Kas ir izolēts neitrāls un kur to izmanto?

Pašlaik izolētu neitrālu ir grūti atrast ikdienas dzīvē, jūs nekad to nesatiksit, ja dzīvokļos veiksit elektroinstalāciju. Kamēr augstsprieguma līnijas tiek aktīvi izmantotas, kā arī dažos gadījumos 380 V tīklos. Sīkāk mēs šajā rakstā paskaidrosim, kas ir tīkls ar izolētu neitrālu un kādas funkcijas tam piemīt.

Kas tas ir

“Izolēta neitrāla” definīcija ir dota 1.7. nodaļa. PUE, 1.7.6. un GOST R 12.1.009-2009. Kur teikts, ka izolēts ir neitrāls pie transformatora vai ģeneratora, kas vispār nav savienots ar zemējuma ierīci vai kad tas ir savienots ar aizsardzības, mērīšanas un signalizācijas ierīcēm.

Neitrāls ir punkts, kurā tiek savienoti transformatoru vai ģeneratoru tinumi, kad tie ir ieslēgti saskaņā ar "zvaigznes" shēmu.

Elektriķu vidū pastāv kļūdains uzskats, ka izolētā neitrāla saīsinātais nosaukums ir IT sistēma, saskaņā ar klasifikāciju 1.7.3. Kas nav pilnīgi taisnība. Tajā pašā punktā teikts, ka apzīmējumi TN-C / C-S / S, TT un IT ir pieņemti tīkliem un elektriskām instalācijām ar spriegumu līdz 1 kV.

Tajā pašā EIC 1.7. Nodaļā ir 1.7.2. Punkts. kur teikts, ka attiecībā uz elektriskās drošības pasākumiem elektriskās instalācijas tiek iedalītas 4 veidos - izolētas vai nedzirdīgi iezemētas līdz 1 kV un virs 1 kV.

Tādējādi pastāv dažas atšķirības šāda tīkla drošībā un piemērošanā dažādās sprieguma klasēs, un vismaz ir nepareizi izsaukt 10 kV līniju ar izolētu neitrālu "IT sistēmu". Kaut arī shematiski - gandrīz tas pats.

Tīklos līdz 1 kV

Vispārīga informācija

Redzēsim, kur, kā un kādos gadījumos viņi izmanto izolētu neitrālu elektriskajās instalācijās ar spriegumu līdz 1000 V, tā saukto IT sistēmu. PUE 1.7. Nodaļā. 1.7.3. dota iepriekš sniegtajai definīcijai līdzīga definīcija, taču tā nedaudz atšķiras. Tajā teikts, ka iežogojumiem un citām vadošām IT sistēmu daļām jābūt iezemētām. Apsveriet, kā tas izskatās diagrammā.

Tā kā IT tīkla transformatora neitrāls nav savienots ar zemi, vienkāršā izteiksmē mums nav bīstamu potenciālu starpības starp zemes un fāzes vadiem. Un nejauši pieskarties 1 tiešajam vadam IT sistēmā ir droši. Relatīvi zema sprieguma dēļ šeit netiek ņemta vērā kapacitīvā fāžu vadītspēja.

Tīklos ar izolētu neitrālu nav izteiktas fāzes un nulles - abi vadītāji ir vienādi.

Strāva caur cilvēka ķermeni ir vienāda ar:

Es_h = 3U_f/ (3r_h+ z)

U_f - fāzes spriegums; r_h - cilvēka ķermeņa pretestība (tiek pieņemts 1 kOhm); z ir fāzes kopējā izolācijas pretestība attiecībā pret zemi (100 kOhm vai vairāk vienā fāzē).

Strāva šajā gadījumā caur vadu izolāciju atgriežas enerģijas avotā, nevis zemē, kā tas ir gadījumā ar TN.

Tā kā izolācijas pretestība ir lielāka par 100 kOhm uz fāzi, strāva caur ķermeni būs miliampēru vienības, kas neradīs kaitējumu.

Vēl viena šīs sistēmas iezīme ir tāda, ka noplūdes strāvas apvalkam un īssavienojuma strāvas zemē būs mazas. Rezultātā aizsargājoša automatizācija (releji vai slēdži) nedarbojas tādā veidā, kā mēs esam pieraduši tīklos ar iezemētu neitrālu. Bet izolācijas pretestības uzraudzības sistēma darbojas.

Attiecīgi ar trīsfāzu līnijas vienfāzes ķēdi sistēma turpinās darboties. Šajā gadījumā divu atlikušo vadu spriegums palielinās attiecībā pret zemi. Ja cilvēks pieskaras fāzes vadam, viņš nonāk zem līnijas spriegums.

