Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

V súčasnosti je izolovaný neutrálny problém nájsť v každodennom živote, nikdy sa s ním nestretnete, ak budete robiť elektroinštalácie v apartmánoch. Kým vysokonapäťové vedenia sa aktívne používajú, a v niektorých prípadoch aj v 380V sieťach. Podrobnejšie o tom, čo je sieť s izolovanou neutrálnou a aké funkcie má, povieme jednoduchými slovami v tomto článku.

Čo to je?

Definícia „izolovaného neutrálneho“ je uvedená v kapitole 1.7. PUE, v odseku 1.7.6. a GOST R 12.1.009-2009. Tam, kde sa hovorí, že neutrál je na transformátore alebo generátore nazývaný neutrál, ktorý nie je vôbec pripojený k uzemňovaciemu zariadeniu, alebo ak je pripojený cez ochranu, meranie, poplašné zariadenia.

Neutrál je bod, v ktorom sú vinutia transformátorov alebo generátorov pripojené, keď sú zapnuté podľa hviezdicového obvodu.

Medzi elektrikármi existuje mylná predstava, že skrátený názov izolovaného neutrálneho je IT systém podľa klasifikácie v článku 1.7.3. Čo nie je úplne správne. V tom istom odseku sa uvádza, že označenia TN-C / CS / S, TT a IT sú akceptované pre siete a elektrické inštalácie s napätím do 1 kV.

V tej istej kapitole 1.7 sa nachádza položka 1.7.2. kde sa hovorí, že s ohľadom na elektrické bezpečnostné opatrenia sú elektrické inštalácie rozdelené do 4 typov - izolované alebo odletené uzemnené do 1 kV a nad 1 kV.

Existujú teda určité rozdiely v bezpečnosti a aplikácii takejto siete v rôznych triedach napätia a volanie linky 10 kV s izolovaným neutrálnym "IT systémom" je prinajmenšom nesprávne. Hoci schematicky - takmer rovnaké.

V sieťach do 1 kV

Všeobecné informácie

Pozrime sa, kde, ako av akých prípadoch sa používa izolovaný neutrál v elektrických inštaláciách s napätím do 1000 V, tzv. IT systémom. V kapitole PUE 1.7. s. 1.7.3. Definícia je podobná definícii uvedenej vyššie, ale je trochu odlišná. Hovorí sa, že skrine a iné vodivé časti v IT inštaláciách musia byť uzemnené. Zvážte, ako vyzerá v diagrame.

Pretože transformátorová neutrálna sieť IT nie je pripojená na zem, potom, proste povedané, nemáme nebezpečný potenciálny rozdiel medzi uzemnením a fázovými vodičmi. A neúmyselné dotknutie sa jedného živého vodiča v IT systéme je bezpečné. V dôsledku relatívne nízkeho napätia sa tu zanedbáva kapacitná vodivosť fáz.

V sieťach s izolovanou neutrálnou fázou nie je žiadna výrazná fáza a nula - obidva vodiče sú rovnaké.

Prúd cez ľudské telo je:

I h = 3U f / (3r h + z)

U f - fázové napätie; r h - odpor ľudského tela (braný 1 kΩ); z je celkový izolačný odpor fázy vzhľadom na zem (100 kΩ alebo viac na fázu).

Prúd sa v tomto prípade vracia do zdroja energie cez izoláciu vodičov a nie na zem, ako je to v prípade TN.

Pretože izolačný odpor je viac ako 100 kΩ na fázu, prúd cez telo bude niekoľko miliampérov, čo nespôsobí poškodenie.

Ďalšou vlastnosťou tohto systému je, že únikové prúdy do skrine a skratové prúdy do zeme budú nízke. Výsledkom je, že ochranná automatika (relé alebo automatické spínače) nefunguje tak, ako sme zvyknutí v sieťach s nulovým uzemnením. Systém monitorovania izolačného odporu však funguje.

Preto, keď je jednofázové uzavretie trojfázového vedenia - systém bude naďalej fungovať. Súčasne sa zvyšuje napätie na dvoch zostávajúcich drôtoch vzhľadom na zem. Ak sa osoba dotkne fázového vodiča - spadne pod napätie siete.

