ما هو عزل محايد وأين يتم استخدامه؟

في الوقت الحالي ، من الصعب العثور على محايد منعزل في الحياة اليومية ، فلن تواجهه أبدًا إذا قمت بعمل الأسلاك في الشقق. في حين تستخدم خطوط الجهد العالي بنشاط ، وكذلك في بعض الحالات في شبكات 380V. سنخبرك بالمزيد حول ما هي الشبكة المحايدة المعزولة وما هي الميزات التي تحتوي عليها بكلمات بسيطة في هذه المقالة.

ما هذا

ويرد تعريف "محايد معزول" في الفصل 1.7. PUE، في الفقرة 1.7.6. و GOST R 12.1.009-2009. حيث يقال إن المعزول هو المحايد في المحول أو المولد ، غير متصل بجهاز التأريض على الإطلاق ، أو عندما يتم توصيله من خلال أجهزة الحماية والقياس والإشارة.

محايد هو النقطة التي يتم عندها توصيل ملفات المحولات أو المولدات عند تشغيلها وفقًا لمخطط "النجم".

بين الكهربائيين ، هناك اعتقاد خاطئ بأن الاسم المختصر للمحايد المعزول هو نظام تكنولوجيا المعلومات، وفقًا لتصنيف البند 1.7.3. وهذا ليس صحيحًا تمامًا. تقول نفس الفقرة أن التسميات TN-C / C-S / S و TT و IT مقبولة للشبكات والتركيبات الكهربائية بجهد يصل إلى 1 كيلو فولت.

في نفس الفصل 1.7 من EIC هناك بند 1.7.2. حيث يقال أنه فيما يتعلق بتدابير السلامة الكهربائية ، تنقسم التركيبات الكهربائية إلى 4 أنواع - معزولة أو مؤرضة بقوة تصل إلى 1 كيلو فولت وأعلى 1 كيلو فولت.

وبالتالي ، هناك بعض الاختلافات في سلامة وتطبيق هذه الشبكة في فئات الجهد المختلفة ، ومن غير الصحيح على الأقل استدعاء خط 10 كيلو فولت مع "نظام تكنولوجيا المعلومات" المحايد المعزول. على الرغم من التخطيطي - تقريبا نفس الشيء.

في الشبكات حتى 1 كيلو فولت

معلومات عامة

دعونا نرى أين وكيف وفي أي الحالات يستخدمون محايدًا معزولًا في التركيبات الكهربائية بجهد يصل إلى 1000 فولت ، ما يسمى بنظام تكنولوجيا المعلومات. في الفصل PUE 1.7. القسم 1.7.3. تم تقديم تعريف مشابه لذلك المذكور أعلاه ، لكنه مختلف قليلاً. تقول أنه يجب إرفاق العبوات والأجزاء الموصلة الأخرى في أنظمة تكنولوجيا المعلومات. ضع في اعتبارك كيف يبدو في الرسم التخطيطي.

نظرًا لأن محايد محول شبكة تكنولوجيا المعلومات غير متصل بالأرض ، بعبارات بسيطة ، ليس لدينا فرق جهد خطير بين الأسلاك الأرضية وأسلاك الطور. واللمس بطريق الخطأ في سلك واحد مباشر في نظام تكنولوجيا المعلومات آمن. نظرًا للجهد المنخفض نسبيًا ، يتم تجاهل موصلية الطور السعوي هنا.

في الشبكات ذات المحايدة المعزولة ، لا يوجد طور واضح وصفر - كلا الموصلات متساوية.

التيار من خلال جسم الإنسان يساوي:

أنا_ح = 3 ش_F/ (3 ص_ح+ ض)

ش_F - جهد الطور ؛ ص_ح - مقاومة جسم الإنسان (يتم قبول 1 كيلو أوم) ؛ z هي مقاومة العزل الإجمالية للطور بالنسبة للأرض (100 كيلو أوم أو أكثر لكل مرحلة).

يعود التيار في هذه الحالة إلى مصدر الطاقة من خلال عزل الأسلاك ، وليس على الأرض ، كما هو الحال مع TN.

نظرًا لأن مقاومة العزل أكثر من 100 كيلو أوم لكل مرحلة ، فإن التيار عبر الجسم سيكون وحدات من المللي أمبير ، والتي لن تسبب ضررًا.

ميزة أخرى لهذا النظام هي أن تيارات التسرب إلى الغلاف وتيارات الدائرة القصيرة على الأرض ستكون منخفضة. ونتيجة لذلك ، لا تعمل الأتمتة الواقية (المرحل أو قواطع الدائرة) بالطريقة التي اعتدنا عليها في الشبكات ذات المحايدة المؤرضة. لكن نظام مراقبة مقاومة العزل يعمل.

