Чем называют эффективно заземленную нейтраль?

Высоковольтные линии электропередач предназначены для передачи энергии на большие расстояния. Для обеспечения безопасной работы энергосистемы используются средства защиты.  Для чего применяются различные виды заземления нейтрали. Схема подключения заземлителя зависит от питающего напряжения:

Для исключения перенапряжения неповрежденных фаз при возникновении однофазного замыкания на землю.

В электросетях с напряжением 110 КВ и выше выполняется система с эффективно заземленной нейтралью. Она представляет собой разновидность сети с глухозаземленной нейтралью.  И предназначена для уменьшения коммутационного перенапряжения сети. Что уменьшает требования к изоляции. А это существенно снижает стоимость электросетей.

Позволяет применить быстродействующую защиту от коротких замыканий на землю. Что, в свою очередь, уменьшает вероятность сложных трехфазных замыканий, но в тоже время при замыкании на землю возникают большие токи.

Эффективно заземленная нейтраль

Что же такое эффективно заземленная нейтраль – это трехфазная сеть с коэффициентом замыкания на землю, который эквивалентен значению меньше или равному 1,4 в системах с питающим напряжением свыше 1000 В. И рассчитывается по формуле:

Кз=Uф.з  /Uф.ном.

Эффективное заземление нейтрали применяется в сетях напряжением 110 КВ и выше. Применение такой схемы обусловлено стоимостью изоляции.

При использовании такой электросхемы во время замыкания одной фазы на землю, потенциал на остальных не превышает значения равного межфазному напряжению, умноженному на коэффициент 0,8.  Что позволяет производить расчет изоляции на это значение. В отличие от сетей с изолированной или компенсированной нейтралью, где расчет производится на полное межфазное напряжение.

Требования к сетям, согласно нормативу

Правилами эксплуатации электроустановок потребителями предъявляются требования к заземляющему устройству, сопротивление которого не должно превышать 0,5 Ом в схеме, где применена эффективно заземленная нейтраль.   При этом должно учитываться значение искусственного заземляющего устройства, сопротивление которого не должно превышать значения 1 Ом. Что справедливо для сетей с потенциалом выше 1000 В и током короткого замыкания на землю более 500 А.

Эти требования к заземляющему устройству предъявляются при возникновении КЗ фазы на землю, что является однофазным замыканием в схеме, где присутствует заземленная нейтраль, чтобы немедленно и эффективно произошло отключение.

К сложным аварийным ситуациям относятся замыкания двух или трех фаз на землю. Однако, в этом случае напряжение на неповрежденных фазах и токи замыкания будут существенно ниже, чем при однофазном.

Поэтому при расчетах принимают большие значения, а напряжение и токи двух и трехфазных замыканий не используются.

Такое подключение эффективно при аварии и служит для понижения потенциала между не отказавшей фазой и землей в сетях, где применяется заземленная нейтраль, что позволяет не допустить превышение шагового напряжения.

  А также не ограничивает вынос потенциала за пределы подстанции и уменьшает риск поражения электрическим током обслуживающего персонала.

Большая часть замыканий после снятия напряжения исчезает, а автоматика (АПВ) включает подачу электропитания в ЛЭП. Для уменьшения токов в аварийной ситуации заземляют не все трансформаторы, а только часть.  Так, при смонтированных на подстанции двух силовых трансформаторов подключают только один. Такая система называется электросетью с эффективно заземленной нейтралью.

Преимущества и недостатки системы

Главным достоинством таких систем можно отметить ограничение потенциала в системах напряжением 110 КВ и более в неповрежденных линиях при возникновении аварийной ситуации, что оказывает существенное значение для материалов изоляции. А также применение относительно несложных устройств релейной защиты от однофазных коротких замыканий на землю.

Недостатками подобных электросетей, касательно к сетям с изолированной нейтралью, можно отнести высокие токи КЗ, что требует моментального отключения напряжения.

  Если этого не произойдет, то возникает опасность серьезного повреждения линии, а также возрастает вероятность поражения электрическим током обслуживающего персонала.

И велико возникновение пожара и даже взрыва. Высокие токи КЗ предъявляют особые требования к устройствам защиты, она должна срабатывать мгновенно, а это усложняет приборы защиты.

Использование в сетях ниже тысячи вольт

Эффективно заземленная нейтраль применяется в основном в сетях с напряжением в 110 В. и более.  Однако, допустимо применять в сетях ниже тысячи вольт, где нет, и не предвидится применение приборов, у которых имеется опасность возникновения пожара. Или отсутствуют устройства, у которых может повредиться электрооборудование или возникнуть взрыв.

В последнее время такие электросхемы получили распространение в городских электросетях. Что имеет смысл при коэффициенте тока короткого замыкания на землю меньше единицы.  Это дает возможность использовать кабель, рассчитанный на напряжение 6 КВ использовать в сети 10 КВ. Что позволяет увеличить передаваемую мощность на величину 1,73 без замены кабеля и коммутационной аппаратуры.

Эффективно-заземлённая нейтраль | Электротехнический журнал

Эффективно-заземлённая нейтраль (трех-фазной электроустановки) — нейтраль трёхфазной электрической сети выше 1000В (1 кВ и выше), коэффициент замыкания на землю в которой не более К_зам = 1,4.

Термин «глухозаземлённая нейтраль» в сетях выше 1000В в данный момент не применяется. Электроустановки, в которых нейтраль соединяется с заземляющим устройством непосредственно, также относятся к электроустановкам с эффективно-заземлённой нейтралью.

Коэффициент замыкания на землю в трехфазной электрической сети — это отношение разности потенциалов между неповреждённой фазой и землёй в точке замыкания на землю другой или двух других фаз к разности потенциалов между фазой и землёй в этой точке до замыкания.

Иначе говоря при замыкании фазы в сети с изолированной нейтралью напряжение между землёй и неповреждёнными фазами возрастает до линейного — примерно в 1,73 раза; в сети с эффективно заземлённой нейтралью напряжение на неповреждённых фазах относительно земли возрастёт не более чем в 1,4 раза. Это особенно важно для сетей высокого напряжения, что уменьшает количество изоляции при изготовлении сетей и аппаратов, удешевляя их производство. Согласно рекомендации МЭК к сетям с эффективно-заземлённой нейтралью относят сети высокого и сверхвысокого напряжения, нейтрали которых соединены с землёй непосредственно или через небольшое активное сопротивление. В СССР и России сети с эффективно-заземлённой нейтралью — это сети напряжением 110 кВ и выше.

Недостатки

• Возникновение больших токов короткого замыкания (ТКЗ) через заземлённые нейтрали трансформаторов при замыкании одной фазы на землю, что должно быть быстро устранено отключением от устройств релейной защиты. Большинство коротких замыканий на землю в сетях 110 кВ и выше относятся к самоустранимым и электроснабжение обычно восстанавливается АПВ.
• Удорожание сооружения контура заземления, способного отводить большие токи к.з.
• Значительный ток однофазного к.з., при большом количестве заземлённых нейтралей трансформаторов может превышать значение трёхфазного тока к. з. Для устранения этого вводят режим частично разземлённых нейтралей трансформаторов (часть трансформаторов 110-220 кВ работают с изолированной нейтралью: нулевые выводы трансформаторов присоединяются через разъединители, которые находятся в отключённом состоянии). Ещё одним из способов ограничения тока к.з. на землю-это заземление нейтралей трансформаторов через активные токоограничивающие сопротивления.

Особенности выполнения эффективно заземлённой нейтрали

Согласно ПТЭЭП максимально допустимая величина сопротивления заземляющего устройства для сетей с эффективно заземлённой нейтралью (для электроустановок выше 1000 В и с большим током замыкания на землю — свыше 500 А — каждого объекта) составляет 0,5 Ом с учётом естественного заземления (при сопротивлении искусственного заземляющего устройства — не более 1 Ом). Это вызвано необходимостью пропускания значительных токов при к.з. на землю, высоким и сверхвысоким напряжением сети, требованием ограничения напряжения между землёй и неповреждёнными фазами, а также возможностью появления при авариях высоких напряжений прикосновения, шаговых напряжений и опасных «выносов потенциалов» за территорию подстанции. Необходимость равномерности распределения потенциалов внутри подстанции и исключения появления шаговых напряжений на значительном удалении от подстанции исключается т.н. устройством выравнивания потенциалов, которое является составной частью заземляющего устройства для эффективно заземлённых нейтралей. Особые требования для заземляющих устройств с эффективно заземлёнными нейтралями создаёт значительные трудности для их расчёта и сооружения, делает их материалоёмкими, особенно для грунтов с высоким удельным сопротивлением (каменистые, скальные, песчаные грунты) и стеснёнными условиями сооружения.

Смотри также

Примечания

1. ПУЭ — правила устройства электроустановок, издание 6-е и 7-е.
2. ПТЭЭП — правила технической эксплуатации электроустановок потребителей.

( Пока оценок нет )

Заземленная нейтраль — это… Что такое Заземленная нейтраль?

Заземленная нейтраль — нейтраль генератора (трансформатора), присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление …   Российская энциклопедия по охране труда

заземленная нейтраль — Нейтраль сети, соединенная с землей наглухо или через резистор или реактор, сопротивление которых достаточно мало, чтобы существенно ограничить колебания переходного процесса и обеспечить значение тока, необходимое для селективной защиты от… …   Справочник технического переводчика

заземленная нейтраль — 3. 16 заземленная нейтраль: Нейтраль сети, соединенная с землей наглухо или через резистор или реактор, сопротивление которых достаточно мало, чтобы существенно ограничить колебания переходного процесса и обеспечить значение тока, необходимое для… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

глухо заземленная нейтраль — — [В.А.Семенов. Англо русский словарь по релейной защите] [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики релейная защитаэлектротехника, основные… …   Справочник технического переводчика

резонансно-заземленная нейтраль системы — — [В.А.Семенов. Англо русский словарь по релейной защите] Тематики релейная защита EN resonante earthed (neutral) system …   Справочник технического переводчика

заземленная средняя точка батареи — заземленная нейтраль — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом Синонимы заземленная нейтраль EN earthed neutral …   Справочник технического переводчика

Заземленная система — система, у которой одна точка (как правило, нейтраль) непосредственно соединена с заземляющим устройством без преднамеренно включенного резистора …   Российская энциклопедия по охране труда

Заземленная система — 2.2 Заземленная система система, у которой одна точка (как правило, нейтраль) непосредственно соединена с заземляющим устройством без преднамеренно включенного резистора. Источник: ГОСТ Р МЭК 449 96: Электроустановки зданий. Диапазоны напряжения… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Заземленная система — English: Earthed system Система, у которой одна точка (как правило, нейтраль) непосредственно соединена с заземляющим устройством без преднамеренно включенного резистора (по ГОСТ Р МЭК 449 96) Источник: Термины и определения в электроэнергетике.

