Neutru surd-împământat: principiu de funcționare, diagramă, aplicare

Un neutru cu împământare este în centrul sistemului de alimentare cu energie al consumatorilor, acesta vizează utilizarea în siguranță a rețelelor până la 1000 de volți, care sunt cel mai des folosite în viața de zi cu zi și la locul de muncă ca sursă standard de joasă tensiune Voltaj. Neutrul, la rândul său, este punctul comun de conectare a înfășurărilor cu o stea la sursele de energie, care sunt transformatoare sau generatoare. Dacă conectați acest punct la pământ, atunci obțineți o rețea cu un neutru solid împământat. La punctul zero, are loc egalizarea potențialului, ceea ce este foarte convenabil pentru furnizarea de energie electrică atât la surse monofazate, cât și trifazate.

Dispozitivul și principiul de funcționare a rețelelor cu un neutru fără împământare

Principiul de funcționare a surselor de energie, în special a transformatoarelor descendente, se bazează pe legea inducției reciproce și a transferului de energie prin miezul magnetic. În același timp, înfășurarea primară poate să nu aibă un fir neutru, spre deosebire de secundar, unde conexiunea sa la zero printr-un conductor cu rezistență scăzută, care poate fi echivalat cu valoarea zero, va fi un mijloc eficient de protecție împotriva rănirii unei persoane periculoase pentru viața și sănătatea sa. tensiune.

Principala caracteristică a rețelelor cu un neutru împământat este apariția nu numai a tensiunii liniare, ci și a tensiunii de fază. Ce este și cum diferă unul de celălalt, să luăm în considerare utilizarea unei diagrame schematice simple ca exemplu.

Tensiunea de fază este potențialul dintre unul dintre firele de linie și un punct zero conectat la pământ, adică strâns împământat. Tensiunea de linie este diferența de potențial dintre cele două terminale ale liniilor, adică L1 și L2, L1-L3 sau L2-L3, este numită și fază la fază. Astfel de surse de energie electrică în condiții casnice au o valoare comună a tensiunii sub formă de 380 V - liniar și 220 - fază. Tensiunea de linie este mai mare decât tensiunea de fază cu √3, adică cu 1,72.

Dar sarcina principală a unui astfel de sistem nu este doar transportarea către consumator a două sisteme de alimentare cu evaluări diferite și diferite. numarul de faze, dar si protectia unei persoane in cazul defectarii izolatiei si aparitiei tensiunii in puncte care in stare normala nu prezinta un pericol. potenţial. În clădirile rezidențiale, acestea sunt:

• carcasele tuturor aparatelor de uz casnic care conduc curentul electric, adică sunt fabricate din oțel sau alt metal conductor;
• Structuri metalice ale tablourilor de distribuție și aparatelor de distribuție;
• manta de protectie a cablurilor.

De asemenea, pentru a asigura siguranta, toate elementele de mai sus trebuie sa fie impamantate, in acest caz pericolul din utilizarea tensiunii și utilizarea aparatelor de uz casnic în rețele cu un neutru solid împământat va este minimă. Mai mult, pentru astfel de circuite este obligatorie uniformitatea distribuției sarcinilor monofazate.

Explicație pentru manechine

Stația de coborâre în care este instalat transformatorul are propria buclă de masă. Este interconectat prin bare și tije din oțel, într-o buclă de împământare. Un cablu este așezat consumatorilor în tabloul electric de la substație, care conține patru miezuri. Dacă consumatorul are nevoie de alimentare de la un circuit trifazat de 380 de volți, atunci este necesar să se conecteze la toate nucleele. Într-o rețea monofazată de 220 V, puterea va fi furnizată de la firul neutru și de la una dintre faze. Protecția persoanelor în circuite monofazate și trifazate, dacă nu există un sistem de împământare, trebuie efectuată cu ajutorul dispozitivelor speciale de curent rezidual (RCD), care funcționează cu o scurgere mică la zero, în timp ce deconectează în mod fiabil consumatorul de la rețea.

Clasificarea rețelelor cu neutru împământat

Sistemul modern de alimentare are un marcaj standard unde, pe lângă conductorul neutru de lucru, există și unul de protecție, care determină gradul de securitate.

• L - conductor de fază;
• N - zero de lucru;
• PE - conductor neutru de protectie;
• PEN - conductoarele de lucru și neutre sunt realizate cu un singur fir.

