Hvad er isoleret neutral, og hvor bruges det?

I øjeblikket er en isoleret neutral vanskelig at finde i hverdagen, du vil aldrig støde på den, hvis du laver ledninger i lejligheder. Mens højspændingsledninger bruges det aktivt, såvel som i nogle tilfælde i 380V netværk. Vi fortæller dig mere om, hvad et isoleret neutralt netværk er, og hvilke funktioner det har i enkle ord i denne artikel.

Hvad er det

Definitionen af ​​"isoleret neutral" er angivet i kapitel 1.7. PUE, i punkt 1.7.6. og GOST R 12.1.009-2009. Hvor det siges, at isoleret er neutral ved transformeren eller generatoren, slet ikke er forbundet til jordforbindelsesindretningen, eller når den er tilsluttet gennem beskyttelses-, måle- og signalanordninger.

Neutral er det punkt, hvor transformatorer eller generatorer viklinger er forbundet, når de tændes i henhold til "stjerne" -skemaet.

Blandt elektrikere er der en misforståelse af, at det forkortede navn isoleret neutral er IT-systemi henhold til klassificeringen af ​​afsnit 1.7.3. Hvilket ikke er helt sandt. Det samme afsnit siger, at betegnelserne TN-C / C-S / S, TT og IT accepteres for netværk og elektriske installationer med spænding op til 1 kV.

I det samme kapitel 1.7 i EIC findes afsnit 1.7.2. hvor det siges, at elektriske installationer i forhold til elektriske sikkerhedsforanstaltninger er opdelt i 4 typer - isoleret eller solidt jordet op til 1 kV og over 1 kV.

Der er således nogle forskelle i sikkerheden og anvendelsen af ​​et sådant netværk i forskellige spændingsklasser, og det er i det mindste forkert at kalde en 10 kV-linje med et isoleret neutralt "IT-system". Skønt skematisk - næsten det samme.

I netværk op til 1 kV

Generel information

Lad os se hvor, hvordan og i hvilke tilfælde de bruger en isoleret neutral i elektriske installationer med spænding op til 1000 V, det såkaldte IT-system. I PUE-kapitel 1.7. Afsnit 1.7.3. der gives en definition, der ligner den ovenfor, men den er lidt anderledes. Den siger, at kapslinger og andre ledende dele i it-systemer skal være jordet. Overvej hvordan det ser ud i diagrammet.

Da neutralen i transformatoren i IT-netværket ikke er forbundet til jorden, har vi simpelt set ikke en farlig potentialeforskel mellem jord- og fasetrådene. Og ved et uheld er det sikkert at røre ved 1 strømkabel i IT-systemet. På grund af den relativt lave spænding forsømmes her kapacitiv faseledningsevne.

I netværk med isoleret neutral er der ingen udtalt fase og nul - begge ledere er ens.

Strømmen gennem den menneskelige krop er lig med:

jeg_h = 3U_f/ (3r_h+ z)

U_f - fasespænding r_h - den menneskelige krops modstand (1 kOhm accepteres); z er den totale isoleringsmodstand for fasen i forhold til jorden (100 kOhm eller mere pr. fase).

Strømmen vender i dette tilfælde tilbage til strømkilden gennem isolering af ledningerne og ikke til jorden, som det er tilfældet med TN.

Da isoleringsmodstanden er mere end 100 kOhm pr. Fase, vil strømmen gennem kroppen være enheder med milliampe, hvilket ikke vil forårsage skade.

Et andet træk ved dette system er, at lækstrømme til kabinettet og kortslutningsstrømme til jorden vil være lave. Som et resultat fungerer beskyttende automatisering (relæ eller afbrydere) ikke på den måde, som vi er vant til i netværk med en jordet neutral. Men overvågningssystemet for isolationsmodstand fungerer.

Følgelig vil systemet med et enfaset kredsløb af en trefaselinie fortsætte med at fungere. I dette tilfælde stiger spændingen på de to resterende ledninger i forhold til jorden. Hvis en person rører ved en fasetråd, falder han under ledningsspænding.

