Izolált semleges: mi ez és hol alkalmazzák

Jelenleg a mindennapi életben nehéz megtalálni az izolált nullát, soha nem fog találkozni vele, ha lakásokban vezetékeket végez. Míg aktívan használják a nagyfeszültségű vezetékekben, valamint bizonyos esetekben a 380 V-os hálózatokban. Részletesebben arról, hogy mi az elszigetelt semleges hálózat és mik a jellemzői, ebben a cikkben egyszerű szavakkal elmondjuk.

Ami

Az „elszigetelt semleges” definíciója a következő helyen található: fejezet 1.7. PUE, az 1.7.6. és GOST R 12.1.009-2009. Ahol azt mondják, hogy a leválasztott nullát semlegesnek nevezik egy transzformátornál vagy generátornál, nem csatlakoztatva földelő készülék általában, vagy ha védőeszközökön, méréseken, riasztás.

A semleges az a pont, ahol a transzformátorok vagy generátorok tekercseit csatlakoztatják, ha "csillag" áramkörbe vannak csatlakoztatva.

A villanyszerelők között tévhit él, hogy az izolált nulla rövidített neve az

informatikai rendszero. osztályozása szerint. 1.7.3. Ami nem teljesen igaz. Ugyanez a bekezdés azt mondja, hogy a TN-C / C-S / S, TT és IT megjelöléseket legfeljebb 1 kV feszültségű hálózatokra és elektromos berendezésekre alkalmazzák.

Ugyanebben a PUE 1.7. fejezetben található az 1.7.2. pont. ahol azt mondják, hogy az elektromos biztonsági intézkedések tekintetében az elektromos berendezéseket 4 típusra osztják - szigetelt vagy szilárd földelt 1 kV-ig és 1 kV felett.

Így van némi különbség az ilyen hálózatok biztonságában és alkalmazásában a különböző feszültségosztályokban, és legalábbis helytelen egy 10 kV-os vezetéket leválasztott nullával "informatikai rendszernek" nevezni. Bár sematikusan - majdnem ugyanaz.

1 kV-ig terjedő hálózatokban

Általános információ

Nézzük meg, hol, hogyan és milyen esetekben használnak szigetelt nullát az 1000 V-ig terjedő feszültségű elektromos berendezésekben, az úgynevezett informatikai rendszerben. A PUE 1.7. fejezetében. NS. 1.7.3. a fent megadotthoz hasonló definíciót adunk, de az kissé eltér. Azt írja ki, hogy az informatikai berendezések házait és egyéb vezető részeit földelni kell. Lássuk, hogyan néz ki a diagramon.

Mivel az IT hálózati transzformátor nullája nincs földelve, ezért leegyszerűsítve nincs veszélyes potenciálkülönbség a föld- és fázisvezető között. És az informatikai rendszerben 1 feszültség alatt álló vezeték véletlen megérintése biztonságos. A viszonylag alacsony feszültség miatt itt figyelmen kívül hagyjuk a fázisok kapacitív vezetőképességét.

Az elszigetelt nullával rendelkező hálózatokban nincs kifejezett fázis és nulla - mindkét vezető egyenlő.

Az emberi testen áthaladó áram egyenlő:

én_h = 3U_f/(3r_h+ z)

U_f - fázisfeszültség; r_h - az emberi test ellenállása (1 kOhm); z a fázis teljes szigetelési ellenállása a földhöz viszonyítva (fázisonként 100 kΩ vagy több).

Az áram ebben az esetben a vezetékek szigetelésén keresztül visszatér a tápegységbe, és nem a földbe, mint a TN esetében.

Mivel a szigetelési ellenállás fázisonként több, mint 100 kOhm, a testen áthaladó áram milliamperes egység lesz, ami nem okoz kárt.

Ennek a rendszernek a következő jellemzője, hogy a szivárgó áramok a keretbe és a rövidzárlati áramok a földbe alacsonyak lesznek. Emiatt a védőautomatika (relé vagy megszakítók) nem úgy működik, ahogy azt a szilárd földelt nullával rendelkező hálózatokban megszokhattuk. De a szigetelési ellenállást figyelő rendszer működésbe lép.

Ennek megfelelően egy háromfázisú vezeték egyfázisú lezárásával a rendszer tovább működik. Ebben az esetben a két fennmaradó vezeték feszültsége megnő a földhöz képest. Ha valaki megérinti a fázisvezetéket, az alá esik vonali feszültség.

