Mi az izolált semleges és hol használják?

Jelenleg egy izolált semleget nehéz megtalálni a mindennapi életben; soha nem találkozhat vele, ha huzalozást végez apartmanokban. Míg a nagyfeszültségű vezetékeket aktívan használják, néhány esetben a 380 V-os hálózatokban is. Ebben a cikkben többet fogunk mondani arról, mi az izolált semleges hálózat és milyen tulajdonságaival rendelkezik.

Mi ez?

Az „izolált semleges” meghatározása a következő 1.7. PUE, az 1.7.6. és GOST R 12.1.009-2009. Ahol azt mondják, hogy az izolált a semleges a transzformátoron vagy a generátoron, egyáltalán nem kapcsolódik a földelő eszközhöz, vagy ha védő, mérő és jelző eszközökön keresztül van csatlakoztatva.

A semleges az a pont, ahol a transzformátorok vagy generátorok tekercsei kapcsolódnak, amikor bekapcsolják a "csillag" séma szerint.

A villanyszerelők között tévhit van, hogy az izolált semleges rövidítése IT rendszerpont szerinti besorolás szerint. Ami nem teljesen igaz. Ugyanez a bekezdés mondja, hogy a TN-C / C-S / S, TT és IT megjelölések elfogadhatók az 1 kV-ig terjedő feszültségű hálózatokhoz és villamos berendezésekhez.

Az EIC 1.7 fejezetében található az 1.7.2 pont. ahol azt mondják, hogy az elektromos biztonsági intézkedésekkel kapcsolatban az elektromos létesítményeket négy típusra osztják - szigetelt vagy szilárdan földelve 1 kV-ig és 1 kV-nál nagyobb.

Ezért vannak bizonyos különbségek az ilyen hálózat biztonságában és alkalmazásában a különböző feszültségosztályok között, és legalább helytelen 10 kV-os vonal hívása izolált semleges "IT-rendszerrel". Bár vázlatosan - szinte ugyanaz.

1 kV-ig terjedő hálózatokban

Általános információk

Lássuk, hol, hogyan és milyen esetekben használnak izolált semleget 1000 V feszültségű villamos berendezésekben, az úgynevezett IT rendszerben. A PUE 1.7 fejezetében. 1.7.3. Szakasz a fentiekhez hasonló meghatározást adunk, de kissé eltér. Azt mondja, hogy az informatikai rendszerek burkolatait és más vezető alkatrészeit földelni kell. Fontolja meg, hogy néz ki az ábra.

Mivel az informatikai hálózat transzformátorának semleges fele nincs csatlakoztatva a földhöz, egyszerűen fogalmazva, nincs a veszélyes potenciálkülönbség a föld és a fázis vezetékek között. És biztonságos az 1 élő vezeték véletlen megérintése az informatikai rendszerben. A viszonylag alacsony feszültség miatt itt elhanyagolják a kapacitív fázisvezetést.

Elszigetelt semleges hálózatokban nincs kiemelkedő fázis és nulla - mindkét vezető egyenlő.

Az emberi testben folyó áram egyenlő:

én_h = 3U_f/ (3r_h+ z)

U_f - fázisfeszültség; r_h - az emberi test ellenállása (1 kOhm elfogadható); z a fázis teljes szigetelési ellenállása a talajhoz viszonyítva (fázisonként legalább 100 kOhm).

Az áram ebben az esetben a vezetékek szigetelésén keresztül jut az energiaforráshoz, és nem a földre, mint a TN esetében.

Mivel a szigetelési ellenállás fázisonként több mint 100 kOhm, a testen áthaladó áram milliamper egységekben lesz, amely nem okoz kárt.

Ennek a rendszernek egy másik jellemzője, hogy a ház szivárgási áramai és a földhöz rövidzárlati áramok alacsonyak lesznek. Ennek eredményeként a védő automatizálás (relék vagy megszakítók) nem működik úgy, ahogyan a földelt semleges hálózatokban megszoktuk. De a szigetelési ellenállás ellenőrző rendszer működik.

Ennek megfelelően egy háromfázisú vonal egyfázisú áramkörével a rendszer továbbra is működni fog. Ebben az esetben a fennmaradó két vezeték feszültsége a talajhoz képest növekszik. Ha valaki megérinti egy fázisvezetéket, akkor alá esik hálózati feszültség.

