Głucho uziemiony neutralny: zasada działania, schemat, zastosowanie

Głucho uziemiony punkt neutralny znajduje się w sercu systemu zasilania odbiorców, ma na celu bezpieczne korzystanie z sieci do 1000 V, które najczęściej wykorzystywane są w życiu codziennym i w pracy jako źródło standardowego niskiego napięcia Napięcie. Z kolei przewód neutralny jest wspólnym punktem połączenia uzwojeń z gwiazdą przy źródłach zasilania, którymi są transformatory lub generatory. Jeśli połączysz ten punkt z ziemią, otrzymasz sieć z solidnie uziemionym punktem zerowym. W punkcie zerowym następuje wyrównanie potencjału, co jest bardzo wygodne przy dostarczaniu energii elektrycznej zarówno do źródeł jednofazowych, jak i trójfazowych.

Urządzenie i zasada działania sieci z martwym punktem neutralnym

Zasada działania źródeł zasilania, w szczególności transformatorów obniżających napięcie, opiera się na prawie wzajemnej indukcji i przenoszenia energii przez rdzeń magnetyczny. Jednocześnie uzwojenie pierwotne może nie mieć przewodu neutralnego, w przeciwieństwie do wtórnego, gdzie jego połączenie z zerem przez przewodnik o niskiej rezystancji, który można utożsamiać z wartością zerową, będzie skutecznym środkiem ochrony przed zranieniem osoby niebezpiecznej dla jej życia i zdrowia napięcie.

Główną cechą sieci z uziemionym punktem zerowym jest pojawienie się nie tylko napięcia liniowego, ale także fazowego. Co to jest i czym się od siebie różni, rozważmy jako przykład prosty schemat ideowy.

Napięcie fazowe to potencjał między jednym z przewodów linii a punktem zerowym połączonym z ziemią, czyli ściśle uziemionym. Napięcie linii to różnica potencjałów między dwoma zaciskami linii, to znaczy L1 i L2, L1-L3 lub L2-L3, jest również nazywane fazą do fazy. Takie źródła energii elektrycznej w warunkach domowych mają wspólną wartość napięcia w postaci 380 V - liniowe i 220 - fazowe. Napięcie sieciowe jest większe od napięcia fazowego o √3, czyli o 1,72.

Ale głównym zadaniem takiego systemu jest nie tylko transport do odbiorcy dwóch systemów zasilania o różnych wartościach znamionowych i różnych liczba faz, ale także ochrona osoby w przypadku przebicia izolacji i pojawienie się napięcia w punktach, które w stanie normalnym nie mają niebezpiecznego potencjał. W budynkach mieszkalnych są to:

• obudowy wszystkich urządzeń gospodarstwa domowego przewodzących prąd elektryczny, to znaczy wykonane ze stali lub innego przewodzącego metalu;
• konstrukcje metalowe tablic rozdzielczych i rozdzielnic;
• osłona ochronna kabli.

Ponadto, aby zapewnić bezpieczeństwo, wszystkie powyższe elementy muszą być w tym przypadku uziemione niebezpieczeństwo związane z używaniem napięcia i używaniem urządzeń gospodarstwa domowego w sieciach z solidnie uziemioną wolą neutralną jest minimalny. Ponadto w przypadku takich obwodów obowiązkowa jest równomierność rozkładu obciążeń jednofazowych.

Wyjaśnienie dla manekinów

Podstacja obniżająca napięcie, w której zainstalowany jest transformator, ma własną pętlę uziemienia. Jest on połączony stalowymi szynami zbiorczymi i prętami w jedną pętlę uziemiającą. Kabel jest układany do odbiorców w panelu elektrycznym z podstacji, który zawiera cztery rdzenie. Jeśli konsument potrzebuje zasilania z obwodu trójfazowego 380 V, konieczne jest podłączenie do wszystkich rdzeni. W jednofazowej sieci 220 V zasilanie będzie dostarczane z przewodu neutralnego oraz z jednej z faz. Ochrona ludzi w obwodach jednofazowych i trójfazowych, w przypadku braku uziemienia, powinna być realizowana za pomocą specjalnych urządzeń różnicowoprądowych (RCD), które działają z niewielkim wyciekiem do zera, jednocześnie niezawodnie odłączając konsumenta od sieci.

Klasyfikacja sieci z uziemionym punktem neutralnym

Nowoczesny system zasilania posiada standardowe oznakowanie, gdzie oprócz działającego przewodu neutralnego znajduje się również ochronny, określający stopień bezpieczeństwa.

• L - przewód fazowy;
• N - zero robocze;
• PE - ochronny przewód neutralny;
• PEN - przewody robocze i neutralne wykonane są z jednego przewodu.