… …   Строительный словарь

Заземленная система — – система, у которой одна точка (как правило, нейтраль) непосредственно соединена с заземляющим устройством без преднамеренно включенного резистора. ГОСТ Р МЭК 449 96 …   Коммерческая электроэнергетика. Словарь-справочник

Глухозаземленная нейтраль. Устройство и работа. Применение

Схема сети с глухозаземленной нейтралью служит для защиты человека от поражения электрическим током. В аварийных случаях глухозаземленная нейтраль выравнивает потенциалы, вследствие чего касание человека к металлическим частям электрооборудования становится безопасным.

Защитное устройство также сыграет свою роль в аварийных ситуациях, отключив подачу питания, так как при коротких замыканиях сила тока в сети возрастает.

Глухозаземленная нейтраль — устройство и работа

Питание потребителей электрической энергией производится с помощью силовых трансформаторов и генераторов. Чаще всего обмотки трех фаз этих устройств соединены по схеме звезды, в которой общая точка является нейтралью. Если эта нейтраль соединена с заземлением через малое сопротивление, либо напрямую, непосредственно возле источника питания, то ее называют глухозаземленная нейтраль.

Рис 1

Применяются также и другие режимы работы нейтрали с заземлением, в зависимости от режимов работы сети при замыканиях на землю, необходимых методов защиты человека от удара током, методов ограничения перенапряжений с:

• Эффективно заземленной нейтралью.
• Незаземленной нейтралью.
• Компенсированной нейтралью.

Такие режимы используются для электрических устройств на 6 киловольт и более. Изолированная нейтраль используется до 1 кВ, и не нашла широкого применения. Она делает безопасной работу только передвижных устройств, в которых невозможно выполнить контур заземления.

Монтаж на нейтрали устройств компенсации дает возможность снизить емкостный ток замыкания устройств, действующих с напряжением более 1 кВ. Компенсация производится с помощью катушек индуктивности, вследствие чего ток в точке замыкания становится нулевым. Для эффективной работы защиты применяется заземление нейтрали резистором. Он образует активную часть тока, на который действует защитное реле.

Глухозаземленная нейтраль является наиболее эффективным способом защиты людей от поражения током. Она применяется в большинстве электрических сетей питания. Напряжение между фазами называется линейным, а между фазой и нолем – фазным. Номинальное напряжение электроустановки определяется по линейному значению напряжения. Оно может быть 220, 380, 660 вольт. В бытовых сетях питания напряжение равно 380 вольт.

Однофазные потребители подключаются между фазами и нолем равномерно. Силовой трансформатор на подстанции имеет заземляющий контур. В него входят металлические детали, соединенные между собой, и углубленные в землю. Размеры контура определяют с учетом эффективного распределения тока по земле при замыкании.

Работоспособность заземления определяется величиной сопротивления растекания тока. Допустимые величины этого параметра указаны в правилах электроустановок. Для электроподстанций сопротивление заземления не должно быть выше 4 Ом при напряжении 380 вольт.

Заземляющий контур соединяется с нулевой шиной, выполненной в виде металлической полосы. К ней подключается провод нулевого вывода трансформатора. Также к ней подключаются жилы кабелей, которые отходят к потребителям. Фазы подключаются к автоматическим выключателям, рубильникам, контактам предохранителей.

Кабели, отходящие от подстанции, имеют четыре жилы. В кабелях старого образца могут быть три жилы в алюминиевой оболочке, которая выступает в качестве провода ноля. Для ввода питания существуют вводные распределительные устройства, которые содержат шину ноля. К ней присоединяют нулевые жилы отходящих и питающих кабелей. Вводное устройство может иметь контур повторного заземления, подключенного также к шине ноля.

Чтобы понять, как работает глухозаземленная нейтраль, рассмотрим аварийный режим.

Пример аварийного случая

На некотором электрооборудовании, на котором работают люди, произошел обрыв провода фазы. При этом фазный провод прикоснулся к металлическим корпусным элементам. В результате возникло короткое замыкание, при котором резко повысилась сила тока. Плавкий предохранитель или электрический автомат сработают и отключат питание сети.

Резистор R0 (Рис. 1) будет иметь меньшее сопротивление, нежели сопротивление по пути протекания тока по телу человека, который случайно прикоснулся фазного проводника. Это исключает удар электрическим током.

В теории потенциал провода ноля относительно земли имеет нулевое значение. Повторное заземление в электроустановке потребителя упрочняет эту нулевую величину.

Возможные случаи поражения людей током:

• Ошибки при эксплуатации и ремонте, которые приводят к прикосновению к частям и элементам оборудования, находящегося под напряжением.
• Повреждение изоляции в электрооборудовании, в результате чего металлический корпус попадает под напряжение.
• Повреждение изоляции токоведущих элементов или неисправность электрооборудования, вследствие чего на поверхности пола возникает зона разности потенциалов, которая создает опасность для прохождения в ней людей. Это называется шаговым напряжением.
• Повреждение изоляции кабелей и проводников, вследствие чего металлические конструкции, по которым проходят кабели, оказываются под напряжением.

Чтобы исключить аварийные случаи, корпуса устройств соединяют с заземлением. В промышленности по периметру цехов прокладывают металлическую полосу, к которой подключают все металлические элементы. Таким образом уравниваются потенциалы с землей.

При замыкании фазы на корпус заземленного устройства, ток будет протекать к заземлению, даже при отказе защитных устройств. Сопротивление тела человека относительно земли значительно выше сопротивления между корпусом устройства и землей. Таким образом, человека спасает глухозаземленная нейтраль.

Другим принципом защиты является быстрое обесточивание сети. Этому способствует защитное устройство в виде автоматического выключателя, либо предохранителя.

Шаговое напряжение действует следующим образом. Если на влажном бетонном полу лежит неизолированный проводник, находящийся под напряжением, то подходить к нему очень опасно. Напряжение отходит от него волнами, подобно кругам на воде. При попадании ног человека в эту зону, возникает удар электрическим током.

Чтобы защитить людей от шагового напряжения, в полу помещения встраивают металлическую сетку, которая в разных местах соединяется с заземляющим контуром. Этим способом ноги человека шунтируются металлической арматурой решетки, и основная часть электрического тока пройдет мимо человека.

Требования ПУЭ

Заземление должно подключаться к устройству специальным проводником. Для сокращения пути протекания электрического тока и уменьшения затрат, подбирают место непосредственно рядом с источником напряжения, например, трансформатором. Имеется ограничение, заключающееся в том, что если заземлителем является имеющийся бетонный фундамент, то к арматуре бетонного основания, выполненного из металла, подключение выполняют в двух и более местах.

Подобное число подключений выполняют к каркасам из металла, которые расположены в глубине грунта. При таких условиях система заземления способна достаточно эффективно защитить человека от неприятных ситуаций.

Если в качестве источников питания выступают трансформаторы, находящиеся на разных этажах здания, то подключение к нейтрали производится отдельным проводом, который подключают к металлическому каркасу всего строения.

В цепи подключения заземления не должно находиться предохранителей, плавких вставок и других компонентов, которые могут нарушить неразрывность этой цепи. Также принимают вспомогательные меры, которые препятствуют механическим повреждениям.

Некоторые ограничения ПУЭ

• Если на рабочих, защитных или нулевых проводниках установлен токовый трансформатор, то провод заземлителя монтируется сразу за этим устройством, к нейтральному проводнику.
• Сопротивление заземляющего устройства в сети 220 вольт ограничивается наибольшей величиной 4 Ом, за исключением особых свойств земли, которые создают повышенное сопротивление более 100 Ом на метр.
• на воздушных линиях передач заземление устанавливают на конце и на вводе линии для дублирования заземления. Это дает возможность эффективной работы защитных устройств. Это правило используют в случае, когда нет надобности в монтаже большого числа устройств, которые могут устранить перенапряжения при ударах молнии.
  • При выборе проводников для устройства заземления необходимо применять нормативы по наименьшим допустимым размерам и материалу проводников, применяющихся для повторного заземления, проложенного в земле.

Например, если используется стальной уголок, то толщина его стенки должна быть не менее 4 мм. Общая площадь сечения для проводов заземления, соединяющихся с основной шиной, согласно п. 1.7.117 ПУЭ, должна быть:

• 10 мм² – медный провод.
• 16 мм² – алюминиевый проводник.
• 75 мм² – стальной проводник.

Электрический автомат, устанавливаемый для защиты, должен иметь скорость срабатывания при коротком замыкании более 0,4 с при 220 вольт.

В бытовой сети согласно п. 7.1.36 ПУЭ требуется прокладывать сеть к потребителям от общих щитков тремя проводниками: фаза, рабочий ноль и защитное заземление (глухозаземленная нейтраль). Однако во многих квартирах это требование нередко нарушается, что подтверждается отсутствием в розетках заземляющего контакта.

Старые нормативные требования для отечественных зданий были определены для незначительных мощностей. На сегодняшний день мощности бытовых электрических устройств значительно повысились. В квартирах появились кондиционеры, варочные панели, духовые шкафы, которые имеют повышенную мощность.

Для повышения эффективности защиты в современных квартирах обязательным условием является наличие заземления. В новых домостроениях глухозаземленная нейтраль уже заложена в стандартных проектах. В старых постройках хорошие хозяева монтируют заземление при капитальном ремонте.

Похожие темы:

Режимы работы нейтрали в электроустановках и электрических сетях

Электрические сети, как известно, делятся в зависимости от класса напряжения – до и выше 1000В. Нейтраль – это общая точка обмоток у трансформаторов и генераторов, соединенных в звезду. Если же схема обмоток треугольник и необходим ноль, то можно вспомнить про схему «скользящий треугольник». Будем рассматривать только сети переменного тока.