وفقًا لذلك ، مع دائرة أحادية الطور لخط ثلاثي الطور ، سيستمر النظام في العمل. في هذه الحالة ، يزداد الجهد على السلكين المتبقيين بالنسبة للأرض. إذا لمس الشخص سلك طور ، يقع تحت خط الجهد.

فيما يتعلق بهذا التصميم ، لا يوجد نوعان من الجهد في شبكة مع محايد معزول ، على النقيض من غير مؤرض ، حيث بين المراحل U_خطي (في الحياة اليومية 380V) ، وبين الطور والصفر U_{المرحلة} (220 فولت). لتوصيل حمل أحادي الطور بالشبكة باستخدام نظام تكنولوجيا معلومات بجهد 380 فولت ، يمكنك استخدام محولات تنحى من النوع 380/220 وتوصيل الأجهزة بين المرحلتين بجهد خطي.

نطاق التطبيق

دعونا نتحدث عن مكان استخدام هذا الحل. تم استخدام نظام إمداد الطاقة هذا في شبكات الطاقة المحلية لنقل الكهرباء إلى المباني السكنية خلال الحقبة السوفيتية. خاصة بالنسبة لكهرباء المنازل الخشبية ، حيث عند استخدام محايد مؤرض ، زاد خطر نشوب حريق بسبب أخطاء الأرض.

من وجهة نظر السلامة الكهربائية ، فإن الفرق بين المحايدة المعزولة والمؤرضة في تزويد الطاقة للمنازل هو أنه إذا لمس أحد الموصلات الأجزاء الموصلة المؤرضة في شبكة تكنولوجيا المعلومات ، على سبيل المثال تركيبات الجدار أو أنابيب المياه ، فستستمر الشبكة في العمل بسبب انخفاض تيارات التسرب.

وبناء على ذلك ، لن يعرف السكان ولا أي شخص آخر عن المشكلة حتى ، بينما يلمس شخص ما أحد الأسلاك وخط الأنابيب ، فسيصاب شخص بالصدمة.

في نظام مع محايد مؤرض ، ستعمل حماية تفاضلية على الأقل ، ومع دائرة معدنية "جيدة" ، سيتم فتح قاطع الدائرة. مع بداية البناء الضخم لمنازل الألواح (ما يسمى خروتشوف) ، تخلوا عنها وفي 60-80s تحولوا إلى TN-C، وفي أواخر التسعينيات TN-C-S، حول الأسباب التي تقرأ أدناه.

في الوقت الحالي ، يتم استخدام المحايدة المعزولة حيثما يكون ذلك ضروريًا لتوفير مزيد من الأمان أو ما إذا كان من غير الممكن جعل الوضع طبيعيًا التأريض، وهي:

• في البحر - على السفن ومنصات النفط والغاز ، حيث من المستحيل استخدام جسم المنصة كأرضية بسبب حماية الأنود ، وفي الأماكن التي يتدفق فيها التيار إلى الماء ، سيبدأ في الصدأ والتعفن بشكل مكثف.
• في المناجم ومواقع التعدين الأخرى (بجهد 380-660 فولت).
• في مترو الأنفاق.
• في دوائر الإضاءة والتحكم في الرافعات الثابتة ، إلخ.
• أيضا في البنزين المنزلي ، مولدات الغاز أو الديزل في محطات الإخراج هو محايد معزول.

يمكن العثور عليها ليس فقط في الشكل الذي قدمناه في الرسم البياني أعلاه ، ولكن أيضًا في شكل محولات التنحي والعزل المستخدمة لتشغيل أجهزة الإضاءة المحمولة (لا تزيد عن 50 فولت أو 12V PTEEP ص 2.12.6.) ومعدات أخرى أو الأدوات ، بما في ذلك تلك التي يعملون بها في غرف مغلقة ورطبة.

لتلخيص

اكتشفنا لماذا نحتاج إلى محايد معزول حتى 1 كيلو فولت ، والآن سنذكر مزايا وعيوب نظام تزويد الطاقة مع محايد معزول للدمى في الكهرباء.

فوائد الاستخدام:

1. أمان كبير.
2. موثوقية أكبر ، مما يسمح لك باستخدام ، على سبيل المثال ، للإضاءة في المستشفيات.
3. العامل الاقتصادي - في شبكة من ثلاث مراحل مع عزل محايد ، من الممكن نقل الكهرباء من خلال أصغر عدد ممكن من الأسلاك - في ثلاثة.
4. سيستمر النظام في العمل مع أعطال أرضية أحادية الطور.

العيوب:

1. تزيد أخطاء الأرض من خطر الاستخدام ، حيث يستمر مصدر الطاقة.
2. تيارات دائرة قصر صغيرة.
3. لا شرارات خلال خطأ أولي.

