Gluhouzemljena neutralna: princip rada, dijagram, primjena

Gluho uzemljena neutralna točka je u središtu sustava napajanja potrošača, usmjerena je na sigurno korištenje mreža do 1000 Volti, koji se najčešće koriste u svakodnevnom životu i na poslu kao izvor standardnog niskog napona napon. Neutral je, pak, zajednička točka spajanja namota sa zvijezdom na izvorima energije, koji su transformatori ili generatori. Ako ovu točku spojite na uzemljenje, tada ćete dobiti mrežu sa čvrsto uzemljenim neutralnim. U nultoj točki dolazi do izjednačavanja potencijala, što je vrlo prikladno za opskrbu električnom energijom i jednofaznih i trofaznih izvora.

Uređaj i princip rada mreža s neutralnim uzemljenjem

Načelo rada izvora energije, posebno opadajućih transformatora, temelji se na zakonu međusobne indukcije i prijenosa energije kroz magnetsku jezgru. Istodobno, primarni namot možda nema neutralnu žicu, za razliku od sekundarnog, gdje je njegova veza na nulu kroz vodič s malim otporom, koji se može izjednačiti s nultom vrijednošću, bit će učinkovito sredstvo zaštite od ozljeda osobe opasne po njezin život i zdravlje napetost.

Glavna značajka mreža s uzemljenim neutralnim elementom je pojava ne samo linearnog, već i faznog napona. Što je to i kako se međusobno razlikuje, razmotrimo korištenje jednostavnog shematskog dijagrama kao primjera.

Fazni napon je potencijal između jedne od linijskih žica i nulte točke spojene na uzemljenje, odnosno čvrsto uzemljene. Linijski napon je razlika potencijala između dva terminala vodova, odnosno L1 i L2, L1-L3 ili L2-L3, naziva se i faza-faza. Takvi izvori električne energije u domaćim uvjetima imaju zajedničku vrijednost napona u obliku 380 V - linearni, i 220 - fazni. Mrežni napon je veći od faznog za √3, odnosno za 1,72.

Ali glavni zadatak takvog sustava nije samo transport do potrošača dvaju sustava napajanja s različitim ocjenama i različitim broj faza, ali i zaštita osobe u slučaju kvara izolacije i pojave napona na točkama koje u normalnom stanju nemaju opasne potencijal. U stambenim zgradama to su:

• kućišta svih kućanskih aparata koji provode električnu struju, odnosno izrađena su od čelika ili drugog vodljivog metala;
• metalne konstrukcije razvodnih ploča i razvodnih uređaja;
• zaštitni omotač kablova.

Također, kako bi se osigurala sigurnost, svi gore navedeni elementi moraju biti uzemljeni, u ovom slučaju opasnost od korištenja napona i korištenja kućanskih aparata u mrežama s čvrsto uzemljenim neutralnim je minimalan. Štoviše, za takve krugove obvezna je ujednačenost raspodjele jednofaznih opterećenja.

Objašnjenje za lutke

Spuštena trafostanica u koju je ugrađen transformator ima vlastitu petlju uzemljenja. Međusobno je povezan čeličnim sabirnicama i šipkama, u jednu petlju za uzemljenje. U električnu ploču od trafostanice do potrošača se polaže kabel koji sadrži četiri jezgre. Ako je potrošaču potrebna struja iz trofaznog kruga od 380 V, tada je potrebno spojiti se na sve jezgre. U jednofaznoj mreži od 220 V napajanje će se osigurati iz neutralne žice i iz jedne od faza. Zaštitu ljudi u jednofaznim i trofaznim strujnim krugovima, ako ne postoji sustav uzemljenja, treba provoditi posebnim uređajima za diferencijalnu struju (RCD), koji rade s malim curenjem na nulu, a pouzdano isključuju potrošača iz mreže.

Klasifikacija mreža s uzemljenom neutralom

Suvremeni sustav napajanja ima standardnu ​​oznaku gdje osim radnog neutralnog vodiča postoji i zaštitni, koji određuje stupanj sigurnosti.

• L - fazni vodič;
• N - radna nula;
• PE - zaštitni neutralni vodič;
• PEN - radni i neutralni vodiči izrađuju se s jednom žicom.