Saistībā ar šo dizainu tīklā ar izolētu neitrālu nav divu veidu sprieguma, atšķirībā no gaismas iezemēta, kur starp fāzēm U_lineārs (ikdienas dzīvē 380 V) un starp fāzi un nulli U_fāze (220 V). Lai pieslēgtu tīklam vienfāzes slodzi ar IT sistēmu ar 380 V spriegumu, varat izmantot 380/220 tipa pakāpju transformatorus un savienot ierīces starp abām fāzēm ar lineāru spriegumu.

Piemērošanas joma

Parunāsim par to, kur tiek izmantots šāds risinājums. Šī energoapgādes sistēma tika izmantota iekšzemes elektrotīklos, lai padomju laikā elektrību nodotu dzīvojamām ēkām. Īpaši koka māju elektrifikācijai, kur, lietojot iezemētu neitrālu, pieauga ugunsgrēka risks zemes kļūdu dēļ.

No elektrodrošības viedokļa atšķirība starp izolētu un iezemētu neitrālu māju energoapgādē ir tāda, ka, ja viens no vadītājiem pieskaras IT tīkla iezemētajām vadošajām detaļām, piemēram, sienas veidgabaliem vai ūdensvadiem, tīkls turpinās darboties zemu noplūdes strāvu dēļ.

Attiecīgi nedz iedzīvotāji, nedz kāds cits neuzzinās par problēmu līdz brīdim, kamēr kāds pieskaras vienam no vadiem un cauruļvadam, kāds būs satriekts.

Sistēmā ar iezemētu neitrālu darbosies vismaz diferenciālā aizsardzība, un ar "labu" metāla ķēdi tiks atvērts ķēdes pārtraucējs. Sākoties masveida paneļu māju celtniecībai (tā dēvētajam Hruščovam), viņi to pameta un 60. – 80. Gados pārgāja uz TN-C, un 90. gadu beigās TN-C-S, par zemāk lasītajiem iemesliem.

Pašlaik izolētu neitrālu izmanto visur, kur nepieciešams nodrošināt paaugstinātu drošību vai ja to nav iespējams padarīt normālu zemējums, proti:

• Jūrā - uz kuģiem, naftas un gāzes platformām, kur platformas korpusu kā zemējumu nav iespējams izmantot anoda aizsardzības dēļ, un vietās, kur strāva ieplūst ūdenī, tā sāks intensīvi rūsēt un puvi.
• Raktuvēs un citās ieguves vietās (ar spriegumu 380-660V).
• Metro.
• Par apgaismojuma un vadības ķēdēm stacionāros celtņos utt.
• Arī sadzīves benzīna, gāzes vai dīzeļģeneratoros pie izvades spailēm ir izolēts neitrāls.

To var atrast ne tikai tādā formā, kā mēs to parādījām iepriekš redzamajā diagrammā, bet arī atkāpšanās un izolācijas transformatoru veidā, kurus izmanto, lai darbinātu pārnēsājamas apgaismes ierīces (ne vairāk kā 50 V vai 12 V PTEEP, 2.12.6. Lpp.). Un citu aprīkojumu vai darbarīki, ieskaitot tos, ar kuriem viņi strādā slēgtās un mitrās telpās.

Rezumējot

Mēs izdomājām, kāpēc mums ir nepieciešams izolēts neitrāls līdz 1 kV, tagad mēs uzskaitīsim barošanas sistēmas priekšrocības un trūkumus ar izolētu neitrālu manekeniem elektrikā.

Lietošanas priekšrocības:

1. Liela drošība.
2. Lielāka uzticamība, kas ļauj izmantot, piemēram, apgaismojumu slimnīcās.
3. Ekonomiskais faktors - trīsfāzu tīklā ar izolētu neitrālu ir iespējams nodot elektrību caur mazāko iespējamo vadu skaitu - trīs.
4. Sistēma turpinās darboties ar vienfāzes zemējuma traucējumiem.

Trūkumi:

1. Zemes defekti palielina lietošanas risku, turpinot strāvas padevi.
2. Nelielas īssavienojuma strāvas.
3. Primārā bojājuma laikā nav dzirksteles.

Tīklos, kuru spriegums pārsniedz 1000 V

Pašlaik izolētu neitrālu visbiežāk izmanto tīklos ar vidēja sprieguma klasi (1-35 kV). Tīklam ar 110 kV un lielāku - ciets zemējums. Sakarā ar to, ka īssavienojuma laikā uz zemi spriegums, kā tika teikts, palielinās līdz lineāram, tāpēc 110 kV pārvades līnijā fāzes spriegums (starp zemi un fāzes vadītāju) ir 63,5 kV. Ar īssavienojumu zemē tas ir īpaši svarīgi, un tas ļauj samazināt izolācijas materiālu izmaksas.

