Kas yra izoliuotas neutralus ir kur jis naudojamas?

Šiuo metu izoliuotą neutralią aplinką sunku rasti kasdieniame gyvenime, niekada su ja nesusidursite, jei darysite laidus butuose. Nors aukštos įtampos linijos yra aktyviai naudojamos, taip pat kai kuriais atvejais 380 V tinkluose. Šiame straipsnyje papasakosime daugiau apie tai, kas yra izoliuotas neutralus tinklas ir kokias savybes jis turi paprastais žodžiais.

Kas tai yra

„Izoliuoto neutralaus“ apibrėžimas pateiktas 1.7 skyrius. PUE, 1.7.6 punkte. ir GOST R 12.1.009-2009. Ten, kur sakoma, kad transformatoriaus ar generatoriaus izoliacija yra neutrali, visai neprijungta prie įžeminimo įtaiso arba kai ji prijungta per apsaugos, matavimo ir signalizacijos įtaisus.

Neutralus yra taškas, kuriame yra prijungtos transformatorių ar generatorių apvijos, kai įjungiamos pagal "žvaigždės" schemą.

Tarp elektrikų yra klaidinga nuomonė, kad sutrumpintas izoliuotosios neutralios pavadinimas yra IT sistema, atsižvelgiant į 1.7.3 punkto klasifikaciją. Kuri nėra visiškai tiesa. Ta pati pastraipa sako, kad tinklai ir elektros įrenginiai, kurių įtampa iki 1 kV, yra priimami TN-C / C-S / S, TT ir IT.

Tame pačiame EIC 1.7 skyriuje yra 1.7.2 punktas. ten, kur sakoma, kad atsižvelgiant į elektros saugos priemones, elektros įrenginiai yra suskirstyti į 4 tipus - izoliuotus arba tvirtai įžemintus iki 1 kV ir aukštesnius kaip 1 kV.

Taigi yra keletas tokio tinklo saugos ir taikymo skirtumų skirtingose ​​įtampos klasėse ir bent jau neteisinga skambinti 10 kV linija su izoliuota neutralia „IT sistema“. Nors schematiškai - beveik tas pats.

Tinkluose iki 1 kV

Bendroji informacija

Pažiūrėkime, kur, kaip ir kokiais atvejais jie naudoja izoliuotą neutralą elektros įrenginiuose, kurių įtampa yra iki 1000 V, vadinamąją IT sistemą. PUE 1.7 skyriuje. 1.7.3 skirsnis. pateiktas apibrėžimas, panašus į pateiktą aukščiau, tačiau jis šiek tiek skiriasi. Joje sakoma, kad gaubtai ir kitos laidžios dalys IT sistemose turi būti įžemintos. Apsvarstykite, kaip jis atrodo diagramoje.

Kadangi IT tinklo transformatoriaus neutralė nėra prijungta prie žemės, paprasčiau tariant, mes neturime pavojingo potencialo skirtumo tarp žemės ir fazės laidų. Netyčia paliesti 1 tiesioginį laidą IT sistemoje yra saugu. Dėl palyginti žemos įtampos čia nepaisoma talpinio fazinio laidumo.

Tinkluose su izoliuota neutrale nėra ryškios fazės ir nulio - abu laidininkai yra lygūs.

Srovė per žmogaus kūną yra lygi:

Aš_h = 3U_f/ (3r_h+ z)

U_f - fazinė įtampa; r_h - žmogaus kūno atsparumas (priimamas 1 kOhm); z yra bendras fazės izoliacijos atsparumas gruntui (100 kOhm ar daugiau vienos fazės).

Srovė šiuo atveju grįžta į energijos šaltinį per laidų izoliaciją, o ne į žemę, kaip tai daroma TN atveju.

Kadangi izoliacijos varža yra didesnė nei 100 kOhm vienai fazei, srovė per kūną bus miliamprų vienetai, o tai nepadarys žalos.

Kitas šios sistemos bruožas yra tas, kad nuotėkio srovės į korpusą ir trumpojo jungimo srovės į žemę bus mažos. Dėl to apsauginė automatika (relė ar jungikliai) neveikia taip, kaip esame įpratę tinkluose su įžemintu neutralumu. Bet izoliacijos varžos stebėjimo sistema veikia.

Atitinkamai, turėdamas vienfazę trifazės linijos grandinę, sistema ir toliau veiks. Tokiu atveju dviejų likusių laidų įtampa žemės atžvilgiu padidėja. Jei žmogus paliečia fazinę laidą, jis patenka linijos įtampa.