I forbindelse med en sådan konstruktion er der ingen to spændingstyper i et netværk med en isoleret neutral i modsætning til en ikke-jordet, hvor der mellem faserne U_lineær (i hverdagen 380V), og mellem fase og nul U_fase (220V). For at forbinde en enfaset belastning til netværket med et IT-system med en spænding på 380V, kan du bruge nedtrappetransformere af type 380/220 og forbinde enhederne mellem de to faser til en lineær spænding.

Anvendelsesområde

Lad os tale om, hvor en sådan løsning bruges. Dette strømforsyningssystem blev brugt i husholdningsnet til at overføre elektricitet til boligbygninger i den sovjetiske æra. Specielt til elektrificering af træhuse, hvor risikoen for brand på grund af jordfejl øges, når man bruger en jordet neutral.

Fra synspunktet om elektrisk sikkerhed er forskellen mellem en isoleret og en jordet neutral i strømforsyningen til huse, at hvis en af ​​lederne berører de jordede ledende dele, såsom vægbeslag eller vandrør, i IT-netværket, vil netværket fortsætte med at fungere på grund af lave lækstrømme.

Følgelig vil hverken beboerne eller nogen andre vide om problemet, indtil nogen rører ved en af ​​ledningerne og rørledningen, vil nogen blive chokeret.

I et system med et jordet neutralt fungerer i det mindste differentiel beskyttelse, og med et "godt" metalkredsløb åbnes kredsløbsafbryderen. I begyndelsen af ​​massebyggelse af panelhuse (den såkaldte Khrushchev) opgav de den og skiftede i 60-80'erne til TN-C, og i slutningen af ​​90'erne TN-C-S, om de grunde, der læses nedenfor.

I øjeblikket bruges isoleret neutral, uanset hvor det er nødvendigt at give øget sikkerhed, eller om det ikke er muligt at gøre normal jordforbindelse, nemlig:

• I havet - på skibe, olie og gasplatforme, hvor brug af platformlegemet som jordforbindelse er umulig på grund af anodebeskyttelsen, og på steder, hvor strøm flyder i vandet, vil det begynde at ruste og rådne intenst.
• I miner og andre minedriftsteder (med en spænding på 380-660V).
• I undergrundsbanen.
• På belysnings- og kontrolkredsløb i stationære kraner osv.
• Også i indenlandsk benzin, gas eller dieselgeneratorer ved udgangsterminalerne er en isoleret neutral.

Det findes ikke kun i den form, som vi præsenterede i diagrammet ovenfor, men også i form af nedtrappings- og isoleringstransformatorer, der bruges til at drive bærbare belysningsanordninger (ikke mere end 50V eller 12V PTEEP s. 2.12.6.) Og andet udstyr eller værktøjer, inklusive dem, de arbejder med i lukkede og fugtige rum.

At opsummere

Vi regnede ud, hvorfor vi har brug for en isoleret neutral op til 1 kV, nu vil vi liste fordele og ulemper ved strømforsyningssystemet med en isoleret neutral til dummies i elektrik.

Fordele ved brug:

1. Stor sikkerhed.
2. Større pålidelighed, som giver dig mulighed for at bruge for eksempel til belysning på hospitaler.
3. Den økonomiske faktor - i et trefaset netværk med isoleret neutral er det muligt at overføre elektricitet gennem det mindst mulige antal ledninger - i tre.
4. Systemet vil fortsat arbejde med enfasede jordfejl.

Ulemper:

1. Jordfejl øger risikoen for brug, når strømforsyningen fortsætter.
2. Små kortslutningsstrømme.
3. Ingen gnister under primær fejl.

I netværk over 1000 V

I øjeblikket bruges isoleret neutral oftest i netværk med en medium spændingsklasse (1-35 kV). For et netværk på 110 kV og højere - fast jord. På grund af det faktum, at under kortslutning til jorden stiger spændingen som sagt til lineær, så i 110 kV transmissionslinien er fasespændingen (mellem jorden og faselederen) 63,5 kV. Med kortslutning til jorden er dette især vigtigt og gør det muligt at reducere omkostningerne ved isoleringsmaterialer.

