อะไรคือสิ่งที่เป็นกลางและใช้งานที่ไหน?
ปัจจุบันความเป็นกลางที่แยกได้ยากในชีวิตประจำวันคุณจะไม่มีวันพบถ้าคุณเดินสายในอพาร์ตเมนต์ ในขณะที่สายแรงดันสูงมันถูกใช้อย่างแข็งขันเช่นเดียวกับในบางกรณีในเครือข่าย 380V เราจะบอกคุณเพิ่มเติมเกี่ยวกับเครือข่ายที่เป็นกลางที่แยกได้คืออะไรและมีคุณลักษณะใดบ้างที่มีคำง่ายๆในบทความนี้
มันคืออะไร
คำจำกัดความของ "เป็นกลางเป็นกลาง" ได้รับมา บทที่ 1.7 PUEในวรรค 1.7.6 และ GOST R 12.1.009-2009 ซึ่งมีการกล่าวว่าแยกได้เป็นกลางที่หม้อแปลงหรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไม่ได้เชื่อมต่อกับอุปกรณ์สายดินเลยหรือเมื่อมีการเชื่อมต่อผ่านการป้องกันการวัดและอุปกรณ์ส่งสัญญาณ
Neutral คือจุดที่ขดลวดของหม้อแปลงหรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเชื่อมต่อเมื่อเปิดตามรูปแบบ "ดาว"
ในบรรดาช่างไฟฟ้ามีความเข้าใจผิดว่าชื่อย่อของความเป็นกลางโดดเดี่ยวคือ ระบบไอทีตามการจำแนกประเภทของข้อ 1.7.3 ซึ่งไม่เป็นความจริงทั้งหมด ย่อหน้าเดียวกันกล่าวว่าการกำหนด TN-C / C-S / S, TT และ IT ได้รับการยอมรับสำหรับเครือข่ายและการติดตั้งไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1 kV
ในบทเดียวกัน 1.7 ของ EIC มีข้อ 1.7.2 ที่มีการกล่าวว่าในส่วนที่เกี่ยวกับมาตรการความปลอดภัยทางไฟฟ้าการติดตั้งระบบไฟฟ้าแบ่งออกเป็น 4 ประเภทคือฉนวนหรือกราวด์อย่างแน่นหนาถึง 1 kV และสูงกว่า 1 kV
ดังนั้นจึงมีความแตกต่างบางประการในด้านความปลอดภัยและการใช้งานเครือข่ายดังกล่าวในระดับแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันและอย่างน้อยก็ไม่ถูกต้องที่จะเรียกสาย 10 kV ด้วย "ระบบไอที" ที่เป็นกลาง แม้ว่าแผนผัง - เกือบจะเหมือนกัน
ในเครือข่ายสูงสุด 1 kV
ข้อมูลทั่วไป
เรามาดูกันว่าที่ไหนและอย่างไรในกรณีที่พวกเขาใช้ตัวแยกกลางในการติดตั้งระบบไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1,000 V ซึ่งเป็นระบบไอทีที่เรียกว่า ใน PUE บทที่ 1.7 มาตรา 1.7.3 คำจำกัดความที่คล้ายกับที่ให้ไว้ข้างต้นจะได้รับ แต่มันแตกต่างกันเล็กน้อย มันบอกว่าสิ่งที่แนบมาและชิ้นส่วนนำไฟฟ้าอื่น ๆ ในระบบไอทีจะต้องลงดิน พิจารณาว่ามันมีลักษณะอย่างไรในแผนภาพ
เนื่องจากความเป็นกลางของหม้อแปลงเครือข่ายไอทีไม่ได้เชื่อมต่อกับโลกในแง่ง่ายเราจึงไม่มีความแตกต่างที่เป็นอันตรายระหว่างสายกราวด์และเฟส และการสัมผัสโดยบังเอิญ 1 wire wire ในระบบ IT นั้นปลอดภัย เนื่องจากความต่างศักย์ที่ค่อนข้างต่ำการนำเฟสแบบ capacitive จึงถูกละเลยที่นี่
ในเครือข่ายที่มีความเป็นกลางโดดเดี่ยวไม่มีเฟสเด่นชัดและศูนย์ - ตัวนำทั้งสองเท่ากัน
กระแสผ่านร่างกายมนุษย์มีค่าเท่ากับ:
ผมชั่วโมง = 3Uฉ/ (3rชั่วโมง+ z)
