מה נייטרלי מקורקע - הגדרה פשוטה

המכשיר והעקרון של הפעלת רשתות עם ניטרל הארקה

עקרון הפעולה של מקורות כוח חשמליים, בפרט שנאים מורידים, מבוסס על חוק השראה הדדית והעברת אנרגיה דרך גרעין מגנטי. במקרה זה, יתכן שלפתילה הראשונית אין חוט ניטרלי, שלא כמו זה המשני, בו חיבורו לאפס דרך מוליך בעל התנגדות נמוכה, שיכול להיות משווה לערך אפס, יהיה אמצעי יעיל להגנה על אנשים מפני נזקי מתח המסוכנים לחייהם ובריאותם.

המאפיין העיקרי של רשתות עם ניטרל מקורקע הוא המראה של לא רק ליניארי, אלא גם מתח פאזי. מה זה ואיך זה שונה זה מזה, הבה נבחן דוגמא לתרשים מעגלים פשוט.

מתח שלב הוא הפוטנציאל בין אחד מחוטי הקו לנקודת האפס המחוברת לקרקע, כלומר הארוחה היטב. מתח קו הוא ההבדל הפוטנציאלי בין שני יציאות הקווים, כלומר L1 ו- L2, L1-L3, או L2-L3, זה נקרא גם בין-שלב. למקורות כאלה לאנרגיה חשמלית בתנאי היומיום יש ערך מתח משותף בצורה של 380 V - ליניארי, ו -220 פאזות. מתח ליניארי גדול ממתח פאזי ב √3, כלומר על ידי 1.72.

אך המשימה העיקרית של מערכת כזו היא לא רק הובלת מתח של שני ערכים לצרכנים עם מספר שונה של שלבים במערכת אספקת חשמל אחת, אלא גם הגנה על אדם בזמן פירוק בידוד והופעת מתח בנקודות שבמצב הרגיל אין להן פוטנציאל מסוכן. בבנייני מגורים זה:

• מקרים של כל מכשירי חשמל ביתיים המוליכים זרם חשמלי, כלומר עשויים פלדה או מתכת מוליכה אחרת;
• מבני מתכת של מרכזיות ומתגים;
• נדן כבלים.

כמו כן, על מנת להבטיח בטיחות, יש להארק את כל הפריטים לעיל, במקרה זה הסכנה משימוש במתח ושימוש במכשירי חשמל ביתיים ברשתות עם ניטרל מקורקע תהיה מינימלית. יתר על כן, אחידות חלוקת העומסים החד-פאזיים היא חובה עבור מעגלים כאלה.

הסבר לבובות

לתחנת התחתית המורדת בה מותקן השנאי יש לולאה קרקעית משלה. זה מחובר זה לזה על ידי צמיגי פלדה ומוטות, בלולאה קרקעית אחת. כבל מונח לצרכנים בלוח החשמל מתחנת הרכבת התחתית, המכיל ארבע ליבות. אם הצרכן זקוק לחשמל ממעגל תלת פאזי של 380 וולט, יש צורך להתחבר לכל הליבות. ברשת חד-פאזית 220 וולט, יסופק כוח מהחוט הנייטרלי ומאחד השלבים. יש לבצע הגנה על אנשים במעגלים חד-פאזיים ותלת-פאזיים, אם אין מערכת הארקה, בגלל התקני כיבוי מיוחדים (RCD) שמופעלות על ידי דליפה קטנה לאפס תוך ניתוק מהימן של הצרכן מהרשת.

סיווג רשתות עם ניטרליות מקורקע

למערכת אספקת החשמל המודרנית יש סימון סטנדרטי בו, בנוסף למוליך הנייטרלי העובד, יש גם מוליך מגן, שנותן הגדרה של מידת ההגנה.

• L הוא המוליך שלב;
• N הוא האפס העובד;
• רי - מוליך ניטרלי מגן;
• PEN - מוליך עובד וניטרלי המיוצר על ידי חוט אחד.

