Neutro surdo-aterrado: princípio de operação, diagrama, aplicação

Um neutro surdo-aterrado é a base do sistema de alimentação dos consumidores, visa a utilização segura das redes até 1000 Volts, que são mais frequentemente usados ​​na vida cotidiana e no trabalho como uma fonte de baixa tensão padrão Voltagem. O neutro, por sua vez, é o ponto comum de conexão dos enrolamentos com uma estrela nas fontes de energia, que são transformadores ou geradores. Se você conectar este ponto ao aterramento, obterá uma rede com um neutro solidamente aterrado. A equalização de potencial ocorre no ponto zero, o que é muito conveniente para fornecer eletricidade a fontes monofásicas e trifásicas.

O dispositivo e o princípio de operação de redes com um neutro aterrado

O princípio de operação de fontes de energia, em particular, transformadores abaixadores, é baseado na lei da indução mútua e transferência de energia através do núcleo magnético. Ao mesmo tempo, o enrolamento primário pode não ter fio neutro, ao contrário do secundário, onde sua ligação a zero através de um condutor com baixa resistência, que pode ser igualado a valor zero, será um meio eficaz de proteção contra lesões a uma pessoa perigosa para sua vida e saúde tensão.

A principal característica das redes com neutro aterrado é o aparecimento não apenas de tensão linear, mas também de fase. O que é e como difere um do outro, considere o exemplo de um diagrama esquemático simples.

A tensão de fase é o potencial entre um dos fios da linha e um ponto zero conectado à terra, ou seja, firmemente aterrado. A tensão da linha é a diferença de potencial entre os dois terminais das linhas, ou seja, L1 e L2, L1-L3 ou L2-L3, também chamada de fase a fase. Essas fontes de energia elétrica em condições domésticas têm um valor de tensão comum na forma de 380 V - linear e 220 - fase. A tensão da linha é maior do que a tensão da fase em √3, ou seja, em 1,72.

Mas a principal tarefa de tal sistema não é apenas o transporte até o consumidor de dois sistemas de fornecimento de energia com classificações diferentes e diferentes o número de fases, mas também a proteção de uma pessoa em caso de quebra de isolamento e o aparecimento de tensão em pontos que em um estado normal não têm uma perigosa potencial. Em edifícios residenciais, são:

• carcaças de todos os aparelhos domésticos que conduzem corrente elétrica, ou seja, são feitos de aço ou outro metal condutor;
• estruturas metálicas de quadros de distribuição e comutadores;
• bainha protetora de cabos.

Além disso, para garantir a segurança, todos os elementos acima devem ser aterrados, neste caso o perigo do uso de tensão e o uso de eletrodomésticos em redes com um neutro solidamente aterrado será é mínimo. Além disso, para tais circuitos, a uniformidade da distribuição das cargas monofásicas é obrigatória.

Explicação para manequins

A subestação abaixadora na qual o transformador está instalado possui seu próprio loop de aterramento. Ele é interconectado por barramentos e hastes de aço, em uma alça de aterramento. Um cabo é colocado aos consumidores no painel elétrico da subestação, que contém quatro núcleos. Se o consumidor precisa de energia de um circuito trifásico de 380 volts, é necessário conectar a todos os núcleos. Em uma rede monofásica de 220 V, a alimentação será fornecida pelo fio neutro e por uma das fases. A proteção de pessoas em circuitos monofásicos e trifásicos, se não houver sistema de aterramento, deve ser realizada por meio de dispositivos especiais de corrente residual (RCD), que operam com um pequeno vazamento a zero, enquanto desconectam o consumidor da rede de forma confiável.

Classificação de redes com neutro aterrado

O moderno sistema de alimentação possui uma marcação padrão onde, além do condutor neutro em funcionamento, existe também um de proteção, que determina o grau de segurança.

• L - condutor de fase;
• N - zero de trabalho;
• PE - condutor neutro de proteção;
• PEN - os condutores de trabalho e neutros são feitos com um fio.