Postoji nekoliko podsustava u krugovima s izvorom energije koji ima čvrsto uzemljenu nulu:

• TN-C. Kod ovog sustava neutralni i zaštitni vodiči iz trafostanice organizirani su po jednom vodiču, u blizini prijemnika je kućište (ili drugi elementi za uzemljenje) spojeni su na ovaj kombinirani vodič - to se zove uzemljenje. Ovo je zastarjeli sustav koji se koristio u starim kućama u SSSR-u, sada se ne koristi za kućne potrošače, jer nije siguran. Takav sustav ima značajan nedostatak, jer u slučaju prekida PEN vodiča na putu od napajanja transformatora na prijemnik, opasno potencijal. Koristi se samo za zaštitu industrijskih potrošača (o tome se govori u nastavku u sljedećem odjeljku).
• TN-S. Ima veći postotak sigurnosti u hitnim slučajevima. To se postiže odvajanjem zaštitnih i radnih vodiča cijelom dužinom opskrbnog voda, od transformatora do razvodne ploče (do krajnjeg korisnika). Međutim, zbog činjenice da je potrebno koristiti kabelske proizvode s pet jezgri, što se uvelike povećava trošak polaganja i proračun za organizaciju opskrbe potrošača električnom energijom, ovaj se sustav ne primjenjuje stalno.
• TN-C-S. Ovaj sustav uzemljenja je najčešći u našem vremenu. S ovim sustavom, neutralni i zaštitni vodiči se kombiniraju duž cijele duljine voda u jedan kombinirani PEN vodič. Na ulazu u zgradu ovaj se vodič dijeli na zaštitni PE i nulti N, koji se dalje distribuiraju potrošačima (stanovima). S ovim sustavom, ako PEN vodič izgori do točke razdvajanja, opasan potencijal će se pojaviti na uzemljenim kućištima električnih uređaja. Kako bi se to spriječilo, PEN vodič se ponovno uzemljuje cijelom dužinom voda i na ulazu u zgradu, te se postavljaju povećani zahtjevi za mehaničku zaštitu ovog vodiča.
• TT. Ovaj sustav uzemljenja se prakticira kada je linija TN-C-S sustava uključena nezadovoljavajuće tehničko stanje i nedovoljna sigurnost predviđena u njemu zaštitno uzemljenje. Ovaj sustav uzemljenja omogućuje ugradnju pojedinačne petlje uzemljenja kod potrošača, dok se PEN vodič električne mreže koristi samo kao neutralni vodič N.

Važno je znati

Za napajanje jednofaznih i trofaznih potrošača u industriji i u domaćim uvjetima koriste se tzv nestajanje, što je "navodno" učinkovita metoda koja osigurava automatsko gašenje električne instalacije ili njezinog dijela u kojem je došlo do kratkog spoja. Prilikom uzemljenja u strujnim krugovima s neutralnim uzemljenjem, svi metalni dijelovi i kućišta električne opreme spojeni su na neutralnu žicu. Kako funkcionira ova zaštita? Činjenica je da s bilo kojim kratkim spojem na kućište krug prelazi u način kratkog spoja, struja u krugu prekidača se uvelike povećava i dio za hitne slučajeve je isključen iz mreže.

Prednost takvog sustava je ušteda u troškovima ožičenja zaštitnog uzemljenja, kao i smanjenje trošak kabelskih proizvoda, budući da se i jednofazni i trofazni mogu spojiti na isti krug električni prijemnici.

Međutim, nedostatak gluho uzemljenog neutrala, organiziranog po principu zaštitnog uzemljenja, je nedostatak osiguranje zaštite osobe u slučaju kvara izolacije na tijelu električnog uređaja tijekom prekida neutralne žice, što je i zaštitnički. A ovo je jako važna točka - uzemljenje je opasna mjera zaštite, pa ga ni u kojem slučaju ne treba organizirati kod kuće!

Moderno napajanje i dalje je više usmjereno na sigurnost, stoga zahtijeva ugradnju RCD-a i zasebne zaštitne petlje za uzemljenje, kroz koje i najmanji struje curenja ući će u zemlju, a pritom ne ugroziti osobu.

Sada znate što je neutralno uzemljeno, koji je njegov princip rada i u kojim se mrežama koristi. Ako imate bilo kakvih pitanja, možete ih postaviti u komentarima ispod članka!

Povezani materijali:

• Razdvajanje PEN vodiča na PE i N
• Zašto je prekid nule u trofaznoj mreži opasan?
• Kako odabrati RCD za snagu i struju curenja