Istnieje kilka podsystemów w obwodach ze źródłem energii, które ma solidnie uziemiony punkt zerowy:

• TN-C. W tym systemie przewód neutralny i ochronny z podstacji jest zorganizowany przez jeden przewód, w pobliżu odbiornika obudowa (lub inne elementy do uziemienia) są połączone z tym połączonym przewodem - nazywa się to grunt. Jest to przestarzały system, który był używany w starych domach w ZSRR, teraz nie jest używany dla konsumentów domowych, ponieważ jest niebezpieczny. Taki układ ma znaczną wadę, gdyż w przypadku przerwy w przewodzie PEN w drodze z zasilania transformator do odbiornika mocy, niebezpieczny potencjał. Wykorzystywane wyłącznie do ochrony konsumentów przemysłowych (omówione poniżej w następnej sekcji).
• TN-S. Ma większy procent bezpieczeństwa w sytuacjach awaryjnych. Osiąga się to poprzez oddzielenie przewodów ochronnych i roboczych na całej długości linii zasilającej, od transformatora do rozdzielnicy (do użytkownika końcowego). Jednak ze względu na to, że konieczne jest stosowanie produktów kablowych z pięcioma żyłami, co znacznie zwiększa koszt układania i budżet na zorganizowanie zasilania konsumenta, ten system nie jest stosowany zawsze.
• TN-C-S. Ten system uziemiający jest najczęstszy w naszych czasach. W tym systemie przewody neutralne i ochronne są łączone na całej długości linii w jeden połączony przewód PEN. Przy wejściu do budynku przewód ten jest podzielony na ochronny PE i zero N, które są dalej rozprowadzane wśród konsumentów (mieszkania). W tym systemie, jeśli przewód PEN wypali się do punktu separacji, na uziemionych obudowach urządzeń elektrycznych pojawi się niebezpieczny potencjał. Aby temu zapobiec, przewód PEN jest ponownie uziemiony na całej długości linii i przy wejściu do budynku, a na ochronę mechaniczną tego przewodu stawiane są zwiększone wymagania.
• TT. Ten system uziemiający jest praktykowany, gdy linia systemu TN-C-S jest w niezadowalający stan techniczny i przewidziany w nim niedostateczny poziom bezpieczeństwa, uziemienie ochronne. Ten system uziemiający zapewnia instalację indywidualnej pętli uziemienia u konsumenta, podczas gdy przewód PEN sieci elektrycznej jest używany tylko jako przewód neutralny N.

Ważne jest, aby wiedzieć

Do zasilania odbiorników jednofazowych i trójfazowych w przemyśle i warunkach domowych tzw zanik, który „podobno” jest skuteczną metodą zapewniającą automatyczne wyłączenie instalacji elektrycznej lub jej części, w której nastąpiło zwarcie. Podczas uziemiania w obwodach z martwym punktem zerowym wszystkie metalowe części i obudowy urządzeń elektrycznych są połączone z przewodem neutralnym. Jak działa ta ochrona? Faktem jest, że przy każdym zwarciu w obudowie obwód przechodzi w tryb zwarcia, prąd w obwodzie wyłącznika znacznie wzrasta, a sekcja awaryjna jest odłączona od sieci.

Zaletą takiego systemu jest oszczędność kosztów okablowania uziemienia ochronnego, a także zmniejszenie koszt produktów kablowych, ponieważ zarówno jednofazowe, jak i trójfazowe można podłączyć do tego samego obwodu odbiorniki elektryczne.

Jednak wadą głucho uziemionego przewodu neutralnego, zorganizowanego zgodnie z zasadą uziemienia ochronnego, jest brak zapewnienie ochrony osoby w przypadku przebicia izolacji na korpusie urządzenia elektrycznego podczas przerwy w przewodzie neutralnym, czyli ochronny. A to jest bardzo ważny punkt - uziemienie jest niebezpiecznym środkiem ochrony, więc w żadnym wypadku nie powinno być organizowane w domu!

Nowoczesne zasilanie jest wciąż bardziej nastawione na bezpieczeństwo, dlatego wymaga instalacji RCD i oddzielnej pętli uziemienia ochronnego, przez które nawet najmniejsze prądy upływowe wejdzie w ziemię, nie narażając osoby.

Teraz wiesz, czym jest uziemiony neutralny, jaka jest jego zasada działania i w jakich sieciach jest używany. Jeśli masz jakieś pytania, możesz je zadać w komentarzach pod artykułem!

Powiązane materiały:

• Rozdzielenie przewodu PEN na PE i N
• Dlaczego zerowa przerwa w sieci trójfazowej jest niebezpieczna?
• Jak wybrać RCD do zasilania i prądu upływu?