Starp citu, KTP ar lielāku spriegumu līdz 35 kV transformatoru primārie tinumi ir savienoti trīsstūrī, kur kā tāds nav neitrāla.

Zems īssavienojuma strāvas un spēja strādāt ar vienfāzes īssavienojumu gaisvadu līnijās - sadales tīklos ir īpaši svarīgi un ļauj organizēt nepārtrauktu strāvas padevi. Šajā gadījumā nobīdes leņķis starp darba fāzēm paliek nemainīgs - pie 120 °.

Ja spriegums ir tūkstošiem voltu, nevar aizmirst par fāžu kapacitīvo vadītspēju. Tāpēc pieskaršanās VLEP vadiem ir bīstama cilvēka dzīvībai. Normālā režīmā strāvas avota fāzēs nosaka slodžu un kapacitīvo strāvu summa attiecībā pret zemi, savukārt kapacitīvo strāvu summa ir nulle un strāva zemē neiztur.

Ja mēs izlaižam dažas detaļas, lai izklāstītu iesācējiem saprotamā valodā, tad ar īssavienojumu līdz zemei ​​spriegums attiecībā pret bojātās fāzes zemi tuvojas nullei. Tā kā pārējo divu fāžu spriegumi palielinās līdz lineārām vērtībām, to kapacitīvās strāvas palielinās √3 (1,73) reizes. Tā rezultātā vienfāzes īssavienojuma kapacitīvā strāva ir 3 reizes augstāka nekā parasti. Piemēram, 10 kV augstsprieguma elektropārvades līnijai, kuras garums ir 10 km, kapacitīvā strāva ir aptuveni 0,3 A. Ja fāzei caur zemi pieliek zemi, dažādu parādību rezultātā rodas bīstams pārspriegums līdz 2–4 U._f, kas noved pie izolācijas un starpfāžu īssavienojums.

Lai izslēgtu rašanās iespēju loka un novērš iespējamās sekas, neitrāls ir savienots ar zemi caur loka slāpēšanas reaktoru. Šajā gadījumā tā induktivitāte tiek izvēlēta atbilstoši kapacitātei vietā, kur notiek īssavienojums ar zemi, kā arī tā, lai tas nodrošinātu releja aizsardzības darbību.

Tādējādi, pateicoties reaktoram:

1. Es daudz samazinās_īss
2. Loka kļūst nestabila un ātri izdziest.
3. Sprieguma pieaugums pēc loka izdzēšanas tiek palēnināts, kā rezultātā tiek samazināta loka un komutācijas strāvas atkārtošanās varbūtība.
4. Reversās secības straumes ir mazas, tāpēc to ietekmei uz ģeneratora rotējošo rotoru nav būtiskas ietekmes.

Mēs uzskaitām plusus un mīnusus augstsprieguma tīkliem ar izolētu neitrālu.

Priekšrocības:

1. Kādu laiku tas var darboties avārijas režīmā (ar īssavienojumu uz zemi)
2. Nepareizas darbības vietās parādās nenozīmīga strāva, ja pašreizējā jauda ir maza.

Trūkumi:

1. Sarežģīta kļūmju noteikšana.
2. Nepieciešamība izolēt līnijas sprieguma iekārtas.
3. Ja ķēde ilgst ilgu laiku, tad cilvēks var tikt šokēts ar elektriskās strāvas triecienu, ja tā nokļūst solis spriegums.
4. Ar 1 fāzes īssavienojumu normāla darbība netiek nodrošināta releju aizsardzība. Bojājuma strāvas vērtība ir tieši atkarīga no sazarotās ķēdes.
5. Sakarā ar izolācijas defektu uzkrāšanos loka pārsprieguma iedarbībā tiek samazināts tā kalpošanas laiks.
6. Bojājumi var rasties vairākās vietās izolācijas sabrukšanas dēļ gan kabeļos, gan elektromotoros un citās elektroinstalācijas daļās.

Ar to tiek pabeigts darbības principa un tīklu ar izolētu neitrālu īpašību pārskats. Ja vēlaties papildināt rakstu vai dalīties pieredzē - rakstiet komentāros, mēs to publicēsim!

Saistītie materiāli:

• Īssavienojuma cēloņi
• Kā veikt zemējumu privātmājā
• Kāda ir atšķirība starp zemējumu un zemējumu