Виды заземления нейтрали в сетях до 1кВ

В электрических сетях напряжением до 1000В принято использовать три системы заземления нейтрали – это TN, IT, TT. Каждая из букв несет определенный смысл, разберемся:

• 1-ая буква описывает способ заземления нейтрали источника питания
• T (terra) – нейтраль глухозаземленная
• I (isolate) – нейтраль изолирована (и – изолирована, легко запомнить)
• 2-ая буква показывает способ заземления открытых проводящих частей (ОПЧ) с землей
• N (neutral) – ОПЧ заземлены через глухозаземленную нейтраль источника питания
• T – ОПЧ заземлены независимо от источника питания

В свою очередь система TN делится на три подсистемы – TN-C, TN-S и TN-C-S. В рамках данной подсистемы третьи буквы (C — combine, S — separe) обозначают совмещение или разделение в одном проводе функций нулевого защитного (PE) и нулевого рабочего (N) проводника.

Рассмотрим теперь каждую систему более подробно.

Система заземления TN

В этой системе нейтраль глухозаземлена, а открытые проводящие части заземлены через эту глухозаземленную нейтраль. Глухозаземленная – это значит что нейтраль присоединена непосредственно к заземляющему устройству (болтом, сваркой) или через малое сопротивление (трансформатор тока).

В сетях до 1кВ глузозаземленная нейтраль используется для питания однофазных и трехфазных нагрузок.

Система заземления TT

Система TT предполагает, что нейтраль источника питания глухозаземлена, а ОПЧ оборудования заземлены заземляющим устройством электрически несвязанным с нейтралью источника. То есть защитный PE-проводник создается у самого потребителя, а не идет от источника питания.

Система заземления IT

В системе IT нейтраль генератора или трансформатора изолирована или заземлена через устройства, имеющие высокое сопротивление, а ОПЧ заземлены независимо. Эта система не рекомендуется для жилых зданий, используется там, где при первом замыкании на землю не требуется перерыв питания. Это могут быть электроустановки с повышенными требованиями надежности снабжения электроэнергией.

Виды заземления нейтрали в электросетях выше 1кВ

В сетях напряжением выше 1000В используется изолированная (незаземленная) нейтраль, эффективно заземленная нейтраль и резонансно-заземленная нейтраль. Глухозаземленная нейтраль используется только в сетях до 1кВ.

Сети с незаземленной (изолированной) нейтралью

Исторически первая система заземления. Нейтральная точка источника питания не присоединена к заземляющему устройству. Обмотки соединены в треугольник и выходит, что нулевая точка отсутствует. Применяется на напряжение 3-35кВ.

Сети с эффективно-заземленной нейтралью

Этот вид заземления используется в сетях напряжением выше 110кВ. Достоинство заключается в том, что при однофазных замыканиях на неповрежденных фазах напряжение относительно земли будет равно 0,8 междуфазного в нормальном режиме работы. В этой системе сам контур заземления выполняется с учетом протекания больших токов КЗ, что делает его сложным и дорогим.

Сети с нейтралью, заземленной через резистор или реактор

Применяется в сетях 3-35кВ. Используется для уменьшения величины токов КЗ. Исторически был вторым способом заземления нейтрали. Заземление через резистор используется во всем мире, через реактор – в странах бывшего союза.

Заземление через реактор – при отсутствии замыкания ток через реактор мал. Когда происходит замыкание фазы на землю, то через место повреждения течет емкостной ток КЗ и индуктивный ток реактора. Если их величина равна, то в месте замыкания отсутствует ток (явление резонанса).

Заземление через резистор бывает низкоомным и высокоомным. Разница в величине тока, создаваемым резистором при замыкании на землю. Высокоомное применяется в сетях с малыми емкостными токами, в этом случае замыкание можно не отключать немедленно. Низкоомное заземление наоборот используется при больших емкостных токах.

Выбор виды заземления нейтрали зависит от следующих факторов:

• величина емкостного тока сети
• допустимая величина однофазного замыкания
• возможности отключения однофазного замыкания
• вида и типа релейных защит
• безопасности персонала
• наличия резерва

Нейтраль — это… (определение, примеры)

В этой статье мы рассмотрим, что такое нейтраль, что она из себя представляет и какое электрооборудование её имеет. Также мы рассмотрим, почему термины «глухозаземленная нейтраль» и «изолированная нейтраль» имеют ограни­ченное применение и их следует исключить из нормативной документации.

Что такое нейтраль?

Согласно определения из ГОСТ 30331.1-2013 [1]:

Нейтраль (neutral) — это общая часть многофазной системы переменного тока, соединённой звездой, находящаяся под напряжением, или средняя часть однофазной системы переменного тока, находящаяся под напряжением.

Какое электрооборудование имеет нейтрали?

Чтобы ответить на данный вопрос обратимся к книге [2] Ю.В. Харечко, который пишет:

« Некоторые виды электрооборудования переменного тока имеют нейтрали, например: трехфазные трансформаторы, генераторы и электродвигатели, обмотки которых соединены звездой, трехфазные электронагреватели, нагревательные элементы которых также соединены звездой. В составе трехфазной электрической системы могут быть десятки, сотни и тысячи электротехнических изделий, имеющих нейтрали. »

[2]

Что представляет собой нейтраль?

Ю. В. Харечко в своей книге [2] вполне однозначно описал нейтраль:

« Нейтраль представляет собой общую токоведущую часть многофазного источника питания переменного тока. Нейтралью, например, является общий вывод обмоток трёхфазного электрогенератора или трансформатора, соединённых в звезду. У однофазного источника питания нейтралью является средняя токоведущая часть, например, средний вывод обмотки однофазного трансформатора или электрогенератора. Указанная токоведущая часть может быть заземлена или изолирована от земли. В нормативной документации (особенно в ПУЭ) ее соответственно называют глухозаземленной или изолированной нейтралью. »

[2]

Найти нейтраль вы можете на рисунке 1 ниже (в качестве примера).

Рис. 1. Система TT трехфазная четырехпроводная (показана нейтраль) (на основе рисунка 31F1 ГОСТ 30331.1-2013)

Термины «глухозаземленная нейтраль» и «изолированная нейтраль» корректны, если их правильно употребляют.

Если обратиться к книгам Ю.В. Харечко [2] и [3], то можно в них найти анализ действовавшей ранее и действующей в настоящее время нормативной документации в которой некорректно трактуются и употребляются данные термины. В частности Ю.В. Харечко вполне справедливо делает заключение:

« В нормативных требованиях термин «изолированная нейтраль» иногда используют недостаточно корректно. При соединении обмоток трехфазного электрогенератора или трансформатора треугольником у источника питания нет нейтрали. Токоведущие части однофазного источника питания, имеющего одну обмотку, например выводы однофазного электрогенератора, также не являются нейтралью. Поэтому в низковольтных электрических системах переменного тока с так называемой «изолированной нейтралью» нейтрали, как таковой, может и не быть вовсе. В указанных случаях более правильно говорить об изолированных от земли токоведущих частях источника питания. »

[2]

« Поэтому термины «глухозаземленная нейтраль» и «изолированная нейтраль» имеют ограни­ченное применение. Их можно исключить из нормативных требо­ваний к низковольтным электроустановкам. Низковольтные элек­трические системы правильнее классифицировать по типам за­земления системы. В противном случае требования нормативных документов больше напоминают собой нагромождение понятий, повторяющих друг друга. »

[3]

Список использованной литературы

1. ГОСТ 30331.1-2013
2. Харечко Ю.В. Краткий терминологический словарь по низковольтным электроустановкам. Часть 1// Приложение к журналу «Библиотека инженера по охране труда». – 2011. – № 3. – 160 c.
3. Харечко В.Н., Харечко Ю.В. Основы заземления электрических сетей и электроустановок зданий, 3-издание, 2004

описание типов и видов, способов подключения

Воздушные, кабельные линии на трансформаторных подстанциях работают с высоким напряжением. Его передача предполагает соблюдение мер безопасности. Высоковольтные линии аналогично энергосистемам с 380 В подсоединяются по специально установленным схемам — так обеспечивается надлежащая защита от случайного поражения током, проходящим через действующую цепь. При этом нейтральная трансформаторная точка — «нейтраль» — подлежит надежному заземлению.

Способы подсоединения

Особенность функционирования высоковольтных систем заключается в том, что при повреждении, обрыве линии происходит замыкание на землю отдельного провода. При этом токи утечки представлены внушительными величинами. Отличительными являются меры безопасности, которые применяются к подобным сетям. Они несравнимы с аналогичными действиями, проводимыми в цепях конечных потребителей. В сетях с 6 — 35 кВ стандартно задействуются следующие виды заземления нейтрали:

1. Прямая связь с заземляющим устройством (ЗУ), которое устанавливается вблизи высоковольтной опоры, подстанции с трансформатором. Такую схему принято называть глухозаземленной нейтралью.
2. Подключение выполняется с помощью специальных устройств — компенсаторов или реакторов дугогасящего типа.
3. В процессе задействуется заземляющая система, предполагающая подключение описываемой нейтральной точки посредством резистора.
4. Создание изолированной нейтрали в обход к подсоединению ЗУ в пределах обслуживаемого объекта, защищаемой высоковольтной линии.

Монтирование компенсационных деталей по сети проведения нейтрального проводника помогает снизить величины токов замыкания. Работа подобной цепи заключается в нейтрализации опасного электричества через планомерное изменение индуктивности на катушке. В последней напряжение обязательно имеет обратную фазу.

Когда достигаются определенные показатели индуктивности, ток в месте замыкания используемого заземлителя достигает нулевых значений. Более эффективное действие подобного заземления с параллельной индукцией обеспечивается за счет включения резистора. Такой прибор обеспечивает стекание активного тока, который необходим для работы высоковольтного защитного реле.

Важно! Каждая описанная система предполагает установку на принимающей стороне отдельного ЗУ. С его помощью создается эффективное заземление нейтрали, обеспечиваются надлежащие условия по использованию ВЛ.

Без подключения в цепь обозначенных устройств невозможно создание эффективных защитных функций. Если случится случайная поломка нейтрального проводника, на подстанциях силовые действующие установки будут незащищенными.

Стоит упомянуть еще вариант заземления нейтрали, включенной в сети от 6 до 35 кВ. Общая точка подводится к питающей цепи, что дает возможность эффективно использовать заземлитель. При этом создаются оптимальные условия для стекания активного тока. Существенным недостатком метода выступает его высокая стоимость, по этой причине он задействуется только на территориях питающих подстанций, у которых входные напряжения достигают 110 кВ и более.