في الشبكات فوق 1000 فولت

في الوقت الحالي ، غالبًا ما يتم استخدام المحايدة المعزولة في الشبكات ذات فئة الجهد المتوسط ​​(1-35 كيلو فولت). لشبكة 110 كيلو فولت وأعلى - مؤرض صلبة. نظرًا لحقيقة أنه أثناء دائرة قصر إلى الأرض ، يرتفع الجهد ، كما قيل ، إلى خطي ، لذلك في خط نقل 110 كيلو فولت ، يكون جهد الطور (بين الأرض وموصل الطور) 63.5 كيلو فولت. مع وجود دائرة قصر على الأرض ، هذا مهم بشكل خاص ، ويسمح بتقليل تكلفة المواد العازلة.

بالمناسبة ، في KTP بجهد أعلى يصل إلى 35 كيلو فولت ، يتم توصيل اللفات الأساسية للمحولات في مثلث ، حيث لا يوجد محايد على هذا النحو.

تيارات دائرة قصر منخفضة والقدرة على العمل مع دائرة قصر أحادية الطور على الخطوط الهوائية - في شبكات التوزيع مهمة بشكل خاص وتسمح لك بتنظيم إمدادات الطاقة دون انقطاع. في هذه الحالة ، تبقى زاوية التحول بين المراحل المتبقية في العمل دون تغيير - عند 120 درجة.

عند الفولتية بآلاف الفولت ، لا يمكن تجاهل الموصلية السعوية للأطوار. لذلك ، يعد لمس أسلاك VLEP أمرًا خطيرًا على حياة الإنسان. في الوضع العادي ، يتم تحديد التيارات في مراحل المصدر من خلال مجموع الأحمال والتيارات السعوية بالنسبة للأرض ، في حين أن مجموع التيارات السعوية هو صفر والتيار في الأرض لا يمر.

إذا قمنا بحذف بعض التفاصيل من أجل تحديدها بلغة مفهومة للمبتدئين ، فعندئذٍ مع قصير إلى الأرض ، فإن الجهد النسبي لأرض المرحلة التالفة يقترب من الصفر. بما أن الفولتية للمرحلتين الأخريين تزداد إلى قيم خطية ، فإن تياراتها السعوية تزيد بمقدار √3 (1.73) مرة. ونتيجة لذلك ، فإن التيار السعوي لدائرة كهربائية أحادية الطور أعلى بثلاث مرات من المعتاد. على سبيل المثال ، بالنسبة لخط نقل عالي الجهد 10 كيلو فولت بطول 10 كم ، يكون التيار السعوي 0.3 أ تقريبًا._ومما يؤدى إلى انهيار العزل و ماس كهربائى بين الطور.

لاستبعاد إمكانية حدوثها القوس وإزالة العواقب المحتملة ، يتصل المحايدة بالأرض من خلال مفاعل قمع القوس. في الوقت نفسه ، يتم اختيار محاثه وفقًا للسعة في مكان دائرة قصيرة إلى الأرض ، وكذلك لضمان تشغيل حماية التتابع.

وهكذا ، بفضل المفاعل:

1. أنا أنقص كثيرا_قصير
2. يصبح القوس غير مستقر ويخرج بسرعة.
3. تباطأ الزيادة في الجهد بعد انقراض القوس ، ونتيجة لذلك ، يتم تقليل احتمالية تكرار القوس وتغيير التيار.
4. تيارات التسلسل العكسي صغيرة ، وبالتالي ، فإن تأثيرها على الدوار الدوار للمولد ليس له تأثير كبير.

نسرد إيجابيات وسلبيات شبكات الجهد العالي مع عزل محايد.

المزايا:

1. لبعض الوقت يمكن أن يعمل في وضع الطوارئ (مع ماس كهربائى على الأرض)
2. يظهر تيار ضئيل في أماكن العطل ، شريطة أن تكون السعة الحالية صغيرة.

العيوب:

1. الكشف عن الخطأ المعقد.
2. الحاجة إلى عزل تركيبات جهد الخط.
3. إذا استمرت الدائرة لفترة طويلة ، فقد يصاب الشخص بصدمة كهربائية إذا سقطت تحت خطوة الجهد.
4. مع ماس كهربائى أحادي الطور ، لا يتم ضمان التشغيل العادي حماية التتابع. تعتمد قيمة تيار العطل مباشرة على الدائرة المتفرعة.
5. بسبب تراكم العيوب العازلة من التعرض لجهود القوس الزائد ، يتم تقليل عمر الخدمة.
6. يمكن أن يحدث الضرر في عدة أماكن بسبب انهيار العزل ، سواء في الكابلات أو في المحركات الكهربائية أو أجزاء أخرى من التركيبات الكهربائية.

بهذا نختتم مراجعة مبدأ التشغيل وخصائص الشبكات المعزولة المحايدة. إذا كنت ترغب في استكمال المقالة أو مشاركة تجربتك - اكتب في التعليقات ، فسننشرها!

المواد ذات الصلة:

• أسباب الدائرة القصيرة
• كيفية جعل التأريض في منزل خاص
• ما الفرق بين التأريض والتأريض