For øvrig, i KTP med en højere spænding på op til 35 kV, er transformatorernes primære viklinger forbundet til en trekant, hvor der ikke er nogen neutral som sådan.

Lav kortslutningsstrømme og evnen til at arbejde med enfaset kortslutning på luftledninger - i distributionsnetværk er især vigtigt og giver dig mulighed for at organisere uafbrudt strømforsyning. I dette tilfælde forbliver forskydningsvinklen mellem de faser, der er tilbage i arbejdet, uændret - ved 120 °.

Ved spændinger på tusinder af volt kan fasernes kapacitive ledningsevne ikke overses. Derfor er det farligt for menneskers liv at berøre VLEP-ledningerne. I normal tilstand bestemmes strømme i kildens faser af summen af ​​belastningerne og kapacitive strømme i forhold til jorden, mens summen af ​​de kapacitive strømme er nul og strømmen i jorden ikke passerer.

Hvis vi udelader nogle detaljer for at angive på et sprog, der er forståeligt for begyndere, nærmer man spændingen i forhold til jorden til den beskadigede fase med nul til kort. Da spændingerne i de to andre faser øges til lineære værdier, stiger deres kapacitive strømme med √3 (1,73) gange. Som et resultat er den kapacitive strøm i en enfaset kortslutning 3 gange højere end normalt. For eksempel for en 10 kV højspændingstransmissionsledning, der er 10 km lang, er den kapacitive strøm ca. 0,3 A. Når en fase kortsluttes til jorden gennem en bue, opstår farlige overspændinger op til 2-4U som et resultat af forskellige fænomener._f, hvilket fører til en nedbrydning af isolering og kortslutning med mellemfaser.

For at udelukke muligheden for forekomst bue og eliminere mulige konsekvenser, er neutralen forbundet til jorden gennem en bueundertrykkelsesreaktor. I dette tilfælde vælges dens induktans i henhold til kapacitansen i stedet for en kortslutning til jorden, og også så den sikrer driften af ​​relæbeskyttelse.

Takket være reaktoren:

1. Jeg aftager meget_kort
2. Buen bliver ustabil og går hurtigt ud.
3. Stigningen i spænding efter lysbuens udryddelse bremses, som et resultat reduceres sandsynligheden for, at lysbuen igen forekommer og skifte strømmen.
4. Strømmene i den modsatte sekvens er små, derfor har deres virkning på generatorens roterende rotor ikke en betydelig effekt.

Vi viser fordele og ulemper ved højspændingsnetværk med isoleret neutral.

Fordele:

1. I nogen tid kan det arbejde i nødtilstand (med kortslutning til jorden)
2. En ubetydelig strøm vises på steder med fejl, forudsat at strømkapaciteten er lille.

Ulemper:

1. Kompliceret fejldetektion.
2. Behovet for at isolere netspændingsinstallationer.
3. Hvis kredsløbet varer lang tid, kan en person blive chokeret af elektrisk stød, hvis det falder under trin spænding.
4. Med 1-fas kortslutning er normal drift ikke sikret relæbeskyttelse. Værdien af ​​fejlstrømmen afhænger direkte af forgreningskredsløbet.
5. På grund af akkumuleringen af ​​isolationsfejl fra udsættelse for lysbueoverspændinger reduceres dens levetid.
6. Der kan opstå skader flere steder på grund af isolering, både i kabler og i elektriske motorer og andre dele af det elektriske anlæg.

Dette afslutter gennemgangen af ​​princippet om drift og funktioner i netværk med isoleret neutralt. Hvis du vil supplere artiklen eller dele din oplevelse - skriv i kommentarerne, vi vil offentliggøre den!

Relaterede materialer:

• Årsager til kortslutning
• Sådan gør man jording i et privat hus
• Hvad er forskellen mellem jordforbindelse og jordforbindelse