Системы с изоляцией от земли

Работа высоковольтных сетей с эффективно заземленной нейтралью изоляционного типа является распространенной в различных регионах России. В этом случае нейтральная точка в трансформаторе или генераторе с трехфазной обмоткой не заземляется. Популярность подобного варианта включения нейтрали объясняется тем, что замыкание на землю фазы не является коротким, т. к. попросту отсутствует взаимосвязь с грунтом.

Особенность же заключается в том, что ВЛ в таком аварийном режиме работает без существенных поломок на протяжении нескольких часов. Среди достоинств такой схемы отмечено также наличие малых токов в точке замыкания ОЗЗ (одна фаза на землю). Объясняется такой принцип небольшой емкостью сети по отношению к грунту.

Важно! Подобный тип включения имеет токи ОЗЗ на порядок ниже в сравнении с межфазными замыканиями. Это очередное преимущество обозначенных сетей.

Отсутствует необходимость во включении защитных быстродействующих устройств от ОЗЗ, в результате чего снижаются затраты при эксплуатации систем. Не обойтись и без недостатков при подключении:

1. В некоторых случаях создаются перенапряжения, имеющие дуговой эффект даже при небольших токах в месте заземления одной фазы.
2. Существует вероятность выхода из строя высоковольтных, кабельных установок вследствие повреждения изоляционного слоя.
3. Ведется повышенный учет напряжений (380 В). При необходимости линейная электрическая техника подвергается тщательной изоляции.
4. Сложное нахождение и определение конкретной точки повреждения.

Выбирая описанный тип подсоединения нейтральной точки, следует учитывать все его преимущества и недостатки, тщательно продумать последствия от возможных аварийных ситуаций.

Подключение с помощью низкоомного сопротивления

Среди многих видов нейтралей часто используется заземление через резистор с незначительной номинальной величиной. Они нашли широкое применение на территории Беларуси, России. Логично в таких схемах задействовать высокоомный резистор (RB-режим), который задает низкие уровни перенапряжений при ОЗЗ.

В других случаях при заземлении нейтральной точки задействуются комбинированные способы ее подсоединения посредством применения индуктивности (RB-режим и LB).

Более подробное изучение обозначенных подходов показывает, что резисторы высокоомного типа характеризуются внушительными размерами. К тому же они отличаются значительными ценами и массой. Однако и обустройство дугогасящих реакторов отличается своими особенностями и недостатками. Поэтому при выборе режима, поддерживаемого низкоомным резистором, следует провести тщательные расчеты и исчисления с учетом обозначенных факторов.

Существует два типа проведения низкого заземления. В первом случае выполняется установка резонансного резисторного приспособления, с помощью которого срабатывает защита от токов при ОЗЗ. Что касается второго варианта, он предполагает использование заземленных схем посредством индуктивности. Они направлены на обеспечение защиты в случае фазных двойных замыканий.

При резистивном подключении стоит принимать во внимание дополнительные токи в нейтрали, которые могут стать причиной прерывания емкостных значений ОЗЗ до 3 раз и более. Индуктивные или реактивные схемы по уровню своего заземления не должны превышать общее значение электротоков, исходящих от двойных замыканий.

Исходя из ПУЭ, обозначенные выше рабочие режимы могут быть кратковременными или длительными. Последний вариант предполагает расположение заземляющих деталей в единую цепь, в которой нейтраль функционирует на постоянной основе.

Именно такой способ подключения, на что указывают правила устройства электрических установок, допустим только при выполнении качественного заземления с показателем RЗ ≤ 0,5 Ом. Подобный подход эффективен с точки зрения трудовых затрат и экономических соображений.

Одиночная заземленная нейтраль и многозаземленная нейтраль.

Одиночная заземленная нейтраль и многозаземленная нейтраль:

• В распределительной системе Трехфазная нагрузка несимметрична и нелинейна, поэтому нейтраль играет важную роль в распределительной системе.
• Обычно распределительные сети эксплуатируются в несбалансированной конфигурации и обслуживают потребителей. Это вызывает протекание тока через нейтральный провод и падение напряжения на нейтральном проводе.Неуравновешенная нагрузка и чрезмерный ток в нейтральном проводе являются одной из проблем в трехфазных четырехпроводных распределительных системах, которые вызывают падение напряжения в нейтральном проводе и создают проблемы для клиентов. Наличие напряжения заземления нейтрали приводит к разбалансировке трехфазных напряжений для трехфазных потребителей и снижению напряжения фазы до нейтрали для однофазных потребителей.
Трехфазная четырехпроводная сеть
• MULTI-GROUNDED широко применяется в современных системах распределения электроэнергии благодаря более низким затратам на установку и более высокой чувствительности защиты от короткого замыкания, чем трехфазная трехпроводная сеть.Нейтрали играют важную роль в обеспечении качества электроэнергии и безопасности.
• Система с несколькими заземленными нейтралью является преобладающей системой распределения электроэнергии, используемой в Соединенных Штатах.
• Он позволяет неконтролируемому количеству электрического тока течь по земле без ограничений, создавая потенциальный вред для населения и животных, вызывая поражение электрическим током, и считается ответственным за необнаруженные поражения электрическим током.
• Защитное заземление, используемое в устройствах низкого напряжения, 600 В и ниже, будет описано и использовано для объяснения опасностей, связанных с современной распределительной системой с несколькими заземленными нейтралью, используемой в Соединенных Штатах.Это позволит читателю увидеть параллели между безопасной распределительной системой низкого напряжения и опасной распределительной системой среднего напряжения с заземленной нейтралью.
• Причины для разработки трехфазных, четырехпроводных, многозаземленных систем заключаются в сочетании соображений безопасности и экономических соображений. Трехфазная, четырехпроводная конструкция с несколькими заземлениями успешно используется в течение многих лет и хорошо задокументирована в стандартах, включая Национальный электротехнический кодекс (NEC).
• Крайне важно принять решение о внедрении системы многозаземленной нейтрали для экономии денег за счет внедрения системы распределения электроэнергии с заземленной нейтралью в ущерб общественной безопасности.

Система заземленной нейтрали с несколькими заземлениями (MEN):

• На рис. Показаны системы нейтрали с несколькими заземлениями, обычно используемые электроэнергетическими компаниями в Северной Америке. Реактор заземления нейтрали используется некоторыми коммунальными предприятиями для уменьшения доступного тока замыкания на землю, в то же время поддерживая эффективно заземленную систему.
• Система заземления с множественной заземленной нейтралью (MEN) — это система, в которой нейтральный провод низкого напряжения используется в качестве обратного пути с низким сопротивлением для токов короткого замыкания, и где повышение его потенциала поддерживается низким за счет подключения к земле в нескольких местах. по его длине. Нейтральный проводник подсоединяется к земле на распределительном трансформаторе, на каждой установке потребителя и на определенных опорах или подземных столбах. Сопротивление между нейтральным проводом распределительной системы и землей не должно превышать 10 Ом в любом месте.
• NEC, статья 250, часть X Заземление систем и цепей 1 кВ и выше (высокое напряжение)
• (A) Многократное заземление: Нейтраль жестко заземленной нейтральной системы разрешается заземлять более чем в одной точке.
• (B) Заземленный нейтральный проводник: Заземлите каждый трансформатор, Заземлите с интервалом 400 м или меньше, Заземлите экранированные кабели в местах, подверженных контакту с персоналом.

Одинарная заземленная нейтраль:

• Рис. Покажите одну заземленную нейтраль, которая отличается от системы с несколькими заземлениями.На рисунке показано, что нейтраль также подключена к земле, но нейтральный провод проходит вместе с фазными проводниками. Конфигурация, показанная на рисунке, позволяет размещать электрические нагрузки и трансформаторы между любыми из трех фазных проводов, между фазой и / или фазой с нейтралью.
• Это соединение между фазой и нейтралью заставит электрический ток течь через нейтраль обратно к трансформатору. Пока это электрическое соединение допустимо, если нейтраль изолирована или рассматривается как потенциально находящаяся под напряжением, но в будущем будут внесены изменения, которые сведут на нет безопасность людей и животных.
• Заземление обычно располагается на распределительной подстанции. Это может показаться незначительным, но различия значительны

Преимущества систем с несколькими заземленными нейтралью:

(1) Оптимизируйте размер ограничителя перенапряжения:

• Ограничители перенапряжения применяются в энергосистеме на основе напряжения между фазой и землей в нормальных и ненормальных условиях. В условиях замыкания на землю линейное напряжение может увеличиваться до 1. 73 шт. На двух, исправные.
• Применение ограничителей перенапряжения в энергосистеме зависит от эффективности заземления системы. Состояние перенапряжения, которое может возникнуть во время замыкания на землю, можно минимизировать, поддерживая низкий импеданс нулевой последовательности. Следовательно, оптимизация размеров ограничителей перенапряжения в системе зависит от заземления системы.
• Эффективно заземленная система питания позволяет использовать ограничитель перенапряжения с более низким номиналом. Ограничитель перенапряжения с более низким номиналом обеспечивает лучшую защиту от перенапряжения по более низкой цене.Эффективно заземленная система может быть создана только с использованием многозаземленной нейтрали правильного размера.
• с системой с одной заземленной нейтралью требует использования разрядников на полное линейное напряжение. Это увеличивает стоимость ОПН и в то же время снижает защиту, обеспечиваемую ОПН. Кроме того, если нейтраль четвертого провода не заземлена, рекомендуется разместить разрядники для защиты от перенапряжений в соответствующих местах на этом проводе.

(2) Полное сопротивление нулевой последовательности ниже для системы с несколькими заземлениями, чем для системы с одноточечной заземленной нейтралью.

(3) Мороз и арктические условия отрицательно влияют на полное сопротивление нулевой последовательности. Нейтраль системы с несколькими заземлениями по-прежнему будет снижать полное сопротивление нулевой последовательности по сравнению с одной точкой заземления. Фактически, без многозаземленной системы более вероятно, что ток короткого замыкания будет недостаточным для правильной работы защиты от замыкания на землю.

(4) Стоимость оборудования для многозаземленной системы ниже.

(5) Вопросы безопасности на экранах кабелей.