Există mai multe subsisteme în circuite cu o sursă de energie care are un neutru solid împământat:

• TN-C. Cu acest sistem, conductorul neutru și de protecție din substație este organizat de un conductor, în apropierea receptorului acestuia carcasa (sau alte elemente care urmează să fie împământate) sunt conectate la acest conductor combinat - aceasta se numește împământare. Acesta este un sistem învechit care a fost folosit în casele vechi din URSS, acum nu este folosit pentru consumatorii casnici, deoarece este nesigur. Un astfel de sistem are un dezavantaj semnificativ, deoarece în cazul unei întreruperi a conductorului PEN pe drumul de la alimentare transformator la receptorul de putere, un pericol potenţial. Folosit numai pentru a proteja consumatorii industriali (discutat mai jos în secțiunea următoare).
• TN-S. Are un procent mai mare de siguranță în timpul situațiilor de urgență. Acest lucru se realizează prin separarea conductoarelor de protecție și de lucru pe toată lungimea liniei de alimentare, de la transformator la tablou de distribuție (până la utilizatorul final). Cu toate acestea, datorită faptului că este necesar să se utilizeze produse de cablu cu cinci nuclee, ceea ce crește foarte mult costul de așezare și bugetul pentru organizarea alimentării cu energie electrică a consumatorului, acest sistem nu se aplică mereu.
• TN-C-S. Acest sistem de împământare este cel mai comun în timpul nostru. Cu acest sistem, conductorii neutru și de protecție sunt combinați pe toată lungimea liniei într-un singur conductor PEN combinat. La intrarea în clădire, acest conductor este împărțit în PE de protecție și zero N, care sunt distribuite în continuare între consumatori (apartamente). Cu acest sistem, dacă conductorul PEN se arde până la punctul de separare, va apărea un potențial periculos pe carcasele cu împământare ale aparatelor electrice. Pentru a preveni acest lucru, conductorul PEN este reîmpământat pe toată lungimea liniei și la intrarea în clădire și se impun cerințe sporite privind protecția mecanică a acestui conductor.
• TT. Acest sistem de împământare se practică atunci când linia sistemului TN-C-S este conectată stare tehnică nesatisfăcătoare și siguranță insuficientă prevăzută în aceasta împământare de protecție. Acest sistem de împământare prevede instalarea unei bucle individuale de împământare la consumator, în timp ce conductorul PEN al rețelei electrice este utilizat doar ca conductor neutru N.

Este important de știut

Pentru alimentarea cu energie a consumatorilor monofazați și trifazici din industrie și în condiții casnice, așa-numitele dispărând, care „se presupune” este o metodă eficientă care asigură oprirea automată a unei instalații electrice sau a unei părți a acesteia în care a avut loc un scurtcircuit. La împământarea în circuite cu un neutru fără împământare, toate piesele metalice și carcasele echipamentelor electrice sunt conectate la firul neutru. Cum funcționează această protecție? Faptul este că, cu orice scurtcircuit la carcasă, circuitul intră în modul de scurtcircuit, curentul din circuitul întreruptorului crește foarte mult și secțiunea de urgență este deconectată de la rețea.

Avantajul unui astfel de sistem este economisirea costului cablajului de împământare de protecție, precum și o scădere a costul produselor prin cablu, deoarece atât monofazat, cât și trifazat pot fi conectate la același circuit receptoare electrice.

Cu toate acestea, dezavantajul unui neutru împământat surd, organizat după principiul împământului de protecție, este lipsa asigurarea protecției unei persoane în cazul defecțiunii izolației pe corpul unui aparat electric în timpul unei întreruperi a firului neutru, care este și de protecţie. Și asta este foarte punct important - impamantarea este o masura periculoasa de protectie, asa ca nu trebuie organizata in nici un caz acasa!

Sursa de alimentare modernă este încă orientată mai mult spre siguranță, prin urmare, necesită instalarea unui RCD și a unei bucle de împământare de protecție separată, prin care chiar și cele mai mici curenti de scurgere va intra în pământ, fără a pune în pericol o persoană.

Acum știți ce este un neutru solid, care este principiul său de funcționare și în ce rețele este utilizat. Dacă aveți întrebări, le puteți adresa în comentariile de sub articol!

Materiale conexe:

• Separarea conductorului PEN în PE și N
• De ce este periculoasă o întrerupere zero într-o rețea trifazată?
• Cum să alegeți un RCD pentru putere și curent de scurgere