V súvislosti s takouto konštrukciou nie sú v sieti žiadne dva typy napätia s izolovanou neutrálou, na rozdiel od neuzemnenej, kde je medzi fázami U (380 V v každodennom živote) a fázou medzi fázou a nulou U (220 V) lineárna . Na pripojenie jednofázovej záťaže do IT systému s napätím 380 V je možné použiť redukčné transformátory typu 380/220 a pripojiť zariadenia medzi dvoma fázami na sieťové napätie.

Rozsah uplatňovania

Povedzme si, kde sa toto riešenie používa. Tento systém napájania bol v sovietskych časoch využívaný v domácich rozvodných sieťach na prenos elektriny do obytných domov. Najmä pre elektrifikáciu drevených domov, kde použitie nízko uzemneného neutrálneho vodiča zvýšilo riziko požiaru v prípade zemných porúch.

Z hľadiska elektrickej bezpečnosti je rozdiel medzi izolovaným a hluchým uzemnením v napájaní domácností, že ak sa jeden z vodičov v IT sieti dotkne uzemnených vodivých častí, ako sú napríklad steny alebo voda, sieť bude naďalej fungovať z dôvodu nízkych zvodových prúdov.

Preto ani obyvatelia, ani nikto iný o tomto probléme nevie, pričom sa zároveň dotýka jedného z vodičov a potrubia - niekto nie je zasiahnutý prúdom.

V systéme s nulovým uzemnením bude fungovať aspoň diferenciálna ochrana av prípade „dobrého“ kovového uzáveru sa istič vypne. Od začiatku hromadnej výstavby prefabrikovaných domov (tzv. Chruščov), bol opustený av 60-tych rokoch prešiel na TN-C a koncom 90-tych rokov na TN-CS.

V súčasnosti sa používa izolovaný neutrál všade, kde je potrebné zabezpečiť vyššiu bezpečnosť alebo nie je možné vykonať bežné uzemnenie, a to:

  • Na mori - na lodiach, na ropných a plynových plošinách, kde nie je možné použiť teleso plošiny ako uzemnenie v dôsledku anodickej ochrany, a na miestach, kde prúd prúdi do vody, začne silne hrdzavieť a hniť.
  • V baniach a iných banských lokalitách (s napätím 380-660V).
  • V metre.
  • Na svetelných a riadiacich obvodoch v stacionárnych zdvíhacích žeriavoch atď.
  • Aj v domácich benzínových, plynových alebo naftových generátoroch na výstupných termináloch je izolovaný neutrál.

Možno ho nájsť nielen vo forme, ktorú sme uviedli vo vyššie uvedenom diagrame, ale aj vo forme krokových a oddeľovacích transformátorov, ktoré sa používajú na napájanie prenosných osvetľovacích zariadení (nie viac ako 50V alebo 12V PTEEP s. 2.12.6.) nástrojov, vrátane tých, s ktorými pracujú v uzavretých a vlhkých priestoroch.

Poďme zhrnúť

Zistili sme, prečo potrebujeme izolovaný neutrál až do 1 kV, teraz uvedieme výhody a nevýhody napájacieho systému s izolovanou neutrálnou zásuvkou pre varné kanvice.

Výhody použitia:

  1. Väčšia bezpečnosť.
  2. Väčšia spoľahlivosť, ktorá umožňuje napríklad použitie na osvetlenie v nemocniciach.
  3. Ekonomickým faktorom je, že v trojfázovej sieti s izolovaným neutrálom je možné prenášať elektrinu o minimálnom možnom počte vodičov - o tri.
  4. Systém bude pokračovať v prevádzke s jednofázovými zemnými poruchami.

nevýhody:

  1. Pri poruche uzemnenia sa zvyšuje riziko používania, pretože prívod elektrickej energie pokračuje.
  2. Nízke skratové prúdy.
  3. V primárnej poruche nie sú žiadne iskry.

V sieťach nad 1000 V

V súčasnosti je izolovaný neutrál najčastejšie používaný v sieťach so stredným napätím (1-35 kV). Pre sieť 110 kV a nadzemné. Vzhľadom na to, že keď sa vyskytne zemná chyba, napätie, ako bolo povedané, stúpa na lineárne napätie, takže v prenosovom vedení 110 kV je fázové napätie (medzi zemou a fázovým vodičom) 63, 5 kV. Keď je zem skratovaná, je to obzvlášť dôležité a znižuje náklady na izolačné materiály.