• Кабели среднего и высокого напряжения обычно имеют кабельные экраны (требования NEC выше 5 кВ), которые необходимо заземлить. У этого щита несколько причин:
  • Для ограничения электрических полей внутри кабеля
  • Для получения равномерного радиального распределения электрического поля
  • Для защиты от наведенного напряжения
  • Для уменьшения опасности поражения электрическим током Если экран не заземлен, опасность поражения электрическим током может возрасти. Если экран заземлен в одной точке, индуцированное напряжение на экране может быть значительным и создать опасность поражения электрическим током. Поэтому на экране обычно используется несколько заземлений, чтобы ограничить напряжение до 25 вольт.
  • Эта практика многократного заземления экранов кабелей включает в себя заземление концентрических нейтралей на силовых кабелях, тем самым увеличивая потребность в многократном заземлении нейтралей в энергосистеме.

Недостатки многократного заземления нейтрали:

(1) Снижение уровня электробезопасности в общественной и частной собственности.

• В распределительной системе с несколькими заземленными нейтралью необходимо электрическое соединение с землей не реже 4 раз на милю, чтобы напряжение на заземленной нейтрали не превышало примерно 25 вольт, что делает его безопасным для линейных монтажников в случае их соприкосновения. с нейтралью и землей.
• В соответствии с Правилом NESC 096 C на участке с заземленным нейтральным проводом, подключенным к земле не менее 4 раз на милю, и на каждом трансформаторе и молниеотводе теперь есть несколько путей над и через землю, по которым может протекать опасный электрический ток. непрерывно, неконтролируемо.
• Путь, по которому этот ток проходит через землю, не может быть определен. Мы не можем нанести изотоп на каждый электрон и проследить его путь, когда он бесконтрольно течет через Землю. Безответственно допускать протекание блуждающего неконтролируемого электрического тока в частную собственность и через нее.
• Национальный электротехнический кодекс (NEC) требует, чтобы нейтраль в сервисном разъединителе и на плате защиты от перегрузки по току также была заземлена. Теперь вторичная нейтраль подключена к земле во второй раз.Теперь существует параллельное соединение нейтрали с землей, позволяющее опасному электрическому току непрерывно бесконтрольно протекать по земле.

(2) Настройка реле защиты от замыканий на землю сложна.

Преимущества системы с одной заземленной нейтралью:

(1) Более надежная и безопасная система.

(2) Установка реле защиты более проста в случае одиночной заземленной нейтрали:

• Защитные реле должны обнаруживать ненормальные условия, особенно те, которые связаны с замыканием на землю.В одноточечной заземленной системе, с нейтральным проводником или без него, ток, протекающий в землю, следует рассматривать как аномальный (за исключением нормального зарядного тока). Для определения замыканий на землю:

• Трансформатор тока в месте заземления нейтрали можно использовать для измерения тока замыкания на землю (нулевой последовательности).
• ТТ нулевой последовательности, охватывающий три фазного и нулевого проводов.

• Остаточный контур с четырьмя трансформаторами тока (Остаточный контур трех трансформаторов тока с нейтрализацией нейтрали).

• Защита от замыканий на землю в системе с заземленной нейтралью сложнее, чем в системе с одноточечным заземлением, поскольку необходимо учитывать токи замыкания как в нейтрали, так и на землю.
• Нейтральный ток и аналогичный ток замыкания на землю могут протекать как по нейтрали, так и по земле. Таким образом, мы должны рассчитать как ток как величину тока нейтрали, которая может протекать в цепи, так и уставка замыкания на землю должна быть выше этого тока нейтрали. Это очевидно из рис.

(3) Определение тока замыкания на землю:

• Хотя определение тока замыкания на землю в одноточечной заземленной системе менее сложно, чем в многозаземленной системе, величина тока замыкания на землю в одноточечной заземленной системе может быть значительно ограничена из-за того, что все замыкания на землю ток должен вернуться через землю. Это особенно верно, когда удельное сопротивление земли высокое, почва промерзшая или почва очень сухая.

Артикул:

Джон П. Научный сотрудник Нельсона, IEEE ANSI / IEEE Std 142-1991

Westinghouse Electric Corporation, Справочник по передаче и распределению электроэнергии NFPA 70.

Джеффри Лейб, Число автомобильных аварий на подъеме, газета Denver Post, 7 ноября 2002 г.

R.T. Бек и Люк Ю, Рекомендации по проектированию систем заземления.

================================================= ===================================

Нравится:

Нравится Загрузка …

Связанные

Что такое нейтраль с несколькими заземлениями?

Определение системы многократного заземления нейтрали

Aus / NZ 3000 (известные как Правила проводки Австралии / Новой Зеландии) определили нейтраль с несколькими заземленными контактами как

Система заземления, в которой части электроустановки, требующие заземления в соответствии с настоящим Стандартом, соединяются вместе для образования эквипотенциально связанной сети, и эта сеть подключается как к нейтральному проводнику системы электроснабжения, так и к общей массе земли. .(AUS / NZ 3000: 2007 пункт 1.4.66)

Источник: Австралия / Новая Зеландия 3000: 2007

В коде поясняется, что в этой системе нейтральный проводник распределительной системы заземляется в источнике питания через равные промежутки времени по всей системе и на каждой электрической установке, подключенной к системе.

Внутри электроустановки система заземления отделена от нейтрального проводника и предназначена для соединения открытых проводящих частей оборудования.

Характеристика системы MEN

• Все открытые металлические части в электрической системе заземлены
• Существует ссылка, которая соединяет нейтраль и землю, подключенные к главной распределительной панели.
• Нейтраль питающего трансформатора должна быть заземлена.
• Почва, где он будет установлен, должна быть хорошо проводящей

В чем преимущество системы MEN?

Основное преимущество этой системы заключается в том, что она обеспечивает более низкое полное сопротивление контура замыкания на землю , , что позволяет быстро срабатывать выключатель.Это связано с тем, что открытые проводящие части и посторонние проводящие части непосредственно электрически связаны с общей массой земли. В отличие от других систем заземления, таких как TN-S, где заземление можно проследить до источника, существует риск высокого импеданса контура замыкания на землю, который может задержать срабатывание устройств защиты цепи в случае неисправности.

Опасность заземления МЭН

Оборудование остается под напряжением, даже если нейтраль отключена

Хотя это случается редко, в этой системе возникает конкретная проблема, когда нейтраль на стороне питания будет отключена.В этом случае оборудование по-прежнему будет работать из-за непрерывного пути, обеспечиваемого заземлением, в то время как потенциал

В ток, протекающий через полное сопротивление земли, приведет к тому, что защитное заземление в системе будет выше «внешнего» потенциала земли. В крайних случаях это может приблизиться напряжение питания от сети.

Возможность протекания тока в соединительных проводниках

Другое дело, есть вероятность, что через соединительные проводники, создающие потенциальную опасность возгорания.Величина ток будет зависеть от того, где находится нейтраль, и от условий заземления в системе.

Источник:

· AUS / NZ 3000: 2007 · Электромонтажная практика Авторы: Кейт Петебридж и Ян Нисон · BS 7671

Заземление нейтрали подстанции — EE Publishers

28 февраля 2018 г., Опубликовано в статьях: Energize

Майк Райкрофт, EE Publishers

Распределительные системы заземлены для создания эталонной точки для напряжения системы, для облегчения обнаружения и отличительной изоляции неисправностей, связанных с контактом с землей, и для ограничения перенапряжений в переходных условиях.Система заземления нейтрали — это система, в которой нейтраль соединена с землей либо жестко, либо через сопротивление или реактивное сопротивление, величина которого достаточна для существенного уменьшения переходных процессов и обеспечения достаточного тока для работы устройств селективной защиты от замыканий на землю. Чувствительные детекторы повреждений позволяют снизить токи повреждения до очень низких значений.

Незаземленные нейтрали использовались в прошлом из-за того, что первое замыкание на землю не требовало отключения системы.Незапланированный останов при первом замыкании на землю был особенно нежелателен для отраслей, основанных на непрерывных процессах и где было необходимо продолжение подачи даже в условиях единичного замыкания. Несмотря на достижение первоначальной цели, незаземленная система не обеспечивала контроль переходных перенапряжений.

Системы заземления нейтрали похожи на предохранители в том, что они ничего не делают, пока что-то в системе не выйдет из строя. Затем они, как предохранители, защищают персонал и оборудование от повреждений.Повреждение возникает из-за двух факторов: как долго длится короткое замыкание и насколько велик ток замыкания. Реле замыкания на землю отключают выключатели и ограничивают продолжительность замыкания, а резисторы заземления нейтрали ограничивают величину тока замыкания.

Существует пять методов заземления нейтрали:

• Незаземленная нейтраль
• Система с твердым заземлением нейтрали
• Система заземления нейтрали через сопротивление
  o Заземление с низким сопротивлением
  o Заземление с высоким сопротивлением
• Резонансная система заземления нейтрали
• Система заземления трансформатора

Незаземленные системы

В системе с незаземленной нейтралью нет внутреннего соединения между проводниками и землей.Однако существует емкостная связь между проводниками системы и прилегающими заземленными поверхностями. Следовательно, «незаземленная система» в действительности является «емкостной заземленной системой» благодаря распределенной емкости. В результате эта последовательная резонансная цепь L-C может создавать перенапряжения, значительно превышающие линейное напряжение, когда подвергается повторяющимся повторным ударам одной фазы на землю. Это, в свою очередь, сокращает срок службы изоляции, что может привести к выходу оборудования из строя (рис.1).

Рис.1: Емкостная связь незаземленной распределительной системы [5].

В нормальных условиях эксплуатации эта распределенная емкость не вызывает проблем. Фактически, это выгодно, поскольку фактически устанавливает нейтральную точку для системы. В результате фазные проводники испытывают напряжение только при напряжении между фазой и нейтралью, превышающем потенциал земли. Но проблемы могут возникнуть в условиях замыкания на землю. Замыкание на землю в одной линии приводит к появлению полного линейного напряжения во всей системе между проводниками и заземленными поверхностями.Таким образом, на всей изоляции системы присутствует напряжение в 1,73 раза превышающее нормальное. Эта ситуация часто может вызвать отказ трансформаторов из-за пробоя изоляции.

Системы с глухим заземлением

В системе с глухим заземлением нейтраль подключается непосредственно к земле, либо напрямую, либо через трансформатор виртуальной нейтрали. Обычно все низковольтные системы надежно заземлены. Для систем среднего и высокого напряжения сплошное заземление является самым дешевым методом, но имеет ряд серьезных недостатков.