Ezzel a kialakítással kapcsolatban egy izolált nullával rendelkező hálózatban nincs kétféle feszültség, ellentétben a szilárd földeléssel, ahol az U fázisok között_lineáris (a mindennapi életben 380V), valamint a fázis és a nulla U között_fázis (220V). Egyfázisú terhelés 380 V feszültségű informatikai hálózatra történő csatlakoztatásához 380/220 típusú lecsökkentő transzformátorokat használhat, és a két fázis közötti eszközöket hálózati feszültségre csatlakoztathatja.

Hatály

Beszéljünk arról, hogy hol alkalmaznak ilyen megoldást. Ezt az áramellátó rendszert a szovjet korszakban a hazai villamosenergia-hálózatokban használták villamos energia továbbítására a lakóépületekbe. Különösen faházak villamosításánál, ahol a szilárd földelt nulla használata növelte a tűzveszélyt földhibák során.

Elektromos biztonság szempontjából a házak áramellátásában az izolált és a szilárd földelt nulla között az a különbség, hogy ha informatikai hálózatban az egyik vezeték érinti a földelt vezető részeket, például fali szerelvényeket vagy vízvezetékeket, a hálózat továbbra is működni fog az alacsony áramok miatt szivárog.

Ennek megfelelően sem a lakók, sem más nem fog tudni a problémáról, amíg valaki hozzá nem ér az egyik vezetékhez és a vezetékhez, addig valakit nem ér áramütés.

Egy szilárdan földelt nullával rendelkező rendszerben legalább a differenciálvédelem működik, "jó" fémkör esetén pedig a megszakító kikapcsol. A panelházak tömeges építésének (ún. hruscsov) kezdetével felhagytak, és a 60-80-as években áttértek TN-C, és a 90-es évek végén tovább TN-C-S, olvassa el az okokat alább.

Jelenleg izolált semlegest használnak mindenhol, ahol a fokozott biztonság érdekében szükséges, vagy nem lehetséges a normál működés földelés, nevezetesen:

• Tengeren - hajókon, olaj- és gázkitermelési platformokon, ahol a platform hajótestének használata pl a földelés lehetetlen az anódos védelem miatt, és olyan helyeken, ahol áram folyik a vízbe, intenzíven rozsdásodni kezd és rothadás.
• Bányákban és egyéb bányászati ​​helyeken (380-660V feszültséggel).
• A földalattiban.
• Helyhez kötött daruk világítási és vezérlőáramköreiről stb.
• Ezenkívül a háztartási benzin-, gáz- vagy dízelgenerátorokban ez a leválasztott semleges a kimeneti kapcsokon.

Nemcsak a fenti ábrán bemutatott formában található meg, hanem lecsökkentő és leválasztó transzformátorok formájában is, amelyek tápellátására szolgálnak. hordozható világítóberendezések (legfeljebb 50 V vagy 12 V PTEEP 2.12.6. pont) és egyéb berendezések vagy eszközök, beleértve azokat is, amelyekkel zárt és nedves környezetben dolgoznak helyiségek.

Foglaljuk össze

Rájöttünk, hogy miért van szükség 1 kV-ig izolált semlegesre, most felsoroljuk az elektromos vízforralók szigetelt nullával ellátott áramellátó rendszerének előnyeit és hátrányait.

A használat előnyei:

1. Nagyobb biztonság.
2. Nagy megbízhatóság, így alkalmas például kórházi világításra.
3. A gazdasági tényező az, hogy egy háromfázisú hálózatban szigetelt nullával a villamos energia a lehető legkisebb számú vezeték segítségével továbbítható - három.
4. A rendszer továbbra is működik egyfázisú földzárlat esetén.

Hátrányok:

1. Földzárlat esetén a használat veszélye megnő, ha az áramellátás folytatódik.
2. Kis rövidzárlati áramok.
3. Az elsődleges rövidzárlat során nincs szikra.