ยูฉ - แรงดันไฟฟ้าเฟส Rชั่วโมง - ความต้านทานของร่างกายมนุษย์ (1 kOhm เป็นที่ยอมรับ) z คือความต้านทานฉนวนทั้งหมดของเฟสเมื่อเทียบกับพื้นดิน (100 kOhm หรือมากกว่าต่อเฟส)
กระแสในกรณีนี้กลับสู่แหล่งพลังงานผ่านฉนวนของสายไฟและไม่ลงสู่พื้นดินเช่นเดียวกับกรณีของ TN
เนื่องจากความต้านทานของฉนวนมีค่ามากกว่า 100 kOhm ต่อเฟสกระแสไฟฟ้าในร่างกายจึงเป็นหน่วยมิลลิมิลลิซึ่งจะไม่ก่อให้เกิดอันตราย
คุณสมบัติอีกอย่างของระบบนี้ก็คือกระแสรั่วไหลไปยังท่อและกระแสไฟฟ้าลัดวงจรลงสู่พื้นดินจะต่ำ เป็นผลให้ระบบป้องกันอัตโนมัติ (รีเลย์หรือเบรกเกอร์วงจร) ไม่ทำงานในแบบที่เราคุ้นเคยกับเครือข่ายที่เป็นกลาง แต่ระบบตรวจสอบความต้านทานฉนวนทำงาน
ดังนั้นด้วยวงจรเฟสเดียวของสายสามเฟสระบบจะทำงานต่อไป ในกรณีนี้แรงดันไฟฟ้าของสายไฟที่เหลือทั้งสองจะเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับพื้นดิน หากบุคคลหนึ่งสัมผัสกับสายเฟสเขาจะตกหลุม แรงดันไฟฟ้าของสาย.
ในการเชื่อมต่อกับการออกแบบดังกล่าวไม่มีแรงดันไฟฟ้าสองประเภทในเครือข่ายที่มีความเป็นกลางที่แยกได้ในทางตรงกันข้ามกับที่ไม่ใช่สายดินที่อยู่ระหว่างเฟส Uเชิงเส้น (ในชีวิตประจำวัน 380V) และระหว่างเฟสและศูนย์ Uระยะ (220V) ในการเชื่อมต่อโหลดเฟสเดียวเข้ากับเครือข่ายด้วยระบบ IT ที่มีแรงดันไฟฟ้า 380V คุณสามารถใช้หม้อแปลงแบบ step-down ประเภท 380/220 และเชื่อมต่ออุปกรณ์ระหว่างเฟสสองเฟสกับแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้น
ขอบเขตการใช้งาน
ลองมาพูดคุยเกี่ยวกับตำแหน่งที่ใช้โซลูชันดังกล่าว ระบบจ่ายพลังงานนี้ใช้ในโครงข่ายไฟฟ้าภายในประเทศเพื่อถ่ายโอนกระแสไฟฟ้าไปยังอาคารที่อยู่อาศัยในยุคโซเวียต โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้พลังงานไฟฟ้าของบ้านไม้ที่เมื่อใช้เป็นกลางเป็นกลางความเสี่ยงจากไฟไหม้เนื่องจากความผิดพลาดของโลกเพิ่มขึ้น
จากมุมมองของความปลอดภัยทางไฟฟ้าความแตกต่างระหว่างเปลี่ยวและดินที่เป็นกลางในแหล่งจ่ายไฟของบ้านคือถ้าหนึ่งในตัวนำสัมผัสกับชิ้นส่วนที่เป็นตัวนำในเครือข่ายไอทีตัวอย่างเช่นอุปกรณ์ติดผนังหรือท่อน้ำเครือข่ายจะทำงานต่อไปเนื่องจากกระแสรั่วไหลต่ำ
ดังนั้นทั้งผู้อยู่อาศัยและคนอื่น ๆ จะไม่ทราบเกี่ยวกับปัญหานี้จนกว่าในขณะที่บางคนสัมผัสกับสายไฟและท่อส่งสัญญาณบางคนจะตกใจ
ในระบบที่มีสายดินเป็นกลางการป้องกันเฟืองท้ายอย่างน้อยจะทำงานและด้วยวงจรโลหะ "ดี" เบรกเกอร์จะเปิดขึ้น ด้วยจุดเริ่มต้นของการก่อสร้างจำนวนมากของบ้านแผง (ที่เรียกว่าครุสชอฟ) พวกเขาละทิ้งมันและในยุค 60-80 เปลี่ยนเป็น TN-Cและในช่วงปลายยุค 90 เป็นต้นไป TN-C-Sเกี่ยวกับเหตุผลที่อ่านด้านล่าง
ปัจจุบันเป็นกลางเป็นกลางถูกนำมาใช้ในทุกที่ที่จำเป็นเพื่อเพิ่มความปลอดภัยหรือว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะทำให้เป็นปกติ ดินกล่าวคือ:
- ในทะเล - บนเรือชานชาลาน้ำมันและก๊าซซึ่งการใช้ตัวถังเป็นพื้นดินเป็นไปไม่ได้เนื่องจากการป้องกันขั้วบวกและในสถานที่ที่กระแสไหลลงสู่น้ำจะเริ่มเกิดสนิมและเน่าอย่างรุนแรง
- ในเหมืองและสถานที่ทำเหมืองอื่น ๆ (ที่มีแรงดันไฟฟ้า 380-660V)
- อยู่ใต้ดิน
- เกี่ยวกับแสงและวงจรควบคุมในรถเครนที่อยู่กับที่ ฯลฯ
- นอกจากนี้ในน้ำมันเบนซินในประเทศเครื่องกำเนิดก๊าซหรือดีเซลที่ขั้วเอาท์พุทก็เป็นกลางที่แยกได้
มันสามารถพบได้ไม่เพียง แต่ในรูปแบบที่เรานำเสนอในแผนภาพข้างต้น แต่ยังอยู่ในรูปแบบของ step-down และแยกหม้อแปลงที่ใช้กับอุปกรณ์ให้แสงสว่างแบบพกพาพลังงาน (ไม่เกิน 50V หรือ 12V PTEEP p. 2.12.6) และอุปกรณ์อื่น ๆ หรือ เครื่องมือรวมถึงสิ่งที่พวกเขาทำงานในห้องปิดและชื้น
เพื่อสรุป
เราหาสาเหตุที่เราต้องการฉนวนที่เป็นกลางได้ถึง 1 kV ตอนนี้เราจะแสดงข้อดีและข้อเสียของระบบจ่ายไฟพร้อมฉนวนที่เป็นกลางสำหรับหุ่นในระบบไฟฟ้า
ประโยชน์ของการใช้งาน:
- ความปลอดภัยที่ดีเยี่ยม
- ความน่าเชื่อถือที่มากขึ้นซึ่งช่วยให้คุณใช้งานเช่นให้แสงสว่างในโรงพยาบาล
- ปัจจัยทางเศรษฐกิจ - ในเครือข่ายสามเฟสที่มีความเป็นกลางโดดเดี่ยวสามารถโอนไฟฟ้าผ่านจำนวนสายไฟที่น้อยที่สุด - ในสาม
- ระบบจะยังคงทำงานต่อไปด้วยความผิดพลาดของดินเฟสเดียว
ข้อเสีย:
- ความผิดพลาดของโลกจะเพิ่มความเสี่ยงในการใช้งานเนื่องจากแหล่งจ่ายไฟยังคงดำเนินต่อไป
- กระแสลัดวงจรขนาดเล็ก
- ไม่มีประกายไฟในระหว่างความผิดหลัก
ในเครือข่ายที่สูงกว่า 1,000 V
ปัจจุบันความเป็นกลางที่แยกได้ส่วนใหญ่มักใช้ในเครือข่ายที่มีระดับแรงดันไฟฟ้าปานกลาง (1-35 kV) สำหรับเครือข่าย 110 kV และสูงกว่า - ดินแข็ง. เนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่าในช่วงการลัดวงจรลงสู่พื้นดินแรงดันไฟฟ้าตามที่ได้กล่าวมาเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรงดังนั้นในสายส่งไฟฟ้า 110 kV แรงดันไฟฟ้าเฟส (ระหว่างภาคพื้นดินและตัวนำสื่อกระแสไฟฟ้า) คือ 63.5 kV ด้วยการลัดวงจรลงสู่พื้นดินสิ่งนี้มีความสำคัญเป็นพิเศษและช่วยลดต้นทุนของวัสดุฉนวน
โดยวิธีการใน KTP ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 35 kV ขดลวดหลักของหม้อแปลงจะเชื่อมต่อเป็นรูปสามเหลี่ยมซึ่งไม่มีความเป็นกลางดังกล่าว
กระแสไฟฟ้าลัดวงจรต่ำและความสามารถในการทำงานกับไฟฟ้าลัดวงจรเฟสเดียวบนเส้นค่าใช้จ่าย - ในเครือข่ายการกระจายสินค้ามีความสำคัญอย่างยิ่งและช่วยให้คุณสามารถจัดการพลังงานไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง ในกรณีนี้มุมของการเปลี่ยนแปลงระหว่างเฟสที่เหลืออยู่ในงานจะไม่เปลี่ยนแปลง - ที่ 120 °
ที่แรงดันไฟฟ้าหลายพันโวลต์ค่าการนำไฟฟ้า capacitive ของเฟสไม่สามารถละเลยได้ ดังนั้นการสัมผัสสาย VLEP จึงเป็นอันตรายต่อชีวิตมนุษย์ ในโหมดปกติกระแสในเฟสของแหล่งที่มาจะถูกกำหนดโดยผลรวมของโหลดและกระแส capacitive ที่สัมพันธ์กับพื้นดินในขณะที่ผลรวมของกระแส capacitive เป็นศูนย์และกระแสในพื้นดินไม่ผ่าน