• Высокие токи короткого замыкания с последующим повреждением оборудования
• Высокий ток вызовет отключение всех фаз

Резисторы заземления нейтрали используются для ограничения тока короткого замыкания в трансформаторах. Когда происходит замыкание фазы на землю, ток замыкания ограничивается только сопротивлением почвы. Этот ток, который может быть очень большим, может повредить обмотки. Сети низкого напряжения обычно имеют глухое заземление, а резистивное заземление нейтрали обычно применяется только к линиям среднего и высокого напряжения.

Рис. 2: Система с глухим заземлением [4].

Системы с резистивным заземлением

Основными причинами ограничения тока фазы на землю путем заземления сопротивления являются:

• Для уменьшения эффектов горения и плавления неисправного электрического оборудования, такого как распределительное устройство, трансформаторы, кабели.
• Для снижения механических напряжений в цепях / оборудовании, несущем токи короткого замыкания.
• Для снижения опасности поражения персонала электрическим током из-за случайного замыкания на землю.
• Для уменьшения опасности возникновения дугового разряда или вспышки.
• Для уменьшения кратковременного провала сетевого напряжения.
• Для одновременного контроля переходных перенапряжений.
• Для улучшения обнаружения замыкания на землю в энергосистеме.

Заземляющие резисторы обычно подключаются между землей и нейтралью трансформаторов подстанции (рис. 3), чтобы ограничить максимальный ток короткого замыкания до значения, которое не приведет к повреждению оборудования, в то же время обеспечивая достаточный ток замыкания для срабатывания реле защиты от замыканий на землю.Хотя можно ограничить токи короткого замыкания с помощью резисторов заземления нейтрали с высоким сопротивлением, токи короткого замыкания на землю могут быть значительно уменьшены, и устройства защиты могут не распознавать замыкание.

Рис. 3: Резистивное заземление нейтрали [4].

Обычно ограничивают токи однофазного замыкания с помощью низкоомных заземляющих резисторов нейтрали приблизительно до номинального тока трансформатора. Кроме того, ограничение токов короткого замыкания до заданных максимальных значений позволяет выборочно согласовывать защитные устройства, что сводит к минимуму нарушение работы системы и позволяет быстро обнаруживать повреждения.

Сопротивление заземления можно разделить на типы с высоким и низким значением. Сопротивление также классифицируется в зависимости от времени, в течение которого они могут выдерживать ток короткого замыкания. Типичная продолжительность составляет 1 с, 10 с, 1 мин и 10 мин. Резистор с увеличенным номинальным сроком службы используется в системах, где надежность системы критична. В этих ситуациях используется высокое сопротивление, которое может выдерживать короткое замыкание в течение длительного периода. Когда происходит замыкание на землю одной фазы, генерируется аварийный сигнал. Однако система продолжает работать до следующего запланированного выключения.

Ток замыкания на землю, протекающий через резистор любого типа при замыкании одной фазы на землю, увеличивает межфазное напряжение двух оставшихся фаз. В результате характеристики изоляции проводов и разрядника должны быть основаны на линейном напряжении. Это временное увеличение напряжения между фазой и землей также следует учитывать при выборе двух- и трехполюсных выключателей, установленных в заземленных через сопротивление низковольтных системах.

Высокоомные системы заземления нейтрали

Системы заземления с высоким сопротивлением предназначены для ограничения токов замыкания фазы на землю в распределительных сетях с помощью заземленного резистора между нейтралью трансформатора или генератора и землей.При таком типе системного заземления нет необходимости отключать соответствующий автоматический выключатель в случае замыкания фазы на землю. Система подает сигнал тревоги только тогда, когда неисправный фидер остается в рабочем состоянии, пока неисправность не будет обнаружена и устранена. Эта функциональность требуется в определенных электрических приложениях, где риски, связанные с прерыванием подачи электроэнергии, выше, чем риск позволить системе работать с замыканием фазы на землю, ограниченным резистором.

Рис.4: Заземление трансформатора звездой треугольником [4].

Помимо предотвращения отключения фидера за счет ограничения тока короткого замыкания, система заземления с высоким сопротивлением имеет следующие преимущества:

• Снижены переходные перенапряжения
• Риск вспышки дуги снижен
• Простое обнаружение неисправности

Недостатком является то, что в случае одиночного замыкания на землю напряжение на двух других исправных фазах стремится достичь значения линейного напряжения, в зависимости от соотношения между нулевым и прямым последовательным импедансом, наблюдаемым при КЗ. .Это повышение фазного напряжения увеличивает вероятность второго замыкания на землю в другой фазе и другом фидере. В этом случае ток короткого замыкания между фазой и землей будет протекать с величиной, ограниченной:

• Полное сопротивление земного тракта
• Возможное возникновение дуги

Резистор заземления нейтрали не может ограничить величину этого повреждения, потому что резистор находится за пределами своей траектории. Неисправность будет развиваться до тех пор, пока не будет окончательно отключена максимальной токовой защитой задействованных фидеров, и риски, связанные с внезапным отключением, не будут устранены.Вторая система защиты от замыкания на землю была разработана для предотвращения этой ситуации путем отключения только одного из фидеров, имеющего самый низкий приоритет, в случае второго замыкания фазы на землю, оставляя остальную часть системы работающей только с одним замыкание фазы на землю ограничивается по величине резистором заземления нейтрали.

Согласование с максимальной токовой защитой автоматических выключателей и уставками приоритета являются важными соображениями. Если второе замыкание фазы на землю в другой фазе происходит в том же фидере, в котором произошло исходное короткое замыкание, вторая система защиты от замыкания на землю не сработает, оставляя ответственность за отключение или отключение фидера на максимальную токовую защиту автоматического выключателя или предохранители. .

Рис. 5: Зигзагообразное заземление нейтрали трансформатора [4].

Системы заземления нейтрали с низким сопротивлением

Заземление с низким сопротивлением используется в крупных электрических сетях среднего и высокого напряжения, где имеется большое количество капитального оборудования, а перебои в работе сети имеют значительный экономический эффект. Эти NER обычно имеют размер, чтобы ограничить ток повреждения до уровня, достаточного для срабатывания защитных устройств, но недостаточного для создания серьезного повреждения в точке повреждения.

Заземление через трансформатор или нейтральный электромагнитный соединитель (NEC)

Если нейтральная точка недоступна, можно создать искусственное заземление с помощью трансформатора.Трансформатор заземления используется для обеспечения пути к незаземленной системе или когда нейтраль системы недоступна по какой-либо причине, например, когда система подключена по схеме треугольника. Он обеспечивает путь к нейтрали с низким импедансом, а также ограничивает переходное перенапряжение при замыкании на землю в системе. Заземление системы может быть выполнено следующим образом:

Трансформатор заземления Delta-Star

В случае трансформатора заземления по схеме треугольник-звезда, сторона треугольника замкнута, чтобы обеспечить путь для тока нулевой последовательности.Обмотка звездой должна иметь такое же номинальное напряжение, что и цепь, которая должна быть заземлена, в то время как номинальное напряжение треугольника может быть любым стандартным уровнем напряжения.

Рис. 6: Система катушек Петерсена [4].

Трансформатор зигзагообразный

Зигзагообразный трансформатор можно использовать для заземления трансформатора. Он обеспечивает изоляцию между землей и компонентом, так что на компонент системы не могут повлиять токи короткого замыкания. Зигзагообразный трансформатор подавляет гармоники энергосистемы.Он также защищает энергосистему, снижая напряжение, возникающее при возникновении неисправности. Трансформатор зигзагообразный не имеет вторичной обмотки. Это трехлепестковый (разветвленный) трансформатор, в котором каждая конечность имеет две одинаковые обмотки. Один набор обмоток соединен звездой для обеспечения нейтральной точки. Другие концы этого набора обмоток подключены ко второму набору обмоток, как показано на рисунке ниже. Направление тока в двух обмотках на каждом плече противоположно друг другу.

При нормальных условиях эксплуатации общий поток в каждом плече пренебрежимо мал. Следовательно, трансформатор потребляет очень небольшой ток намагничивания. В условиях повреждения полное сопротивление заземляющего трансформатора очень низкое.

Для ограничения тока короткого замыкания резистор подключается последовательно к точке заземления нейтрали. Он рассчитан на кратковременную номинальную мощность в кВА и выдерживает номинальный ток в течение очень короткого времени.

Резонансная заземленная нейтраль

Токи повреждения также можно уменьшить, заземлив нейтраль через индуктивный импеданс.Добавление индуктивного реактивного сопротивления от нейтральной точки системы к земле — это простой метод ограничения доступного замыкания на землю от значения, близкого к максимальной емкости трехфазного короткого замыкания, до относительно низкого значения. Для ограничения реактивной части тока замыкания на землю в энергосистеме можно подключить реактор с нейтралью между нейтралью трансформатора и системой заземления станции.

Рис. 7: Плунжерный тип NERC (траншейный).

Заземление катушки Петерсена

Катушка Петерсона — это регулируемый реактор с железным сердечником, используемый для нейтрализации емкостного тока замыкания на землю в энергосистеме.Когда в незаземленных трехфазных системах происходит замыкание фазы на землю, фазное напряжение неисправной фазы снижается до потенциала земли, поскольку емкость неисправной линии разряжается в месте повреждения, фазное напряжение двух других фаз возрастает в √3 раза. Между этими емкостями между фазой и землей возникает зарядный ток, который будет продолжать протекать через путь короткого замыкания, пока остается.

Современная плавно регулируемая катушка Петерсена состоит из реактора с железным сердечником, подключенного между нейтралью трансформатора подстанции и землей в трехфазной системе.В случае короткого замыкания емкостный ток замыкания на землю (I _r + I _y ) теперь нейтрализуется током в реакторе (Ir), поскольку он равен по величине, но сдвинут по фазе на 180 °. . Катушки Петерсена регулируются автоматически для компенсации тока замыкания на землю. На рис. 7 показана регулируемая катушка Петерсена плунжерного типа.

Значение индуктивности в катушке Петерсена должно соответствовать значению емкости сети, которая может изменяться, когда и когда выполняется переключение в сети.Современные контроллеры катушек постоянно контролируют напряжение нулевой последовательности и обнаруживают любые возникающие изменения. Когда происходит изменение емкости сети, контроллер автоматически настраивает катушку Петерсена на этот новый уровень, чтобы гарантировать, что она настроена на правильную точку, чтобы немедленно нейтрализовать любое замыкание на землю, которое может произойти. Это быстрое ограничение тока замыкания на землю происходит автоматически без какого-либо дополнительного вмешательства со стороны системы [2].