Mimochodom, v KTP s najvyšším napätím do 35 kV sú primárne vinutia transformátorov spojené do trojuholníka, kde nie je ako taký.

Nízke skratové prúdy a schopnosť pracovať s jednofázovými skratovými poruchami na nadzemných vedeniach sú obzvlášť dôležité v distribučných sieťach a umožňujú organizáciu nepretržitého napájania. Zároveň uhol posunu medzi fázami zostávajúcimi v prevádzke zostáva nezmenený - na úrovni 120 °.

Pri napätiach tisícov voltov sa nedá zanedbať kapacitná vodivosť fáz. Preto sa dotýka drôtov VLEP nebezpečných pre ľudský život. V normálnom režime sú prúdy v zdrojových fázach určené súčtom záťaží a kapacitných prúdov vzhľadom na zem, zatiaľ čo súčet kapacitných prúdov je nula a prúd v krajine neprechádza.

Ak vynecháme niektoré detaily, aby sme ich dostali do jazyka zrozumiteľného pre začiatočníkov, potom, keď je zem skratovaná, napätie vo vzťahu k zemi poškodenej fázy sa blíži nule. Keď sa napätie ostatných dvoch fáz zvýši na lineárne hodnoty, ich kapacitné prúdy sa zvýšia o √3 (1, 73) krát. Výsledkom je, že kapacitný prúd jednofázového skratu je trojnásobne väčší ako normálny. Napríklad pri 10 kV vysokonapäťových prenosových vedeniach s dĺžkou 10 km je kapacitný prúd približne 0, 3 A. Keď sa fáza uzatvára do zeme cez oblúk v dôsledku rôznych javov, dochádza k nebezpečným prepätiam do 2-4U f, čo vedie k poškodeniu izolácie a skratu medzi fázami.

Aby sa eliminovala možnosť oblúkov a eliminovali sa možné následky, je neutrál pripojený k uzemneniu prostredníctvom reaktorov na potlačenie oblúka. V tomto prípade sa jeho indukčnosť volí v súlade s kapacitou v mieste skratu k zemi a tiež, že zabezpečuje prevádzku ochrany relé.

Vďaka reaktoru:

  1. Oveľa menej I KZ.
  2. Oblúk sa stáva nestabilným a rýchlo zhasne.
  3. Zvýšenie napätia po zhasnutí oblúka sa spomalí, čím sa znižuje pravdepodobnosť opakovaného oblúka a spínacieho prúdu.
  4. Záporné sekvenčné prúdy sú malé, preto ich účinok na rotujúci rotor generátora nemá významný vplyv.

Uvádzame výhody a nevýhody vysokonapäťových sietí s izolovaným neutrálnym napätím.

výhody:

  1. Na chvíľu môže pracovať v núdzovom režime (s poruchou uzemnenia)
  2. V oblastiach s poruchami sa objaví zanedbateľný prúd za predpokladu, že aktuálna kapacita je nízka.

nevýhody:

  1. Detekcia porúch je zložitá.
  2. Potreba izolačných zariadení pre lineárne napätie.
  3. Ak uzáver trvá dlhú dobu, je možné, aby osoba bola zasiahnutá elektrickým prúdom, ak spadne pod krokové napätie.
  4. Pri 1-fázových skratoch nie je zaistená normálna ochrana relé. Veľkosť prúdového obvodu je priamo závislá od rozvetvovacieho obvodu.
  5. V dôsledku akumulácie defektov izolácie v dôsledku prepätia oblúka sa znižuje jeho životnosť.
  6. Poškodenie môže nastať na viacerých miestach z dôvodu poruchy izolácie, a to tak v kábloch, ako aj v elektromotoroch a iných častiach elektrických inštalácií.

Ide o preskúmanie princípu prevádzky a vlastností sietí s izolovanými neutrálnymi koncami. Ak chcete pridať článok alebo zdieľať svoje skúsenosti - napíšte do komentárov, uverejníme ho!

Materiály na túto tému:

  • Príčiny skratu
  • Ako urobiť uzemnenie v súkromnom dome
  • Čo sa líši od uzemnenia

Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Kategórie:

Vedomostná základňa