หากเราละเว้นรายละเอียดบางอย่างเพื่อกำหนดเป็นภาษาที่เข้าใจได้สำหรับผู้เริ่มต้นแล้วด้วยแรงดันไฟฟ้าที่สั้นลงถึงพื้นดินแรงดันไฟฟ้าที่สัมพันธ์กับพื้นดินของเฟสที่เสียหายจะเข้าใกล้ศูนย์ เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าของสองเฟสเพิ่มขึ้นเป็นค่าเชิงเส้นกระแส capacitive ของพวกมันจะเพิ่มขึ้น√3 (1.73) เท่า เป็นผลให้กระแส capacitive ของการลัดวงจรเดียวมีค่าสูงกว่าปกติ 3 เท่า ตัวอย่างเช่นสำหรับสายส่งแรงดันสูง 10 kV ความยาว 10 กม. กระแสตัวเก็บประจุจะอยู่ที่ประมาณ 0.3 A เมื่อเฟสสั้นลงสู่พื้นผ่านอาร์คแรงดันไฟเกินที่เป็นอันตรายสูงถึง 2-4U เกิดขึ้นเนื่องจากปรากฏการณ์ต่าง ๆฉซึ่งนำไปสู่การสลายตัวของฉนวนและ เฟสลัดวงจร.
เพื่อแยกโอกาสที่จะเกิดขึ้น เส้นโค้ง และกำจัดผลกระทบที่เป็นไปได้ความเป็นกลางเชื่อมต่อกับโลกผ่านเครื่องปฏิกรณ์อาร์คปราบปราม ในเวลาเดียวกันการเหนี่ยวนำของมันจะถูกเลือกตามความจุในสถานที่ของการลัดวงจรกับพื้นและเพื่อให้มั่นใจว่าการดำเนินงานของการป้องกันการถ่ายทอด
ดังนั้นต้องขอบคุณเครื่องปฏิกรณ์:
- ฉันลดลงมากสั้น
- ส่วนโค้งไม่เสถียรและหายไปอย่างรวดเร็ว
- แรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นหลังจากการสูญเสียอาร์คจะชะลอตัวลงดังนั้นความน่าจะเป็นของการเกิดอาร์คและกระแสสวิตชิ่งจึงลดลง
- กระแสของลำดับย้อนกลับมีขนาดเล็กดังนั้นผลกระทบต่อโรเตอร์หมุนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจึงไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญ
เราแสดงข้อดีข้อเสียของเครือข่ายไฟฟ้าแรงสูงที่มีความเป็นกลางโดดเดี่ยว
ประโยชน์ที่ได้รับ:
- บางครั้งมันสามารถทำงานในโหมดฉุกเฉิน (กับการลัดวงจรลงกราวด์)
- กระแสไฟฟ้าที่ไม่สำคัญจะปรากฏขึ้นในสถานที่ที่มีการทำงานผิดปกติโดยที่ความจุในปัจจุบันมีน้อย
ข้อเสีย:
- การตรวจหาข้อบกพร่องที่ซับซ้อน
- จำเป็นต้องแยกการติดตั้งแรงดันไฟฟ้าสาย
- หากวงจรใช้เวลานานคนอาจถูกไฟฟ้าช็อตหากตกอยู่ภายใต้ ขั้นตอนแรงดันไฟฟ้า.
- ด้วยไฟฟ้าลัดวงจร 1 เฟสการทำงานปกติไม่สามารถมั่นใจได้ ป้องกันการถ่ายทอด. ค่าของกระแสไฟฟ้าความผิดพลาดโดยตรงขึ้นอยู่กับวงจรแยก
- เนื่องจากการสะสมของข้อบกพร่องของฉนวนจากการสัมผัสกับแรงดันไฟฟ้าเกินอาร์ค, อายุการใช้งานจะลดลง
- ความเสียหายสามารถเกิดขึ้นได้ในหลายสถานที่เนื่องจากการแตกของฉนวนทั้งในสายเคเบิลและในมอเตอร์ไฟฟ้าและส่วนอื่น ๆ ของการติดตั้งไฟฟ้า
นี้สรุปการทบทวนหลักการของการดำเนินงานและคุณสมบัติของเครือข่ายที่แยกเป็นกลาง หากคุณต้องการเสริมบทความหรือแบ่งปันประสบการณ์ของคุณ - เขียนความคิดเห็นเราจะเผยแพร่!
วัสดุที่เกี่ยวข้อง:
กำลังโหลด ...