Existem vários subsistemas em circuitos com uma fonte de energia que possui um neutro solidamente aterrado:

• TN-C. Com este sistema, o neutro e condutor de proteção da subestação é organizado por um condutor, próximo ao receptor a caixa (ou outros elementos a serem aterrados) são conectados a este condutor combinado - isso é chamado aterramento. Este é um sistema desatualizado que era usado em casas antigas na URSS, agora não é usado para consumidores domésticos, por ser inseguro. Tal sistema tem uma desvantagem significativa, pois em caso de quebra do condutor PEN no caminho da alimentação transformador para o receptor de energia, um perigoso potencial. Usado apenas para proteger consumidores industriais (discutido abaixo na próxima seção).
• TN-S. Possui maior percentual de segurança durante emergências. Isso é conseguido separando os condutores de proteção e de trabalho ao longo de todo o comprimento da linha de alimentação, do transformador ao quadro de distribuição (ao usuário final). Porém, devido ao fato de ser necessário utilizar produtos de cabo com cinco núcleos, o que aumenta bastante o custo de assentamento e o orçamento para organizar o fornecimento de energia ao consumidor, este sistema não é aplicado sempre.
• TN-C-S. Este sistema de aterramento é o mais comum em nossa época. Com este sistema, os condutores neutro e de proteção são combinados ao longo de todo o comprimento da linha em um condutor PEN combinado. Na entrada do prédio, esse condutor é dividido em PE de proteção e N zero, que são posteriormente distribuídos entre os consumidores (apartamentos). Com este sistema, se o condutor PEN queimar até o ponto de separação, um potencial perigoso aparecerá nos invólucros aterrados de aparelhos elétricos. Para evitar isso, o condutor PEN é aterrado novamente ao longo de todo o comprimento da linha e na entrada do edifício, sendo impostos maiores requisitos para a proteção mecânica deste condutor.
• TT. Este sistema de aterramento é praticado quando a linha do sistema TN-C-S está em condição técnica insatisfatória e segurança insuficiente nela prevista aterramento de proteção. Este sistema de aterramento prevê a instalação de um loop de aterramento individual no consumidor, enquanto o condutor PEN da rede elétrica é usado apenas como condutor neutro N.

É importante saber

Para fornecimento de energia de consumidores monofásicos e trifásicos na indústria e em condições domésticas, o chamado desaparecimento, que "supostamente" é um método eficaz que fornece o desligamento automático de uma instalação elétrica ou parte dela em que ocorreu um curto-circuito. Ao aterrar em circuitos com um neutro aterrado morto, todas as peças de metal e carcaças de equipamentos elétricos são conectadas ao fio neutro. Como funciona essa proteção? O fato é que com qualquer curto-circuito no gabinete, o circuito entra em modo de curto-circuito, a corrente no disjuntor aumenta muito e a seção de emergência é desconectada da rede.

A vantagem de tal sistema é a economia no custo de aterramento de proteção da fiação, bem como uma diminuição no o custo dos produtos de cabo, uma vez que tanto monofásicos quanto trifásicos podem ser conectados ao mesmo circuito receptores elétricos.

No entanto, a desvantagem de um neutro aterrado deafly, organizado de acordo com o princípio do aterramento protetor, é a falta de garantindo a proteção de uma pessoa em caso de ruptura do isolamento do corpo de um aparelho elétrico durante uma ruptura no fio neutro, que é e protetora. E isso é muito ponto importante - o aterramento é uma medida de proteção perigosa, portanto, não deve ser organizado em casa em nenhum caso!

A fonte de alimentação moderna é ainda mais voltada para a segurança, portanto, requer a instalação de um RCD e um circuito de aterramento de proteção separado, através do qual até mesmo os menores correntes de fuga irá para o solo, sem colocar uma pessoa em perigo.

Agora você sabe o que é um neutro com aterramento sólido, qual é seu princípio de operação e em quais redes ele é usado. Se você tiver alguma dúvida, pode perguntar nos comentários abaixo do artigo!

Materiais relacionados:

• Separação do condutor PEN em PE e N
• Por que uma quebra de zero em uma rede trifásica é perigosa?
• Como escolher um RCD para alimentação e corrente de fuga