Шта је изоловано неутрално и где се користи?

Тренутно је изоловане неутралне тешко наћи у свакодневном животу, никада је нећете наићи ако направите ожичење у становима. Док се високонапонски водови активно користе, као и у неким случајевима у мрежама 380В. Рећи ћемо вам више о томе шта је изолована неутрална мрежа и које карактеристике има једноставним речима у овом чланку.

Шта је ово?

Дефиниција „изолованог неутралног“ дата је у поглавље 1.7. ПУЕ, у ставу 1.7.6. и ГОСТ Р 12.1.009-2009. Тамо где се каже да је изоловани неутрал на трансформатору или генератору, уопште није повезан са уземљујућим уређајем или када је повезан преко уређаја за заштиту, мерење и сигнализацију.

Неутрално је тачка у којој су намотаји трансформатора или генератора повезани када су укључени у складу са схемом "звезда".

Међу електричарима постоји заблуда да је скраћено име изоловане неутралне ИТ системпрема класификацији клаузуле 1.7.3. Што није сасвим тачно. Исти одломак каже да су ознаке ТН-Ц / Ц-С / С, ТТ и ИТ прихваћене за мреже и електричне инсталације са напоном до 1 кВ.

У истом поглављу 1.7 ЕИЦ-а постоји одредба 1.7.2. где се каже да су у односу на мере електричне заштите електричне инсталације подељене у 4 врсте - изоловане или чврсто уземљене до 1 кВ и више од 1 кВ.

Дакле, постоје неке разлике у сигурности и примени такве мреже у различитим напонским класама и бар је погрешно назвати линију од 10 кВ са изолованим неутралним „ИТ системом“. Иако шематски - готово исто.

У мрежама до 1 кВ

Опште информације

Погледајмо где, како и у којим случајевима користе изоловани неутрал у електричним инсталацијама напона до 1000 В, такозвани ИТ систем. У ПУЕ поглављу 1.7. Одељак 1.7.3. дата је дефиниција слична горњој, али је мало другачија. Каже да кућишта и други проводљиви дијелови у ИТ системима морају бити уземљени. Размотрите како то изгледа на дијаграму.

Будући да неутралност трансформатора ИТ мреже није повезана с уземљењем, уједно, немамо опасну разлику потенцијала између уземљења и фазе. А случајно додиривање 1 живе жице у ИТ систему је сигурно. Због релативно ниског напона, овде се занемарује капацитивна фазна проводљивост.

У мрежама са изолованом неутралном, нема изражену фазу и нулу - оба су проводника једнака.

Струја кроз људско тело једнака је:

Ја_х = 3У_ф/ (3р_х+ з)

У_ф - фазни напон; р_х - отпорност људског тела (прихвата се 1 кОхм); з је укупни изолациони отпор фазе у односу на земљу (100 кОхм или више по фази).

Струја се у овом случају враћа ка извору напајања кроз изолацију жица, а не на земљу, као што је случај са ТН.

Пошто је отпор изолације већи од 100 кОхм по фази, струја кроз тело ће бити јединица миљампама, што неће наштетити.

Још једна карактеристика овог система је да ће струје пропуштања на кућишту и струје кратког споја на земљу бити мале. Као резултат тога, заштитна аутоматизација (релејни или прекидачи) не раде на начин на који смо навикли у мрежама са уземљеним неутралом. Али систем за надзор отпорности изолације делује.

Према томе, са једнофазним кругом трофазне линије систем ће наставити да функционише. У том се случају напон на две преостале жице повећава у односу на земљу. Ако особа додирне фазну жицу, пада испод линијски напон.

У вези са овим дизајном, не постоје две врсте напона у мрежи са изолованим неутралним, за разлику од светлосног, где је између фаза У_{линеарни} (у свакодневном животу 380В), и између фазе и нула У_фаза (220В). Да бисте повезали једнофазно оптерећење на мрежу са ИТ системом напона 380 В, можете да користите падајуће трансформаторе типа 380/220 и повежете уређаје између две фазе на линеарни напон.

Обим примене

Хајде да разговарамо о томе где се користи такво решење. Овај систем напајања коришћен је у домаћим електроенергетским мрежама за пренос електричне енергије у стамбене зграде током совјетске ере. Посебно за електрификацију дрвених кућа, где се користи уземљени неутрал, повећава се опасност од пожара услед земаљских грешака.

Са гледишта електричне сигурности, разлика између изолованог и уземљеног неутралног напона у кућама је та што један од проводника додирне уземљене проводне делове ИТ мреже, на пример зидне арматуре или водоводне цеви, мрежа ће и даље функционисати због слабе струје цурења.

Сходно томе, ни становници, ни било ко други неће знати за проблем док неко не додирне неку од жица и цевовода, неко неће бити шокиран.

У систему са уземљеним неутралним елементом, најмање диференцијална заштита ће радити, а уз "добар" метални круг, прекидач кола ће се отворити. С почетком масовне градње плоча (тзв. Хрушчов) напустили су је и 60-80-их прешли на ТН-Ц, а крајем 90-их ТН-Ц-С, о разлозима који су прочитани у наставку.

