Mikä on eristetty neutraali ja missä sitä käytetään?

Tällä hetkellä eristettyä neutraalia on vaikea löytää arjessa, et koskaan kohda sitä, jos teet johdotuksia huoneistoissa. Vaikka korkeajännitelinjoja sitä käytetään aktiivisesti, samoin kuin joissakin tapauksissa 380 V -verkoissa. Selitämme yksityiskohtaisemmin, mitä verkossa on eristetty neutraali ja mitä ominaisuuksia sillä on tässä artikkelissa yksinkertaisin sanoin.

Mikä tämä on?

"Eristetyn neutraalin" määritelmä on annettu luku 1.7. PUE, kohta 1.7.6. ja GOST R 12.1.009-2009. Kun sanotaan, että eristetty on neutraali muuntajan tai generaattorin kohdalla, sitä ei ole kytketty maadoituslaitteeseen tai kun se on kytketty suojaus-, mittaus- ja merkkivalolaitteiden kautta.

Neutraali on kohta, jossa muuntajan tai generaattorin käämit kytketään, kun ne kytketään päälle "tähti" -järjestelmän mukaisesti.

Sähköasentajien keskuudessa on väärinkäsitys, että eristetyn neutraalin lyhennetty nimi on IT-järjestelmäkohdan 1.7.3 luokituksen mukaisesti. Mikä ei ole täysin totta. Samassa kappaleessa sanotaan, että nimitykset TN-C / C-S / S, TT ja IT hyväksytään verkkoihin ja sähkölaitteisiin, joiden jännite on enintään 1 kV.

EIC: n samassa luvussa 1.7 on kohta 1.7.2. missä sanotaan, että sähköturvallisuustoimenpiteiden suhteen, sähköasennukset jaetaan neljään tyyppiin - eristetyt tai kiinteästi maadoitetut 1 kV: n ja yli 1 kV: n lämpötilaan saakka.

Siksi tällaisen verkon turvallisuudessa ja sovelluksessa on joitain eroja eri jänniteluokissa, ja on ainakin väärin kutsua 10 kV: n linjaa eristetyllä neutraalilla "IT-järjestelmällä". Vaikka kaavamaisesti - melkein sama.

Verkoissa, joiden teho on enintään 1 kV

Yleistä tietoa

Katsotaanpa missä, miten ja missä tapauksissa he käyttävät eristettyä neutraaalia sähkölaitteissa, joiden jännite on enintään 1000 V, ns. IT-järjestelmä. PUE-luvussa 1.7. Kohta 1.7.3. Annetaan samanlainen määritelmä kuin yllä, mutta se on hiukan erilainen. Siinä sanotaan, että kotelot ja muut johtavat osat IT-järjestelmissä on maadoitettava. Mieti, miltä se näyttää kaaviossa.

Koska IT-verkkomuuntajan neutraaleja ei ole kytketty maahan, yksinkertaisesti sanottuna meillä ei ole vaarallista potentiaalieroa maa- ja vaihejohtimien välillä. Ja yhden virtajohdon koskettaminen vahingossa IT-järjestelmässä on turvallista. Suhteellisen matalan jännitteen takia kapasitiivinen vaihejohtavuus jätetään tässä huomiotta.

Verkkoissa, joissa on eristetty neutraali, ei ole äänekäs vaihe ja nolla - molemmat johtimet ovat yhtä suuret.

Ihmisen kehon läpi kulkeva virta on yhtä suuri kuin:

minä_h = 3U_f/ (3r_h+ z)

U_f - vaihejännite; R_h - ihmiskehon vastus (1 kOhm hyväksytään); z on vaiheen kokonaiseristysvastus suhteessa maahan (100 kOhm tai enemmän vaihetta kohti).

Tässä tapauksessa virta palaa virtalähteeseen johtojen eristyksen kautta eikä maahan, kuten TN: n tapauksessa.

Koska eristysvastus on yli 100 kOhm / vaihe, kehon läpi kulkeva virta on milliamppeja, mikä ei aiheuta vahinkoa.

Toinen tämän järjestelmän piirre on, että vuotovirrat koteloon ja oikosulkuvirrat maahan ovat pienet. Seurauksena on, että suojaava automaatio (releet tai katkaisijat) ei toimi samalla tavalla kuin olemme tottuneet verkkoihin, joissa on maadoitettu nolla. Mutta eristysvastusvalvontajärjestelmä toimii.

Vastaavasti kolmivaiheisen linjan yksivaiheisella piirillä järjestelmä jatkaa toimintaansa. Tässä tapauksessa kahden jäljellä olevan johtimen jännite kasvaa suhteessa maahan. Jos henkilö koskettaa vaihejohtoa, hän kuuluu verkkojännite.