Катушка Петерсена также может называться дугогасящей катушкой (ASC).

Рис. 8: Жидкий резистор заземления нейтрали (Powertech).

Технология и дизайн

Жидкостные резисторы заземления нейтрали (LNER)

Жидкостный нейтральный заземляющий резистор представляет собой большой резервуар, содержащий раствор электролита (дистиллированная вода с небольшим количеством электролитического порошка). (Рис.8) Внешний корпус резервуара жестко соединен с точкой заземления. Внутренний электрод, изолированный от бака, обеспечивает соединение с нейтралью трансформатора.При вводе в эксплуатацию в воду добавляется небольшое количество электролита для увеличения проводимости раствора до достижения калиброванного уровня сопротивления. Конечным результатом является жидкость с высокой пропускной способностью по току и высоким сопротивлением в очень прочном и низком техническом обслуживании.

LNER имеет фиксированную конструкцию в отличие от более привычных резисторов или реостатов для жидкого стартера, и поэтому его проще сконструировать и откалибровать. Количество жидкости в баке обеспечивает высокую способность поглощения тепла.Проблемы с LNER включают широкий допуск по значениям сопротивления и необходимость регулярной калибровки.

Рис. 9: Твердотельный заземляющий резистор (Postglover).

Жесткие резисторы заземления

Резисторы заземления с твердой нейтралью состоят из катушек из резистивного материала, намотанных на изоляторы. В резисторе используется не принудительное воздушное охлаждение, и требуется тщательная конструкция, чтобы не допускать превышения температурных пределов. Резистивным материалом обычно является нержавеющая сталь или другой сплав.

Твердый заземляющий резистор может включать в себя трансформатор тока для управления устройством защиты. Трансформатор тока должен выдерживать ток короткого замыкания. Однако в случае резистивного заземления ток короткого замыкания значительно снижается, и конструкция ТТ не столь серьезна.

Список литературы

[1] Дж. Пармар: «Типы заземления нейтрали в распределительной сети (часть 1)», Портал электротехники.
[2] HV Power: «Катушки Петерсена — основные принципы и применение», www.hvpower.co.nz
[3] Trench: «Системы защиты от замыканий на землю: катушки для подавления дуги», брошюра Trench, www.trenchgroup.com
[4] Mytech: «Методы электрического заземления», www.mytech-info.com/ 2016/07 / electric-earthing-methods.html
[5] Eqbal: «Обзор системы заземления (незаземленной)», Портал электротехники.

Отправляйте свои комментарии на адрес [email protected]

Статьи по теме

Портал ресурсов правительства ЮАР по коронавирусу COVID-19

Постановлениями министерства предлагается 13813 МВт нового строительства на ГЭС, без Eskom

Настало время для южноафриканской национальной ядерной компании Necsa

Разбираясь со слоном в комнате, это Эском…

Интервью с министром полезных ископаемых и энергетики Гведе Манташе

Изолированная и заземленная нейтраль

Изолированная и заземленная нейтральная система подробно описаны в этой статье.Мы также обсудим достоинства и недостатки отдельных систем.
Для критически важного оборудования мы часто используем изолированную систему заземления нейтрали на корабле. Но заземленная система тоже важна. А мы узнаем, как работает заземленная система.
Заземление системы предназначено для защиты оборудования и людей от поражения электрическим током. Если оборудование имеет разрыв изоляции в двух местах, то есть вероятность короткого замыкания. Это похоже на соединение двух проводов под напряжением. Обычно это приводит к протеканию большого тока через корпус и оборудование.Системы с изолированной и заземленной нейтралью описаны ниже.

Изолированная система заземления нейтрали

Как следует из названия, в такой системе заземления он полностью изолирован от корпуса корабля.
Для протекания тока замыкания на землю в системе с изолированной нейтралью на землю необходимы два замыкания на землю в двух разных линиях. Таким образом, в основном, если происходит единичное замыкание на землю, оно не будет отключать или задействовать какое-либо защитное оборудование, и, следовательно, основная машина будет продолжать работать. На судне такая система является предпочтительной, поскольку нам необходимо оборудование, которое продолжит работу в случае единичного замыкания на землю, например рулевой механизм или другое важное оборудование.Таким образом, для обеспечения непрерывности электрооборудования лучше использовать изолированную систему заземления нейтрали.
Примечание. Электродвигатель рулевого механизма можно заземлить с помощью трансформатора в линии. Но его вторичная обмотка не будет подключена к земле. Таким образом, в случае замыкания на землю он не отключит двигатель.

Система заземления нейтрали

В таком виде системы одиночное замыкание на землю приведет к короткому замыканию и приведет к протеканию большого тока через корпус и оборудование.
Это приведет к перегоранию предохранителя, как показано на рисунке ниже. И мы видим, что устройство сильно отличается от изолированной системы, которую мы читали ранее.
Система заземления нейтрали немедленно отключит оборудование, как только будет обнаружена неисправность. Да и техника с таким действием безопасна.
Высоковольтные системы, такие как генератор, как правило, заземлены. Такое высоковольтное оборудование заземляется с помощью резистора.

Рассмотрим пример генератора, нейтраль которого заземлена без использования резистора между ними.Таким образом, если произойдет какое-либо замыкание на землю, ток будет равняться току полной нагрузки генератора. Если это произойдет, это приведет к повреждению оборудования.

Итак, мы подключаем резистор между нейтралью и землей, он также называется резистором заземления нейтрали -NER. Омическое значение такого резистора значительно ниже максимального тока нагрузки, который может выдерживать генератор. Таким образом, в случае замыкания на землю этот резистор ограничит ток и защитит оборудование.

Для отключения трехфазного двигателя в случае замыкания на землю с помощью трансформатора тока.Когда замыкания на землю нет, трансформатор тока считывает нулевое напряжение на фазах. Но как только произойдет замыкание на землю, он обнаружит ток. И это будет обнаружено средствами защиты и отключит двигатель.
Преимущества изолированной заземляющей нейтрали по сравнению с заземленной нейтралью

1) Он поддерживает непрерывность электрического оборудования. Следовательно, критическое оборудование не отключается в случае замыкания на землю.
2) Одиночное замыкание на землю не вызывает короткого замыкания.
Преимущества заземления нейтрали над изолированной земной нейтралью

1) Отключает электрооборудование при замыкании на землю. Это спасает инструмент.
2) Достаточно одного замыкания на землю, чтобы вызвать замыкание на землю и, следовательно, короткое замыкание.

В чем разница между нейтралью, землей и землей?

Основное различие между нейтралью, землей и землей?

Чтобы понять разницу между нейтралью, землей и землей, мы должны сначала понять необходимость этих вещей.

Нейтраль

Нейтраль — обратный путь для цепи переменного тока, которая должна пропускать ток в нормальных условиях. Этот ток может возникать по многим причинам, в первую очередь из-за дисбаланса фазных токов, а иногда из-за 3-й и 5-й гармоник.

Могут быть и другие причины, но величина этого тока составляет долю фазного тока, а в некоторых случаях он может быть даже в два раза больше фазного тока. Таким образом, предполагается, что нейтральный провод всегда заряжен (в активной цепи).Этот нейтральный провод подключается к земле (путем заземления), чтобы второй вывод нейтрального провода находился под нулевым потенциалом.

Земля или Земля

Земля или Земля предназначен для обеспечения безопасности от утечки или остаточных токов в системе через путь наименьшего сопротивления. В то время как фаза и нейтраль подключены к основной силовой проводке, заземление может быть подключено к корпусу оборудования или к любой системе, которая в нормальных условиях не проводит ток, но в случае некоторого нарушения изоляции должна пропускать небольшой ток.

Этот ток исходит не напрямую от провода под напряжением или фазы, а от вторичных звеньев, которые в нормальном состоянии не контактировали с системой под напряжением. Этот ток обычно намного меньше, чем ток основной линии или фазный ток, и в большинстве случаев имеет порядок мА. Но этого тока утечки достаточно, чтобы убить кого-нибудь или вызвать пожар. Такой ток проходит по пути с низким сопротивлением и направляется на землю через заземляющий провод.

Из-за разницы в применении мы никогда не смешиваем заземление нейтрали и земли.Однако оба обоснованы (конечно, процесс может быть другим). Если оба будут смешаны, то заземляющий провод, который не должен пропускать ток в нормальных условиях, может иметь некоторые заряды и станет опасным.

Полезно знать:

Разница между заземлением и заземлением.

Нет разницы между заземлением и заземлением, но это те же самые термины, которые используются для заземления.

Заземление — это слово, обычно используемое для заземления в североамериканских стандартах , таких как IEEE, NEC, ANSI и UL и т. Д., В то время как Заземление используется в европейских , странах Содружества и стандартах B ritain, таких как IS и IEC и т. д.

Проще говоря, Заземление — синонимы. Оба слова используются для обозначения одного и того же.

Вы также можете прочитать:

Типы систем заземления — Часть вторая ~ Электрическое ноу-хау

В статье «Типы систем заземления — Часть первая » я перечислил различные типы систем заземления, которые можно разделить в соответствии со следующими факторами:

1. Функция,
2. Системный размер,
3. Заземление нейтрали (заземление нейтрали),
4. Заземление нейтрали (заземление нейтрали) + метод подключения открытых токопроводящих частей электроустановки (заземление корпуса).

И я объяснил первые две категории в этой статье, показывая, что:

• Типы систем заземления в зависимости от их функции можно разделить на шесть типов следующим образом:

1. Статическое заземление,
2. Заземление оборудования,
3. Системное заземление,
4. Заземление молнии,
5. Заземление электронное (включая компьютерное),
6. Заземление безопасности при обслуживании.

• И типы систем заземления в зависимости от их размера можно разделить на два типа следующим образом:

1. простой.
2. комплекс.

Сегодня я объясню два последних типа систем заземления следующим образом.

Для получения дополнительной информации вы можете просмотреть следующие статьи:

Типы систем заземления (в системах низкого напряжения и в помещениях)

Различные типы систем заземления Системы заземления можно разделить по следующие факторы: Функция, Системный размер, Заземление нейтрали, Нейтраль: заземление + способ подключения открытых токопроводящих частей электроустановок.

Типы систем заземления в соответствии с Подключение к нейтрали к земле (заземление нейтрали) Системы заземления можно разделить на пять типов. в соответствии с подключением нейтральной точки к земле следующим образом: Жестко (или напрямую) заземленная нейтраль, Обнаруженная нейтраль, Заземленная через сопротивление нейтраль, Заземление через сопротивление, Реактивное заземление, Заземление катушки Петерсена.