Egy ilyen kialakítás kapcsán a hálózatban nincs kétféle feszültség egy izolált semleges feszültséggel, szemben a földeletlen feszültséggel, ahol az U fázisok között_lineáris (a mindennapi életben 380 V), valamint a fázis és a nulla U között_fázis (220). Az egyfázisú terhelés 380 V feszültségű informatikai rendszerrel történő hálózatához történő csatlakoztatásához 380/220 típusú lépcsőzetes transzformátorokat használhat, és a két fázis közötti eszközöket lineáris feszültségre kapcsolhatja.

Alkalmazási kör

Beszéljünk arról, hogy hol használunk ilyen megoldást. Ezt a tápegységrendszert a háztartási villamosenergia-hálózatokban használták át a villamos energia átadására a lakóépületekbe a szovjet korszak alatt. Különösen a faházak villamosításakor, ahol földelt semleges helyzet használata esetén a földhibák miatt növekszik a tűzveszély.

Az elektromos biztonság szempontjából a házak tápellátásában az izolált és a földelt semleges közötti különbség az, hogy ha az egyik vezető érintkezik az informatikai hálózat földelt vezetőképes részeivel, például fali szerelvényekkel vagy vízvezetékekkel, akkor a hálózat továbbra is működik az alacsony szivárgási áram miatt.

Ennek megfelelően sem a lakosok, sem senki más nem fognak tudni a problémáról, amíg valaki meg nem sokkolódik, amíg megérinti az egyik vezetéket és a csővezetéket.

Egy földelt semleges rendszernél legalább a differenciálvédelem működik, és egy "jó" fémáramkörnél a megszakító kinyílik. A panelek (ún. Hruscsov) tömeges építésének megkezdésével elhagyták, és a 60-80-as években átváltottak TN-C, és a 90-es évek végén TN-C-S, az alábbiakban olvasható okokról.

Jelenleg az izolált semleges anyagot használják, ahol csak fokozott biztonság szükséges, vagy ha nem lehetséges normál állapotba hozni földelésnevezetesen:

• A tengeren - a hajókon, az olaj- és a gázplatformokon, ahol az anódvédelem miatt lehetetlen az emelvény testének talajként történő használata - és olyan helyeken, ahol az áram a vízbe áramlik, rozsdásodni kezd és intenzívebben rothadni fog.
• Bányákban és más bányászati ​​helyszíneken (380–660 V feszültséggel).
• A metróban.
• Helyhez kötött daruk világítási és vezérlő áramkörein
• A kimeneti terminálokon a háztartási benzin-, gáz- vagy dízelgenerátorokban is egy semleges.

Nemcsak a fenti diagramban bemutatott formában, hanem a hordozható világítóberendezések (legfeljebb 50 V vagy 12 V PTEEP, 2.12.6. Oldal) táplálására használt leépítő és leválasztó transzformátorok, valamint egyéb berendezések vagy szerszámok, beleértve azokat is, amelyekkel zárt és nedves helyiségekben dolgoznak.

Összefoglalva

Kiderült, hogy miért van szükség egy 1 kV-ig elkülönített semlegesre, most felsoroljuk az áramellátó rendszer előnyeit és hátrányait egy izolált semleges vonallal az elektromos manekerek számára.

A használat előnyei:

1. Nagy biztonság.
2. Nagyobb megbízhatóság, amely lehetővé teszi például kórházak világításához.
3. A gazdasági tényező - egy elkülönített semleges háromfázisú hálózatban lehetőség van a villamosenergia-átvitelre a lehető legkisebb számú vezetéken keresztül - háromba.
4. A rendszer továbbra is egyfázisú földhibákkal fog működni.

hátrányai:

1. A földhibák növelik a használat kockázatát, mivel az áramellátás folytatódik.
2. Kis rövidzárlati áramok.
3. Elsődleges hiba közben nem szabad szikra.

1000 V feletti hálózatokban

Jelenleg az izolált semleget általában középfeszültségű (1-35 kV) hálózatokban használják. 110 kV-nál vagy magasabb hálózaton - szilárd földelés. Annak a ténynek köszönhető, hogy a földhöz rövidzárlat alatt a feszültség, amint mondták, lineárisra növekszik, tehát a 110 kV-os átviteli vonalon a fázisfeszültség (a talaj és a fázisvezető között) 63,5 kV. A földhöz rövidzárlat miatt ez különösen fontos, és lehetővé teszi a szigetelő anyagok költségének csökkentését.

