Какво е заземен неутрален - просто определение

Устройството и принципът на работа на мрежи със заземен неутрал

Принципът на работа на източниците на електрическа енергия, по-специално на понижаващите трансформатори, се основава на закона за взаимна индукция и пренос на енергия чрез магнитно ядро. В този случай първичната намотка може да няма неутрален проводник, за разлика от вторичната, когато свързването му към нула чрез проводник с ниско съпротивление, което може да бъде приравнено с нулева стойност, ще бъде ефективно средство за защита на хората от увреждане на напрежението, което е опасно за живота и здравето им.

Основната характеристика на мрежите със заземен неутрал е появата на не само линейно, но и фазово напрежение. Какво е това и как се различава един от друг, нека разгледаме пример на проста схема.

Фазовото напрежение е потенциалът между един от проводниците на линията и нулевата точка, свързан със земята, тоест плътно заземен. Линейното напрежение е потенциалната разлика между двата изхода на линиите, тоест L1 и L2, L1-L3 или L2-L3, нарича се още интерфазна. Такива източници на електрическа енергия в ежедневни условия имат обща стойност на напрежението под формата на 380 V - линейна и 220 - фазова. Линейното напрежение е по-голямо от фазовото напрежение с √3, т.е. с 1.72.

Но основната задача на такава система е не само транспортирането на напрежения от две стойности до потребители с различен брой фази в една система за захранване, но и защитата на човек по време на разрушаване на изолацията и появата на напрежение в точки, които в нормално състояние нямат опасен потенциал. В жилищните сгради е:

• случаите на всички домакински уреди, които провеждат електрически ток, тоест са направени от стомана или друг проводим метал;
• метални конструкции на табла и разпределителни уреди;
• кабелна обвивка.

Също така, за да се гарантира безопасността, всички горепосочени елементи трябва да бъдат заземени, в този случай опасността от използването на напрежение и използването на домакински уреди в мрежи със заземен неутрал ще бъде минимална. Освен това за такива вериги е задължително равномерното разпределение на еднофазните товари.

Обяснение за манекените

Спадната подстанция, в която е инсталиран трансформаторът, има собствен заземен контур. Той е взаимосвързан от стоманени гуми и пръти, в един заземен контур. Към потребителите се полага кабел в електрическия панел от подстанцията, който съдържа четири ядра. Ако потребителят се нуждае от захранване от трифазна верига от 380 волта, тогава е необходимо да се свържете към всички ядра. В еднофазна 220 V мрежа, захранването ще се захранва от неутралния проводник и от една от фазите. Защитата на хората в еднофазни и трифазни вериги, ако няма система за заземяване, трябва да се извършва поради специални защитни устройства за изключване (RCD), които се задействат от малък теч до нула, като същевременно изключват потребителя надеждно от мрежата.

Класификация на мрежи със заземен неутрал

Съвременната система за захранване има стандартна маркировка, където освен работещия неутрален проводник има и защитен проводник, който дава определение на степента на защита.

• L е фазовият проводник;
• N е работната нула;
• RE - защитен неутрален проводник;
• PEN - работещ и неутрален проводник, направен от една жица.

В схеми има няколко подсистеми с източник на енергия, който има заземен неутрал:

• TN-C, При тази система неутралният и защитният проводник от подстанцията е организиран от един проводник, близо до приемника неговият корпус (или други елементи, които трябва да бъдат заземени) са свързани към този комбиниран проводник - това се нарича заземяване. Това е остаряла система, която се използва в стари къщи в СССР, сега тя не се използва за битови потребители, тъй като е опасна. Такава система има значителен недостатък, тъй като в случай на счупване на PEN проводник по пътя от захранващия трансформатор към захранващия приемник, се появява опасен потенциал при анулираните кутии на оборудването. Използва се само за защита на промишлените потребители (това е описано по-нататък в следващия раздел).
• TN-S, Той има по-висок процент на безопасност при извънредни ситуации. Това се постига чрез разделяне на защитните и работещите проводници по цялата дължина на захранващата линия, от трансформатора до разпределителното табло (до крайния потребител). Поради факта, че е необходимо да се използват кабелни продукти с пет ядра, което значително увеличава разходите за полагане и бюджета за организиране на електрозахранването на потребителя, тази система не винаги се използва.
• TN-C-S, Тази система за заземяване е най-разпространената в наше време. С тази система неутралните и защитните проводници по цялата дължина на линията се комбинират в един комбиниран PEN проводник. При влизане в сградата този проводник се разделя на защитни PE и нула N, които се разпределят допълнително към потребителите (апартаменти). При тази система, ако PEN проводникът се изгори до точката на разделяне, опасен потенциал ще се появи на заземените корпуси на електрическите уреди. За да се предотврати това, се прави многократно заземяване на PEN проводника по цялата дължина на линията и на входа на сградата и се поставят повишени изисквания към механичната защита на този проводник.
• TT, Тази система за заземяване се практикува, ако системната линия TN-C-S е в незадоволително техническо състояние и не е гарантирана безопасността на защитното заземяване, предвидено в нея. Тази система за заземяване предвижда инсталирането на индивидуален заземител при потребителя, докато PEN проводникът на електрическата мрежа се използва само като неутрален проводник N.

Важно е да знаете

За захранване на еднофазни и трифазни консуматори в промишлеността и битовите условия се използва т.нар заземяване, който уж е ефективен метод за автоматично изключване на електрическа инсталация или част от нея, в която е възникнало късо съединение.При заземяване в вериги със заземен неутрал, всички метални части и корпуси на електрическо оборудване са свързани към нулевия проводник. Как работи тази защита? Факт е, че при всяко късо съединение към случая, веригата преминава в режим на късо съединение, токът във веригата на прекъсвача се увеличава значително и аварийният участък е изключен от мрежата.

Предимството на такава система е спестяването на разходи за защитно заземяване на окабеляване, както и намаляване на разходите за кабелни продукти, тъй като както еднофазни, така и трифазни приемници на захранване могат да бъдат свързани към една и съща верига.

Липсата на заземен неутрал, организиран от принципа на защитното заземяване, може да се нарече липсата на човешка защита в случай на счупване на изолацията върху тялото на уреда по време на нулево прекъсване на проводника, което също е защитно. И това е много важен момент - заземяването е опасна мярка за защита, следователно не бива да се организира у дома!

Съвременното захранване обаче е насочено повече към безопасността, поради което изисква инсталиране на RCD и отделна защитна заземяваща верига, чрез която дори и най-малките течове на течове ще отиде на земята, без да застрашава човека.

Сега знаете какво е неутрален заземен неутрал, какъв е неговият принцип на работа и в какви мрежи се използва. Ако имате въпроси, можете да ги зададете в коментарите под статията!

Свързани материали:

• Разделяне на PEN проводник в PE и N
• Каква е опасността от нулев пробив в трифазна мрежа
• Как да изберем RCD по мощност и ток на изтичане