Типы подключения нейтральной точки На Землю 1- глухозаземленная нейтраль Электрическое подключение выполнено намеренно между нейтральной точкой и землей. Нет электрического соединения между нейтральная точка и земля, кроме измерительных и защитных устройств. 3- Заземление с высоким сопротивлением Между клеммами вставлен высокий импеданс. нейтральная точка и земля.Между нейтралью вставлен резистор. точка и земля. Между нейтральной точкой вставлен реактор. и земля. 6- Заземление катушки Петерсена Настроенный на емкости сети реактор вставлен между нейтралью и землей так, чтобы при замыкании на землю происходит, ток короткого замыкания равен нулю.

Сравнение нейтральных Способы заземления Тактико-технические характеристики каждого метод заземления нейтрали, описанный выше можно сравнить, как в таблице ниже:

Типы систем заземления в соответствии с Подключение к нейтрали к земле + способ подключения Электрические установки Открытые токопроводящие части. Согласно подключению нейтрали к земле + способ подключения открытых токопроводящих частей электроустановок, Системы заземления можно разделить на пять схем: 3 основные схемы заземления, 3 схемы основного заземления.

(3) Основные схемы заземления Каждый из 3 основных типов определяется двумя следующие буквы: Он определяет положение нейтральной точки. по отношению к земле, например: T : глухозаземленная нейтраль I: незаземленная или заземленная нейтраль с высоким сопротивлением.Он определяет способ подключения электрического открытые токопроводящие части установки, такие как: T : открытые проводящие части соединены между собой и надежно заземлены, независимо от того, находится ли нейтральная точка заземлен или нет N : открытые проводящие части непосредственно подключен к нейтральному проводнику. Итак, тремя основными системами заземления будут: IT (Незаземленная нейтраль трансформатора, заземленная рама), TT (нейтраль трансформатора заземлена, корпус заземлен), TN (нейтраль трансформатора заземлена, корпус подключен к нейтральный).

(3) Схемы основного заземления Три подсистемы заземления выведены от основной системы заземления TN как следует: TNC ( Если нейтральный провод N и PE один и то же (PEN)) TNS ( Если нейтральный провод N и PE разделены) , TNC-S ( Использование TN-S после TN-C ( напротив запрещено) . PEN: (защитное заземление и нейтраль) дирижер. Примечание : Любое системное заземление может быть применено к вся электрическая установка НН; однако несколько систем заземления могут быть входит в ту же установку.

Нейтраль не заземлена или заземлена через высокий импеданс. Часто используется импеданс от 1000 до 2000 Ом. Открытые токопроводящие части нагрузок связаны между собой либо вместе, либо в группах.Каждая взаимосвязанная группа подключен к заземляющему электроду. Возможна одна или несколько выставленных проводящие части должны быть отдельно заземлены. По возможности рекомендуется соединить все открытые токопроводящие части одной и той же установки и подключите их к тот же заземляющий электрод. Тем не менее, возможно наличие открытых проводящих части, которые находятся далеко друг от друга или расположены в разных зданиях, не быть. В этом случае каждая группа открытых токопроводящих частей, подключенных к один и тот же электрод и каждая отдельно заземленная открытая проводящая часть должны быть защищенным устройством защитного отключения. Заземляющие электроды оголенных токопроводящих части и нейтраль могут быть, а могут и не быть соединены между собой или быть одинаковыми. Распространять нейтраль, что приводит к уменьшению максимальной длины системы электропроводки. Установка ограничителя перенапряжения между нейтральная точка трансформатора СН / НН и земля являются обязательными. Если нейтраль недоступна, ограничитель перенапряжения установлен между фаза и земля.Защищает низковольтную сеть от скачков напряжения. из-за пробоя между трансформатором среднего и низкого напряжения обмотки.

Нейтральная точка имеет прямое заземление. Открытые проводящие части нагрузок связаны между собой либо вместе, либо в группах, либо по отдельности и являются заземлен. Защита обеспечивается устройствами защитного отключения. Все выставленные токопроводящие части, защищенные одним и тем же защитным устройством, должны быть подключены к тот же заземляющий электрод.Нейтральный заземляющий электрод и электрод открытые проводящие части могут быть, а могут и не быть соединены друг с другом или быть одинаковыми. В нейтральные могут или не могут быть распределены.

Нейтральная точка имеет прямое заземление. Открытые проводящие части нагрузок подключен к нейтральному проводнику. Систему заземления TN можно разделить на 3 схемы основного заземления: Нейтральный и защитный проводники образуют одиночный проводник называется PEN. Желательно регулярно заземлять PEN. Эту систему нельзя использовать для площади поперечного сечения менее 10 мм² для меди или 16 мм² для алюминия, как а также для мобильных электромонтажных систем. Это также запрещено после системы TNS. 2- TNS заземление система Третья буква S: Нейтральный провод и защитный провод разделены. В системе заземления TNC-S можно использовать системы заземления TNC и TNS. та же установка.Но система заземления TNC (4 провода) должна никогда не находиться после системы заземления TNS (5 проводов).

В следующей статье я объясню Критерии выбора лучшей системы заземления . Пожалуйста, продолжайте следить.

Изолированные системы заземления нейтрали на судах

Системы заземления с изолированной нейтралью на судовых и наземных электрических установках различаются.

В этой статье мы рассмотрим системы заземления с изолированной нейтралью на судах и сравним их с наземными системами.

Морская инженерия

Системы заземления изолированной нейтрали для судов

Судовые системы заземления обычно отличаются от наземных установок, когда дело касается их систем заземления.

Обычно используется система, известная как система с изолированной нейтралью.

Как следует из названия, нейтральный фазный провод полностью изолирован от корпуса судна (и, следовательно, не заземлен).

На суше заземление «привязано» к нейтрали, как правило, на местной электрической подстанции и в том месте, где оно входит в здание.

Если неисправность возникает в наземной установке, УЗО быстро сработает и отключит питание.

Идеально подходит для землепользования, так как приоритетом является защита жизни людей и домашнего скота.

Однако на корабле приоритетной задачей является поддержание в рабочем состоянии основного оборудования. Например, на корабле было бы неприемлемо, если бы из-за неисправности в электросети перестал работать рулевой механизм.

Например, на судне было бы неприемлемо, если бы из-за неисправности электрооборудования «Рулевой механизм» перестал работать, поскольку это было бы потенциально опасно.

Таким образом, при использовании электрической системы с изолированной нейтралью при возникновении неисправности оборудование не отключается, как это было бы на суше.

Вместо этого происходит то, что на панели индикаторов замыкания на землю срабатывает сигнальная лампа / аварийный сигнал, но оборудование в этой цепи по-прежнему будет работать.

Если на другом фазном проводе произойдет вторая неисправность, то сработают устройства аварийного отключения, и оборудование больше не будет работать.

Поэтому важно как можно быстрее устранить одиночное замыкание на землю, чтобы обеспечить безопасность.

Утечку на землю из цепей оборудования также можно контролировать с помощью монитора сопротивления изоляции, который будет давать точные показания сопротивления изоляции.

Монитор утечки на землю также подаст сигнал тревоги, если на судне произойдет замыкание на землю.

Это может регистрироваться с течением времени.

Наземные установки

В наземных электрических системах, например, в домах и на фабриках, нейтральный провод (или фаза) подключен к «Земле».

Заземляющий провод — это средство безопасности, которое позволяет безопасно направлять «токи короткого замыкания» в землю и вдали от людей и домашнего скота.

Поскольку электричество будет двигаться по самому легкому «пути», заземление обеспечивает это.

Если оборудование с металлическим корпусом не имеет надлежащего заземления, и в результате неисправности корпус становится «под напряжением», тогда электричество проходит через человека, прикоснувшегося к корпусу.

Это потому, что человеческое тело проводит электричество (оно очень влажное).Таким образом, электричество будет использовать тело человека в качестве пути с низким сопротивлением между «токоведущим проводом / или корпусом» и землей (землей).

Чтобы прояснить это, происходит то, что электричество действует, используя тело в качестве проводника, похожего на провод.

Вышеупомянутый сценарий не подходит для человеческого тела, и ток до 30 мА (миллиампер) может убить.

Вот почему электрические установки спроектированы с такими функциями безопасности, как заземление, заземление и УЗО.

Склеивание

Электрическое соединение — это соединение металлических предметов, таких как медные водопроводные и газовые трубы, вместе.

Они подключаются с помощью заземляющих лент и прикрепляются к металлическим трубам.

Если вы заглянете за раковину в ванной или под раковину на кухне, вы должны их увидеть (в частности, речь идет об установках в Великобритании).

Идея соединения труб при помощи проводов — безопасность.

Это связано с тем, что провода также подключены к системе заземления здания.

Если возникла неисправность, и одна из металлических труб стала «активной», тогда существует путь с низким сопротивлением, по которому электричество может безопасно уйти.

Важно, чтобы все металлические трубопроводы были «заземлены» из-за следующего сценария: —

Представьте, что труба к крану холодной воды раковины в ванной правильно заземлена, но не труба к крану горячей воды.

Если произошла электрическая неисправность и горячая труба оказалась под напряжением, возникнет так называемая «разность потенциалов».

В основном, напряжение между двумя трубами (горячей и холодной) и, следовательно, между металлическими кранами разное.

Следовательно, если вы держите оба крана, электричество будет проходить через ваше тело, как путь для электричества.

УЗО — устройство остаточного тока

Устройство остаточного тока или УЗО — это устройство безопасности, которое в значительной степени заменило «предохранитель» в большинстве современных установок.

УЗО обнаруживает аномальный уровень тока и быстро отключает питание.Обычно ток, протекающий в каждой фазе (фаза и нейтраль), будет равным, но в случае неисправности

Обычно ток, протекающий в каждой фазе (под напряжением и нейтралью), будет равным, но в случае неисправности УЗО обнаружит дисбаланс и отключится.

Неуравновешенность может быть вызвана прикосновением к одной из двух фаз (проводов).

Заявление об ограничении ответственности: эта статья предназначена только для информации, и на нее нельзя полагаться. Если вы неквалифицированы, не связывайтесь с электричеством.

Сохранить

Сохранить
Сохранить
Сохранить
Сохранить

Связанные .