Mellesleg, a transzformátor alállomásokon, amelyeknek a feszültsége legfeljebb 35 kV, a transzformátorok primer tekercseit háromszögbe kell kötni, ahol nincs semleges.

Az alacsony rövidzárlati áramok és az egyfázisú rövidzárlatokkal való munka képessége a légvezetékeken - az elosztó hálózatokban különösen fontosak, és lehetővé teszik a megszakítás nélküli energiaellátás megszervezését. Ebben az esetben a munkában maradt fázisok közötti eltolási szög változatlan marad - 120 ° -on.

Több ezer feszültségnél a fázisok kapacitív vezetőképességét nem szabad elhanyagolni. Ezért a VLEP vezetékek megérintése veszélyes az emberi életre. Normál módban a forrás fázisában lévő áramot a talajhoz viszonyított terhelések és kapacitív áramok összege határozza meg, miközben a kapacitív áramok összege nulla, és a talajban az áram nem halad át.

Ha kihagyunk néhány részletet annak érdekében, hogy a kezdők számára érthető nyelven állítsuk be, akkor testzárlat esetén a sérült fázis földhöz viszonyított feszültsége megközelíti a nullát. Mivel a másik két fázis feszültsége lineáris értékre növekszik, kapacitív áramuk √3 (1,73) -szor növekszik. Ennek eredményeként az egyfázisú rövidzárlat kapacitív ára háromszor nagyobb, mint a normál. Például egy 10 km hosszú 10 kV-os nagyfeszültségű vezetéknél a kapacitív áram körülbelül 0,3 A. Ha egy fázist egy ív segítségével rövidre zárják a földről, különféle jelenségek eredményeként 2-4U-ig veszélyes túlfeszültségek fordulnak elő._f, ami a szigetelés és a fázisközi rövidzárlat.

Az esemény lehetőségének kizárása ívek és kiküszöböli a lehetséges következményeket, a semleges áramkört elnyelő reaktoron keresztül a földhöz csatlakoztatják. Ebben az esetben annak induktanciáját a földhöz rövidzárlat helyett a kapacitás alapján választják meg, és úgy is, hogy biztosítsa a relévédelem működését.

Így a reaktornak köszönhetően:

1. Sokkal csökkent_ks.
2. Az ív instabillá válik és gyorsan kialszik.
3. Az ív kipusztulása után a feszültség növekedése lelassul, ennek eredményeként csökken az ív és a kapcsolási áram újbóli előfordulásának valószínűsége.
4. A fordított sorozat áramai csekélyek, tehát a generátor forgórészére gyakorolt ​​hatásuknak nincs jelentős hatása.

Felsoroljuk a nagyfeszültségű hálózatok előnyeit és hátrányait az izolált semleges kapcsolóval.

előnyei:

1. Egy ideig vészhelyzetben működhet (testzárlat)
2. A hibás helyekben jelentéktelen áram jelenik meg, feltéve, hogy az áramkapacitás kicsi.

hátrányai:

1. Bonyolult hiba észlelés.
2. A hálózati feszültségű létesítmények elszigetelésének szükségessége.
3. Ha az áramkör hosszú ideig tart, akkor az ember áramütést okozhat, ha alá tartozik lépésfeszültség.
4. Egyfázisú rövidzárlat esetén a normál működés nem biztosított relé védelem. A hibaáram értéke közvetlenül az elágazó áramkörtől függ.
5. Az ív túlfeszültségnek való kitettség miatt felhalmozódó szigetelési hibák miatt élettartama csökken.
6. A szigetelés meghibásodása több helyen is okozhat kábeleket, valamint az elektromos motorokat és az elektromos szerelés más részeit.

Ez befejezi az izolált semleges hálózatok működési elvének és jellemzőinek felülvizsgálatát. Ha kiegészíteni szeretné a cikket, vagy megosztaná tapasztalatait - írja be a megjegyzésekbe, közzétesszük!

Kapcsolódó anyagok:

• A rövidzárlat okai
• Hogyan lehet földelni egy magánházban?
• Mi a különbség a földelés és a földelés között?