Тренутно се изоловани неутрал користи где год је потребно да се обезбеди повећана безбедност или да ли је то немогуће учинити нормалним уземљење, наиме:

• У мору - на бродовима, нафтним и гасним платформама, где употреба тела платформе као уземљења није могућа због заштите аноде, а на местима где струја тече у воду, она ће почети рђати и трулити.
• У рудницима и на другим рударским локацијама (напоном 380-660В).
• У подземној железници.
• О расветним и управљачким круговима у стационарним дизалицама итд.
• Такође у домаћим бензинским, гасним или дизел генераторима на излазним терминалима је изолована неутрална.

Може се наћи не само у облику који смо приказали на горњем дијаграму, већ и у облику падајућих и изолационих трансформатора који се користе за напајање преносних уређаја за осветљење (не више од 50 В или 12 В ПТЕЕП стр. 2.12.6.) И друге опреме или алате, укључујући оне с којима раде у затвореним и влажним просторијама.

Да сумирам

Открили смо зашто нам је потребна изолована неутрална снага до 1 кВ, сада ћемо навести предности и недостатке система за напајање са изолованом неутралом за лутке у електричној енергији.

Предности употребе:

1. Велика сигурност.
2. Већа поузданост која вам омогућава да користите, на пример, за осветљење у болницама.
3. Економски фактор - у трофазној мрежи с изолованом неутралном моћи је пренос електричне енергије кроз најмањи могући број жица - у три.
4. Систем ће и даље радити са једнофазним грешкама у земљи.

Недостаци:

1. Кварови на земљи повећавају ризик употребе, јер се напајање наставља.
2. Мале струје кратког споја.
3. Нема искре током примарне грешке.

У мрежама изнад 1000 В

Тренутно се изоловани неутрални најчешће користи у мрежама средње класе напона (1-35 кВ). За мрежу од 110 кВ и више - чврсто уземљено. Због чињенице да се током кратког споја на земљу, напон, како је речено, повећава до линеарног, па је у далеководу 110 кВ фазни напон (између тла и фазног водича) 63,5 кВ. Са кратким спојем на земљу, ово је посебно важно и омогућава да се смање трошкови изолационих материјала.

Успут, у КТП-у с већим напоном до 35 кВ, примарни намотаји трансформатора спојени су у трокут, гдје као такав не постоји неутрални.

Ниска струја кратког споја и способност рада са једнофазним кратким спојем на надземним водовима - у дистрибутивним мрежама су посебно важни и омогућавају вам да организујете непрекидно напајање струјом. У овом случају, угао померања између фаза преосталих у раду остаје непромењен - на 120 °.

Напонима од хиљаде волти, капацитивна проводљивост фаза се не може занемарити. Стога је додиривање ВЛЕП жица опасно за људски живот. У нормалном режиму, струје у фазама извора одређују се збројем оптерећења и капацитивних струја у односу на тло, док је збир капацитивних струја нула, а струја у земљи не пролази.

Ако изоставимо неке детаље да бисмо се поставили на језику разумљивом за почетнике, напон у односу на земљу оштећене фазе приближава се нули. Пошто се напони на друге две фазе повећавају до линеарних вредности, њихове капацитивне струје повећавају се за √3 (1,73) пута. Као резултат тога, капацитивна струја једнофазног кратког споја је 3 пута већа од нормалне. На пример, за далековод високог напона од 10 кВ дужине 10 км, капацитивна струја износи отприлике 0,3 А. Када се фаза прекине на масу кроз лук, настају опасни пренапони до 2-4У као последица разних појава._ф, што доводи до лома изолације и интерфазни кратки спој.

Да би се искључила могућност појаве лук и елиминишу могуће последице, неутрал је повезан са земљом преко реактора за сузење лука. У овом се случају његова индуктивност бира према капацитивности на месту кратког споја на земљу, а такође тако да омогућава рад релејне заштите.

Дакле, захваљујући реактору:

1. Ја се много смањујем_кратак
2. Лук постаје нестабилан и брзо се гаси.
3. Повећање напона након гашења лука је успорено, што резултира смањењем вероватноће поновног појављивања лука и прекидачке струје.
4. Струје обрнуте секвенце су мале, па њихов утицај на ротирајући ротор генератора нема значајан утицај.

Наводимо предности и недостатке високонапонских мрежа са изолираном неутралном тачком.

Предности:

1. Извјесно вријеме може радити у хитном режиму (са кратким спојем на земљу)
2. На местима квара појављује се безначајна струја, под условом да је струјни капацитет мали.

Недостаци:

1. Компликовано откривање кварова.
2. Потреба за изолацијом линијских напонских инсталација.
3. Ако круг траје дуго, онда ће особа бити шокирана струјним ударом ако падне испод степени напон.
4. Са једнофазним кратким спојем није осигуран нормалан рад релејна заштита. Вриједност струјне сметње директно овиси о кругу гранања.
5. Због накупљања оштећења изолације од изложености пренапонским луковима смањује се њен радни век.
6. Оштећења се могу појавити на више места услед квара изолације, како у кабловима, тако и у електромоторима и другим деловима електричне инсталације.

Овим се закључује преглед принципа рада и карактеристика мрежа са изолираном неутралом. Ако желите допунити чланак или поделити своје искуство - напишите у коментарима, ми ћемо га објавити!

Сродни материјали:

• Узроци кратког споја
• Како направити уземљење у приватној кући
• Која је разлика између уземљења и уземљења