Hluchozemní neutrál: princip činnosti, schéma, použití

Slušně uzemněný neutrál je srdcem napájecího systému spotřebitelů, je zaměřen na bezpečné používání sítí do 1000 Voltů, které se nejčastěji používají v každodenním životě a v práci jako zdroj standardního nízkého napětí Napětí. Neutrál je zase společným bodem spojení vinutí s hvězdou u zdrojů energie, kterými jsou transformátory nebo generátory. Pokud tento bod připojíte k zemi, získáte síť s pevně uzemněným neutrálem. V nulovém bodě dochází k vyrovnání potenciálu, což je velmi výhodné pro dodávání elektřiny do jednofázových i třífázových zdrojů.

Zařízení a princip činnosti sítí s uzemněným neutrálem

Princip činnosti zdrojů energie, zejména snižovacích transformátorů, je založen na zákonu vzájemné indukce a přenosu energie magnetickým jádrem. Primární vinutí zároveň nemusí mít nulový vodič, na rozdíl od sekundárního, kde jeho připojení k nule přes vodič s nízkým odporem, který lze přirovnat k nulové hodnotě, bude účinným prostředkem ochrany před zraněním osoby ohrožující její život a zdraví napětí.

Hlavním rysem sítí s uzemněným neutrálem je vzhled nejen lineárního, ale také fázového napětí. Co to je a jak se od sebe liší, zvažte použití jednoduchého schematického diagramu jako příkladu.

Fázové napětí je potenciál mezi jedním z vodičů vedení a nulovým bodem připojeným k zemi, to znamená pevně uzemněným. Síťové napětí je rozdíl potenciálů mezi dvěma svorkami vedení, to znamená L1 a L2, L1-L3 nebo L2-L3, nazývá se také sdružené. Takové zdroje elektrické energie v domácích podmínkách mají společnou hodnotu napětí ve tvaru 380 V - lineární a 220 - fáze. Síťové napětí je větší než fázové napětí o √3, tedy o 1,72.

Hlavním úkolem takového systému však není pouze přeprava ke spotřebiteli dvou napájecích systémů s různými výkony a různými hodnotami počet fází, ale také ochrana osoby v případě porušení izolace a výskytu napětí v bodech, které v normálním stavu nemají nebezpečné potenciál. V obytných budovách jsou to:

• kryty všech domácích spotřebičů, které vedou elektrický proud, to znamená, že jsou vyrobeny z oceli nebo jiného vodivého kovu;
• kovové konstrukce rozvaděčů a rozvaděčů;
• ochranný plášť kabelů.

Pro zajištění bezpečnosti musí být v tomto případě všechny výše uvedené prvky uzemněny nebezpečí plynoucí z používání napětí a používání domácích spotřebičů v sítích s pevně uzemněnou neutrální vůlí je minimální. Kromě toho je pro takové obvody povinná rovnoměrnost rozložení jednofázové zátěže.

Vysvětlení pro figuríny

Snižovací rozvodna, ve které je transformátor instalován, má vlastní zemnící smyčku. Je propojena ocelovými přípojnicemi a tyčemi do jedné zemnící smyčky. Kabel je položen ke spotřebitelům v elektrickém panelu z rozvodny, která obsahuje čtyři žíly. Pokud spotřebitel potřebuje napájení z 380V třífázového obvodu, pak je nutné připojit všechna jádra. V jednofázové síti 220 V bude napájení zajištěno z nulového vodiče a z jedné z fází. Ochrana osob v jednofázových a třífázových obvodech, pokud neexistuje zemnící systém, by měla být provedena pomocí speciálních proudových chráničů (RCD), které pracují s malým únikem na nulu a přitom spolehlivě odpojují spotřebič od sítě.

Klasifikace sítí s uzemněným neutrálem

Moderní napájecí systém má standardní značení, kde je kromě pracovního nulového vodiče i ochranný, který určuje stupeň zabezpečení.

• L - fázový vodič;
• N - pracovní nula;
• PE - ochranný nulový vodič;
• PEN - pracovní a nulový vodič jsou vyrobeny z jednoho drátu.