Atsižvelgiant į tokią konstrukciją, tinkle, turinčiame izoliuotą neutralę, nėra dviejų tipų įtampos, priešingai nei ne įžeminta, kai tarp fazių U_linijinis (kasdieniame gyvenime 380 V), o tarp fazės ir nulio U_fazė (220 V). Norėdami prijungti vienfazę apkrovą prie tinklo su IT sistema, kurios įtampa yra 380 V, galite naudoti 380/220 tipo mažėjančius transformatorius ir prijungti įrenginius tarp dviejų fazių prie linijinės įtampos.

Taikymo sritis

Pakalbėkime apie tai, kur naudojamas toks sprendimas. Ši elektros energijos tiekimo sistema buvo naudojama buitiniuose elektros tinkluose elektrai perduoti į gyvenamuosius namus sovietmečiu. Ypač medinių namų elektrifikavimui, kai naudojant įžemintą neutralę padidėjo gaisro rizika dėl žemės gedimų.

Elektros saugos požiūriu skirtumas tarp izoliuoto ir įžeminto neutralaus namo maitinimo šaltinio yra tas, kad, jei vienas iš laidininkų liečiasi su įžemintomis laidžiomis dalimis IT tinkle, pavyzdžiui, sienų armatūra ar vandens vamzdžiais, tinklas ir toliau veiks dėl mažų nuotėkio srovių.

Atitinkamai nei gyventojai, nei kas kitas žinos apie problemą tol, kol kažkas palies vieną iš laidų ir vamzdyno, kol kas nors bus šokiruotas.

Sistemoje su įžemintu neutralumu veiks bent diferencinė apsauga, o esant „gerai“ metalinei grandinei, grandinės pertraukiklis atsidarys. Prasidėjus masinėms skydinių namų (vadinamųjų Chruščiovo) statyboms, jie to atsisakė ir 60–80 m. TN-C, o 90-ųjų pabaigoje TN-C-S, apie priežastis skaitykite žemiau.

Šiuo metu izoliuotasis neutralus naudojamas visur, kur reikia užtikrinti padidintą saugumą ar neįmanoma normalizuoti įžeminimasbūtent:

• Jūroje - laivuose, naftos ir dujų platformose, kur platformos korpuso negalima naudoti kaip įžeminimo dėl apsaugos nuo anodo, o tose vietose, kur srovė teka į vandenį, ji pradės intensyviai rūdyti ir pūti.
• Kasyklose ir kitose kasybos vietose (kurių įtampa yra 380–660 V).
• Metro.
• Apšvietimo ir valdymo grandinėse nejudančiuose kranuose ir kt.
• Taip pat buitinių benzino, dujų ar dyzelino generatoriuose išvesties gnybtuose yra izoliuota neutralė.

Jį galima rasti ne tik tokiu pavidalu, kurį pateikėme aukščiau esančioje schemoje, bet ir kaip atstatymo bei izoliavimo transformatorių, naudojamų nešiojamajam apšvietimo įtaisui maitinti (ne daugiau kaip 50 V arba 12 V PTEEP, p. 2.12.6.), Pavidalu, ir kita įranga arba įrankiai, įskaitant tuos, su kuriais jie dirba uždarose ir drėgnose patalpose.

Apibendrinant

Mes išsiaiškinome, kodėl mums reikia izoliuotos neutralios iki 1 kV įtampos, dabar išvardinsime maitinimo sistemos pranašumus ir trūkumus su izoliuota neutrale manekenams elektrikoje.

Naudojimo privalumai:

1. Puikus saugumas.
2. Didesnis patikimumas, leidžiantis naudoti, pavyzdžiui, apšvietimui ligoninėse.
3. Ekonominis veiksnys - trifaziame tinkle su izoliuotu neutralumu galima perduoti elektrą per kuo mažesnį laidų skaičių - per tris.
4. Sistema ir toliau veiks su vienfaziais žemės gedimais.

Trūkumai:

1. Žemės gedimai padidina naudojimo riziką, nes maitinimas tęsiasi.
2. Mažos trumpojo jungimo srovės.
3. Pirminio gedimo metu nėra kibirkščių.

Tinkluose, didesniuose kaip 1000 V

Šiuo metu izoliuotas neutralus dažniausiai naudojamas tinkluose, kurių vidutinės įtampos klasė (1-35 kV). 110 kV ir aukštesniam tinklui - tvirtai įžemintas. Dėl trumpojo jungimo su žeme įtampa, kaip minėta, padidėja iki linijinės, todėl 110 kV perdavimo linijoje fazės įtampa (tarp žemės ir fazės laidininko) yra 63,5 kV. Dėl trumpojo jungimo su žeme tai yra ypač svarbu ir leidžia sumažinti izoliacinių medžiagų kainą.