1000 V feletti hálózatokban

Jelenleg a szigetelt nullát leggyakrabban középfeszültségű (1-35 kV) hálózatokban használják. 110 kV-os és nagyobb hálózathoz - süketfölddel. Tekintettel arra, hogy a földzárlatnál a feszültség, mint mondták, lineárisra nő, így egy 110 kV-os távvezetékben a fázisfeszültség (a föld és a fázisvezeték között) 63,5 kV. Ez különösen fontos földzárlat esetén, és lehetővé teszi a szigetelőanyagok költségének csökkentését.

Egyébként egy 35 kV-ig nagyobb feszültségű transzformátor alállomáson a transzformátorok primer tekercseit háromszögbe kötik, ahol nincs nulla, mint olyan.

Az alacsony rövidzárlati áramok és a felsővezetékek egyfázisú rövidzárlatával való munkavégzés különösen fontosak az elosztóhálózatokban, és lehetővé teszik a megszakítás nélküli áramellátás megszervezését. Ebben az esetben az üzemben maradó fázisok közötti eltolási szög változatlan marad - 120˚.

Több ezer voltos feszültségnél a fázisok kapacitív vezetőképessége nem elhanyagolható. Ezért a légvezetékek vezetékeinek érintése veszélyes az emberi életre. Normál üzemmódban a forrásfázisok áramait a terhelések és a földhöz viszonyított kapacitív áramok összege határozza meg, míg a kapacitív áramok összege nulla, és az áram nem halad át a földön.

Ha néhány részletet kihagyunk, hogy kezdőknek is érthető nyelven mutassuk be, akkor a földzárlattal a sérült fázis földhöz viszonyított feszültsége a nullához közelít. Mivel a másik két fázis feszültsége lineáris értékre nő, kapacitív áramuk √3 (1,73)-szorosára nő. Ennek eredményeként az egyfázisú rövidzárlat kapacitív árama 3-szor nagyobb, mint a normálé. Például egy 10 kV-os, 10 km hosszúságú légvezetéknél a kapacitív áram körülbelül 0,3 A. Amikor egy fázist íven keresztül a földhöz zárnak, különféle jelenségek következtében veszélyes túlfeszültségek lépnek fel, akár 2-4U_f, ami a szigetelés meghibásodásához és fázis-fázis rövidzárlat.

Az előfordulás lehetőségének kizárására ívek és az esetleges következmények kiküszöbölése, a nulla az ívelnyomó reaktoron keresztül csatlakozik a földhöz. Ebben az esetben az induktivitását a testzárlat helyén lévő kapacitás szerint választják meg, és úgy is, hogy biztosítsa a relévédelem működését.

Így a reaktornak köszönhetően:

1. Sokat csökken I_kz.
2. Az ív instabillá válik és gyorsan elhalványul.
3. Az ívoltás utáni feszültség felhalmozódása lelassul, ami csökkenti az újraívelés és a kapcsolási áram valószínűségét.
4. A negatív sorrendű áramok kicsik, ezért a generátor forgó rotorjára gyakorolt ​​hatásuknak nincs jelentős hatása.

Soroljuk fel a nagyfeszültségű hálózatok előnyeit és hátrányait szigetelt nullával.

Előnyök:

1. Egy ideig vészhelyzetben is működhet (földzárlattal)
2. Hibás helyeken jelentéktelen áram jelenik meg, feltéve, hogy az áramkapacitás alacsony.

Hátrányok:

1. A hibafelismerés bonyolultabb.
2. A berendezések leválasztásának szükségessége a hálózati feszültséghez.
3. Ha a rövidzárlat hosszú ideig fennáll, akkor egy személy áramütés következtében megsérülhet, ha alázuhan lépésfeszültség.
4. Egyfázisú rövidzárlat esetén a normál működés nem biztosított relé védelem. A záróáram nagysága közvetlenül függ az áramkör elágazásától.
5. Az ívtúlfeszültségek hatására felhalmozódó szigetelési hibák miatt az élettartama csökken.
6. A szigetelés meghibásodása miatt több helyen is keletkezhet kár, mind a kábelekben, mind a villanymotorokban és egy villanyszerelés egyéb részein.

Ezzel lezárjuk az izolált semleges hálózatok működési elvének és jellemzőinek áttekintését. Ha szeretné kiegészíteni a cikket, vagy megosztani tapasztalatait - írja meg kommentben, biztosan közzétesszük!

Kapcsolódó anyagok:

• A rövidzárlat okai
• Hogyan készítsünk földelést egy magánházban
• Mi a különbség a földelés és a földelés között