Tämän suunnittelun yhteydessä verkossa ei ole kahta tyyppiä jännitettä, jossa on eristetty neutraali, toisin kuin kevytmaadoitettu, jos vaiheiden välillä U_lineaarinen (jokapäiväisessä elämässä 380 V) ja vaiheen ja nolla U: n välillä_vaihe (220). Voit kytkeä yksivaiheisen kuorman verkkoon 380 V: n jännitteisellä IT-järjestelmällä käyttämällä tyypin 380/220 askelmuuntajia ja kytkemällä kahden vaiheen väliset laitteet lineaariseen jännitteeseen.

Soveltamisala

Puhutaanko siitä, missä tällaista ratkaisua käytetään. Tätä virransyöttöjärjestelmää käytettiin kotimaan sähköverkoissa sähkön siirtämiseksi asuinrakennuksiin Neuvostoliiton aikana. Varsinkin puutalojen sähköistämiseen, jossa maadoitettua vapaa-aluetta käytettäessä maapallon virheistä johtuva tulipalon riski kasvoi.

Sähköturvallisuuden kannalta eristyksissä erotetun ja maadoitetun neutraalin välillä talojen virtalähteessä on, että jos jokin johtimista koskettaa IT-verkon maadoitettuja johtavia osia, esimerkiksi seinäkiinnikkeitä tai vesiputkia, verkko jatkaa toimintaansa pienten vuotovirtojen takia.

Siksi asukkaat eivätkä kukaan muu tiedä ongelmasta, kunnes joku koskettaa yhtä johtoista ja putkilinjasta, joku on järkyttynyt.

Järjestelmässä, jossa on maadoitettu neutraali, ainakin differentiaalisuojaus toimii ja "hyvällä" metallipiirillä katkaisija avautuu. Paneelitalojen (ns. Hruštšovin) massiivisen rakentamisen alkaessa he hylkäsivät sen ja muuttivat 60-80-luvulla TN-C, ja 90-luvun lopulla TN-C-S, alla luetelluista syistä.

Tällä hetkellä eristettyä neutraaleja käytetään aina, kun on tarpeen lisätä turvallisuutta tai jos sitä ei ole mahdollista tehdä perustiedot, nimittäin:

• Meressä - laivoilla, öljy- ja kaasulautoilla, joissa lavan rungon käyttö maadoituksena on mahdotonta anodisuojan takia, ja paikoissa, joissa virta virtaa veteen, se alkaa ruostua ja mädäntyä voimakkaasti.
• Kaivoksissa ja muissa kaivoskohteissa (jännite 380-660V).
• Metrolla.
• Kiinteiden nosturien valaistus- ja ohjauspiireissä jne.
• Myös kotimaan bensiini-, kaasu- tai dieselgeneraattoreissa lähtöliittimissä on eristetty neutraali.

Sitä ei löydy vain yllä olevassa kaaviossa esitetyssä muodossa, vaan myös siirrettävien ja eristävien muuntajamuotojen muodossa, joita käytetään kannettavien valaistuslaitteiden (enintään 50 V tai 12 V PTEEP, s. 2.12.6.) Virran tuottamiseen, ja muiden laitteiden tai työkalut, mukaan lukien työkalut, joiden kanssa he työskentelevät suljetuissa ja kosteissa tiloissa.

Yhteenvetona

Selvytimme, miksi tarvitsemme eristettyä nolla-arvoa 1 kV asti, nyt luetellaan virransyöttöjärjestelmän edut ja haitat eristetyllä neutraalilla sähköasennossa käytettäville nukkeille.

Käytön edut:

1. Suuri turvallisuus.
2. Suurempi luotettavuus, jonka avulla voit käyttää esimerkiksi valaistusta sairaaloissa.
3. Taloudellinen tekijä - kolmivaiheisessa verkossa, jossa on eristetty neutraali, on mahdollista siirtää sähköä pienimmän mahdollisen johtimien kautta - kolmeen.
4. Järjestelmä toimii edelleen yksivaiheisissa maasulkuissa.

haittoja:

1. Maaviat lisäävät käytön riskiä, ​​kun virtalähde jatkuu.
2. Pienet oikosulkuvirrat.
3. Ei kipinöitä päävian aikana.

Verkkoissa, jotka ovat yli 1000 V

Tällä hetkellä eristettyä neutraaleja käytetään useimmiten verkoissa, joiden keskijänniteluokka (1-35 kV). 110 kV: n ja korkeamman verkon - kiinteä maadoitettu. Koska maassa oikosulussa jännite kasvaa, kuten sanottiin, lineaariseksi, joten 110 kV: n siirtojohdossa vaihejännite (maan ja vaihejohtimen välillä) on 63,5 kV. Tämä on erityisen tärkeätä oikosulun ollessa maassa, ja se antaa mahdollisuuden vähentää eristysmateriaalien kustannuksia.

