib isolatsiooni purunemiseni ja faasidevaheline lühis.

Et välistada esinemise võimalus kaared ja võimalike tagajärgede kõrvaldamine, null on ühendatud maandusega läbi kaare summutamise reaktori. Sel juhul valitakse selle induktiivsus vastavalt võimsusele maanduslühise kohas ja ka nii, et see tagaks releekaitse töö.

Seega tänu reaktorile:

1. Vähendab palju I_kz.
2. Kaar muutub ebastabiilseks ja kaob kiiresti.
3. Pinge tekkimine pärast kaare kustutamist aeglustub, mis vähendab taaskaare tekkimise ja lülitusvoolu tõenäosust.
4. Negatiivse järjestusega voolud on väikesed, seetõttu ei oma nende mõju generaatori pöörlevale rootorile olulist mõju.

Loetleme isoleeritud nulliga kõrgepingevõrkude plussid ja miinused.

Eelised:

1. Mõnda aega võib see töötada avariirežiimis (lühisega maapinnaga)
2. Rikkekohtades ilmub ebaoluline vool eeldusel, et vooluvõimsus on madal.

Puudused:

1. Vigade tuvastamine on keerulisem.
2. Vajadus isoleerida paigaldised liinipinge jaoks.
3. Kui lühis kestab kaua, võib inimene alla kukkudes saada elektrilöögist vigastusi astme pinge.
4. 1-faasiliste lühiste korral ei ole normaalne töö tagatud relee kaitse. Sulgemisvoolu suurus sõltub otseselt ahela hargnemisest.
5. Isolatsioonivigade kuhjumise tõttu kaare ülepingete mõjul sellele väheneb selle kasutusiga.
6. Kahjustused võivad tekkida mitmes kohas isolatsiooni purunemise tõttu nii kaablites kui ka elektrimootorites ja muudes elektripaigaldise osades.

Sellega lõpetatakse ülevaade isoleeritud neutraaliga võrkude tööpõhimõttest ja omadustest. Kui soovite artiklit täiendada või oma kogemusi jagada - kirjutage kommentaaridesse, avaldame selle kindlasti!

Seotud materjalid:

• Lühise põhjused
• Kuidas teha eramajas maandust
• Mis vahe on maandusel ja maandusel