במעגלים יש כמה מערכות משנה עם מקור אנרגיה שיש לו ניטרל מקורקע:

• TN-C. באמצעות מערכת זו, המוליך הנייטרלי והמגן מהתחנה מסודר על ידי מוליך אחד, ליד המקלט המקרה שלו (או אלמנטים אחרים שיש לארץ) מחוברים למוליך המשולב הזה - זה נקרא הארקה. זוהי מערכת מיושנת ששימשה בבתים ישנים תחת ברית המועצות, וכעת היא אינה משמשת לצרכנים ביתיים, מכיוון שהיא אינה בטוחה. למערכת כזו יש חיסרון משמעותי, שכן במקרה של התמוטטות מוליך PEN בדרך משנאי האספקה ​​למקלט הכוח, מופיע פוטנציאל מסוכן במקרי הציוד המבטלים. הוא משמש רק להגנה על צרכנים תעשייתיים (זה מתואר בהמשך הסעיף הבא).
• TN-S. יש לו אחוז בטיחות גבוה יותר בעת חירום. זה מושג על ידי הפרדת מוליכי המגן והעבודה לאורך כל קו האספקה, מהשנאי למרכזיית החלוקה (לצרכן הסופי). עם זאת, בשל העובדה שיש צורך להשתמש במוצרי כבלים עם חמש ליבות, מה שמגדיל מאוד את עלות ההטלה ואת התקציב לארגון אספקת החשמל לצרכן, מערכת זו אינה משמשת תמיד.
• TN-C-S. מערכת הארקה זו היא הנפוצה ביותר בזמננו. באמצעות מערכת זו, המוליכים הנייטרלים והמגנים לאורך כל הקו משולבים למוליך PEN משולב אחד. עם הכניסה לבניין מחולק מוליך זה ל- PE מגן ואפס N, המחולקים עוד יותר לצרכנים (דירות). במערכת זו, אם מוליך ה- PEN נשרף עד לנקודת ההפרדה, יופיע פוטנציאל מסוכן על מעטפותיהם המקורקות של מכשירי חשמל. כדי למנוע זאת, הארקה חוזרת ונשנית של מוליך ה- PEN נעשית לאורך כל הקו ובכניסה לבניין ודרישות מוגברות מונחות להגנה המכנית של מוליך זה.
• TT. מערכת הארקה זו מתורגלת אם קו מערכת TN-C-S במצב טכני לא משביע רצון ולא ניתן להבטיח את בטיחות ההארקה המגן שנקבעה בה. מערכת הארקה זו מאפשרת התקנה של לולאת הארקה פרטנית לצרכן, בעוד שמוליך ה- PEN של רשת החשמל משמש רק כחוט נייטרלי N.

חשוב לדעת

עבור אספקת חשמל של צרכנים חד-פאזיים ותלת פאזיים בתעשייה ובתנאים ביתיים, מה שנקרא הארקה, שהיא כביכול שיטה יעילה לכיבוי אוטומטי של מתקן חשמל או חלק ממנו בו התרחש קצר.בעת הארקה במעגלים עם ניטרל מקורקע, כל חלקי המתכת והמארזים של ציוד חשמלי מחוברים לחוט האפס. איך ההגנה הזו עובדת? העובדה היא שעם כל קצר חשמלי למקרה, המעגל נכנס למצב קצר חשמלי, הזרם במעגל מפסק הגדלים גדל משמעותית ומקטע החירום מנותק מהרשת.

היתרון במערכת כזו הוא חסכון בהוצאות עבור חוטי הארקה מגן, כמו גם הפחתת עלות מוצרי כבלים, שכן ניתן לחבר מקלטי כוח חד-פאזיים וגם מקלטים חשמליים חד-פאזיים לאותו מעגל.

עם זאת, ניתן לכנות את היעדר נייטרל מקורקע, המאורגן על ידי עיקרון הארקת המגן, היעדר הגנה אנושית במקרה של פירוק בידוד על גוף המכשיר בזמן הפסקה של תיל אפס, שהוא גם מגן. וזו נקודה חשובה מאוד - הארקה היא מידה מסוכנת להגנה, ולכן אין לארגן אותה בבית!

אספקת החשמל המודרנית מכוונת בכל זאת יותר לבטיחות, ולכן היא דורשת התקנה של RCD ומעגל הארקה מגן נפרד, דרכו אפילו הקטן ביותר זרמי דליפה ילך לקרקע, בלי לסכן את האדם.

עכשיו אתה יודע מה זה נייטרלי מקורקע ארצי, מהו עיקרון הפעולה שלו ובאילו רשתות הוא משמש. אם יש לך שאלות, אתה יכול לשאול אותן בתגובות תחת המאמר!

חומרים קשורים:

• הפרדת מוליך PEN ל- PE ו- N
• מה הסכנה להפסקת אפס ברשת תלת פאזית
• כיצד לבחור RCD על ידי זרם כוח ודליפה