Muuten, muuntaja-asemissa, joiden jännite on korkeintaan 35 kV, muuntajan ensiökäämit on kytketty kolmioon, jossa sellaista ei ole.

Pienet oikosulkuvirrat ja kyky työskennellä ilmajohtojen yksivaiheisilla oikosulkuilla - jakeluverkoissa ovat erityisen tärkeitä ja mahdollistavat keskeytymättömän virransyötön järjestämisen. Tässä tapauksessa työssä jäljellä olevien vaiheiden välinen siirtokulma pysyy muuttumattomana - 120 °.

Tuhansien volttien jännitteillä vaiheiden kapasitiivista johtavuutta ei voida jättää huomiotta. Siksi VLEP-johtimien koskettaminen on vaarallista ihmisen hengelle. Normaalitilassa lähteen vaiheiden virrat määritetään kuormien ja kapasitiivisten virtojen summan perusteella suhteessa maahan, kun taas kapasitiivisten virtojen summa on nolla ja maan virta ei kulje.

Jos jätämme pois joitain yksityiskohtia, jotta voimme sanoa aloittelijoille ymmärrettävällä kielellä, niin maadoituksen ollessa lähellä jännite vaurioituneen vaiheen maahan lähestyy nollaa. Koska kahden muun vaiheen jännitteet nousevat lineaarisiin arvoihin, niiden kapasitiiviset virrat kasvavat √3 (1,73) kertaa. Seurauksena on, että yksivaiheisen oikosulun kapasitiivinen virta on 3 kertaa normaalia suurempi. Esimerkiksi 10 km: n 10 kV: n korkeajännitteisellä voimajohdolla kapasitiivinen virta on noin 0,3 A. Kun vaihe on oikosuljettu maahan kaaren kautta, vaarallisia ylijännitteitä 2–4 U: iin saakka esiintyy erilaisten ilmiöiden seurauksena._f, mikä johtaa eristyksen ja vaiheiden välinen oikosulku.

Tapahtumamahdollisuuden sulkeminen pois kaaria ja eliminoida mahdolliset seuraukset, nolla kytketään maahan kaarisuojausreaktorin kautta. Tässä tapauksessa sen induktanssi valitaan kapasitanssin perusteella maan oikosulun sijaan ja myös siten, että se varmistaa relesuojan toiminnan.

Siksi reaktorin ansiosta:

1. Vähennän paljon_ks.
2. Kaari muuttuu epävakaaksi ja sammuu nopeasti.
3. Jännitteen kasvu kaarin sammumisen jälkeen hidastuu, minkä seurauksena kaarin ja kytkentävirran toistumisen todennäköisyys pienenee.
4. Käänteisen sekvenssin virrat ovat pieniä, joten niiden vaikutuksella generaattorin pyörivään roottoriin ei ole merkittävää vaikutusta.

Luettelemme korkeajänniteverkkojen edut ja haitat eristetyllä neutraalilla.

etuja:

1. Jonkin aikaa se voi toimia hätätilassa (oikosulku maahan)
2. Vikapaikoissa ilmenee merkityksetöntä virtaa edellyttäen, että virran kapasiteetti on pieni.

haittoja:

1. Monimutkainen vian havaitseminen.
2. Johtojännitelaitteiden eristämisen tarve.
3. Jos virtapiiri kestää pitkään, ihminen voi järkyttää sähköiskulla, jos se putoaa askeljännite.
4. 1-vaiheisessa oikosulussa normaalia toimintaa ei voida taata relesuojaus. Vikavirran arvo riippuu suoraan haarapiiristä.
5. Kaarien ylijännitteille altistumisesta johtuvien eristysvikojen kertymisen vuoksi sen käyttöikä lyhenee.
6. Vaurioita voi esiintyä monissa paikoissa eristyksen rikkoutumisen vuoksi, niin kaapeleissa kuin sähkömoottorissa ja muissakin sähköasennuksen osissa.

Tämä päättää eristettyjen neutraalien verkkojen toimintaperiaatteen ja ominaisuuksien tarkastelun. Jos haluat täydentää artikkelia tai jakaa kokemuksiasi - kirjoita kommentteihin, julkaisemme sen!

Aiheeseen liittyvät materiaalit:

• Oikosulun syyt
• Kuinka tehdä maadoitus omakotitalossa
• Mikä on ero maadoituksen ja maadoituksen välillä?