Beje, transformatorių pastotėse, kurių aukštesnė įtampa yra iki 35 kV, pirminės transformatorių apvijos yra sujungtos į trikampį, kur tokio neutralaus nėra.

Žemos trumpojo jungimo srovės ir galimybė dirbti su vienfaziais trumpaisiais jungimais ant oro linijų - paskirstymo tinkluose yra ypač svarbūs ir leidžia organizuoti nepertraukiamą maitinimą. Tokiu atveju poslinkio kampas tarp fazių, likusių darbe, išlieka nepakitęs - esant 120 °.

Esant tūkstančių voltų įtampai, negalima atmesti fazių laidumo. Todėl liesti VLEP laidus pavojinga žmogaus gyvybei. Įprastu režimu srovės šaltinio fazėse nustatomos pagal apkrovų ir talpinių srovių sumą žemės atžvilgiu, tuo tarpu talpinių srovių suma lygi nuliui, o srovė žemėje nepraeina.

Jei praleisime kai kurias detales, kad būtų išdėstyta pradedantiesiems suprantama kalba, tada, kai yra įžeminimas, įtampa pažeistos fazės žemės atžvilgiu artėja prie nulio. Kadangi kitų dviejų fazių įtampa padidėja iki linijinių verčių, jų talpinės srovės padidėja √3 (1,73) kartus. Dėl to vienfazio trumpojo jungimo talpinė srovė yra 3 kartus didesnė nei įprasta. Pvz., 10 km ilgio 10 km ilgio aukštos įtampos perdavimo linijai talpinė srovė yra maždaug 0,3 A. Kai fazė pritvirtinama prie žemės per lanką, dėl įvairių reiškinių atsiranda pavojinga viršįtampis iki 2–4 U._f, dėl ko suskaidoma izoliacija ir tarpfazinis trumpasis jungimas.

Norėdami pašalinti atsiradimo galimybę lankas ir pašalina galimas pasekmes, neutralas yra sujungtas su žeme per lanko slopinimo reaktorių. Tokiu atveju jo induktyvumas pasirenkamas atsižvelgiant į talpą vietoje, kur yra trumpas jungimas prie žemės, taip pat taip, kad jis užtikrintų relinės apsaugos veikimą.

Taigi, reaktoriaus dėka:

1. Aš labai sumažėja_trumpas
2. Arka tampa nestabili ir greitai užgeso.
3. Įtampos padidėjimas po lanko išnykimo sulėtėja, todėl sumažėja lanko ir perjungimo srovės pasikartojimo tikimybė.
4. Atvirkštinės sekos srovės yra nedidelės, todėl jų poveikis generatoriaus besisukančiam rotoriui neturi reikšmingos įtakos.

Mes išvardijame aukštos įtampos tinklų, turinčių izoliuotą neutralą, privalumus ir trūkumus.

Privalumai:

1. Kurį laiką jis gali veikti avariniu režimu (su trumpu jungimu prie žemės)
2. Gedimo vietose pasirodo nereikšminga srovė, jei dabartinė talpa yra maža.

Trūkumai:

1. Sudėtingas gedimų aptikimas.
2. Poreikis izoliuoti linijų įtampos įrenginius.
3. Jei grandinė trunka ilgą laiką, žmogus gali patirti elektros šoką, jei ji patenka žingsnio įtampa.
4. Esant 1 fazės trumpam jungimui, normalus veikimas nėra užtikrinamas relinė apsauga. Gedimo srovės vertė tiesiogiai priklauso nuo išsišakojusios grandinės.
5. Dėl sukauptų izoliacijos defektų dėl lanko viršįtampių jo tarnavimo laikas sutrumpėja.
6. Žala gali būti padaryta keliose vietose dėl izoliacijos nutrūkimo tiek kabeliuose, tiek elektros varikliuose ir kitose elektros instaliacijos dalyse.

Tai užbaigia tinklų, turinčių izoliuotą neutralų, veikimo principą ir ypatybes. Jei norite papildyti straipsnį ar pasidalinti savo patirtimi - rašykite komentaruose, mes jį paskelbsime!

Susijusios medžiagos:

• Trumpojo jungimo priežastys
• Kaip padaryti įžeminimą privačiame name
• Kuo skiriasi įžeminimas nuo įžeminimo