V obvodech se zdrojem energie, který má pevně uzemněný neutrál, je několik podsystémů:

• TN-C. U tohoto systému je nulový a ochranný vodič z rozvodny organizován jedním vodičem v blízkosti přijímače pouzdro (nebo jiné prvky, které mají být uzemněny) jsou připojeny k tomuto kombinovanému vodiči - to je tzv základy. Jedná se o zastaralý systém, který se používal ve starých domech v SSSR, nyní se nepoužívá pro domácí spotřebitele, protože je nebezpečný. Takový systém má významnou nevýhodu, protože v případě přerušení vodiče PEN na cestě od napájení transformátor do napájecího přijímače, nebezpečné potenciál. Používá se pouze k ochraně průmyslových spotřebitelů (probráno níže v další části).
• TN-S. Má větší procento bezpečnosti během nouzových situací. Toho je dosaženo oddělením ochranného a pracovního vodiče po celé délce přívodního vedení, od transformátoru až po rozvaděč (ke konečnému uživateli). Avšak vzhledem k tomu, že je nutné používat kabelové produkty s pěti jádry, což značně narůstá náklady na pokládku a rozpočet na organizaci dodávky energie spotřebiteli, tento systém se neuplatňuje vždy.
• TN-C-S. Tento uzemňovací systém je v naší době nejběžnější. U tohoto systému jsou nulový a ochranný vodič spojeny po celé délce vedení do jednoho kombinovaného vodiče PEN. Na vstupu do objektu je tento vodič rozdělen na ochranné PE a nulové N, které jsou dále rozvedeny mezi spotřebitele (byty). Pokud u tohoto systému dojde k vyhoření vodiče PEN do bodu oddělení, objeví se na uzemněných krytech elektrických spotřebičů nebezpečný potenciál. Aby se tomu zabránilo, je vodič PEN po celé délce vedení a na vstupu do objektu znovu uzemněn a na mechanickou ochranu tohoto vodiče jsou kladeny zvýšené požadavky.
• TT. Tento systém uzemnění se praktikuje, když je zapojena systémová linka TN-C-S nevyhovující technický stav a nedostatečná bezpečnost v něm zajištěná ochranné uzemnění. Tento zemnící systém umožňuje instalaci samostatné zemní smyčky u spotřebitele, zatímco vodič PEN elektrické sítě se používá pouze jako nulový vodič N.

Je důležité vědět

Pro napájení jednofázových a třífázových spotřebičů v průmyslu i v domácích podmínkách, tzv mizející, což je „prý“ účinná metoda zajišťující automatické vypnutí elektroinstalace nebo její části, ve které došlo ke zkratu. Při uzemnění v obvodech s nulovým vodičem jsou všechny kovové části a kryty elektrického zařízení připojeny k nulovému vodiči. Jak tato ochrana funguje? Faktem je, že při jakémkoli zkratu na pouzdru přejde obvod do zkratového režimu, proud v obvodu jističe se velmi zvýší a nouzový úsek je odpojen od sítě.

Výhodou takového systému je úspora nákladů na elektroinstalaci ochranného uzemnění a také snížení v náklady na kabelové produkty, protože jednofázové i třífázové mohou být připojeny ke stejnému okruhu elektrické přijímače.

Nevýhodou hluchozemně uzemněného neutrálu, organizovaného podle principu ochranného uzemnění, je však nedostatek zajištění ochrany osoby v případě porušení izolace na těle elektrického spotřebiče při přerušení nulového vodiče, který je a ochranný. A to je velmi důležitý bod - uzemnění je nebezpečné opatření ochrany, proto by se v žádném případě nemělo organizovat doma!

Moderní napájecí zdroj je stále zaměřen spíše na bezpečnost, proto vyžaduje instalaci proudového chrániče a samostatné ochranné zemnící smyčky, kterou projdou i ti nejmenší svodové proudy zapadne do země a přitom neohrozí člověka.

Nyní víte, co je to pevně uzemněný neutrál, jaký je jeho princip činnosti a ve kterých sítích se používá. Pokud máte nějaké dotazy, můžete se jich zeptat v komentářích pod článkem!

Související materiály:

• Rozdělení vodiče PEN na PE a N
• Proč je nulový zlom v třífázové síti nebezpečný?
• Jak vybrat RCD pro napájení a svodový proud