Trung tính nối đất là gì - định nghĩa đơn giản

Thiết bị và nguyên lý hoạt động của các mạng có trung tính nối đất

Nguyên lý hoạt động của các nguồn năng lượng điện, đặc biệt là các máy biến áp bước xuống, dựa trên định luật cảm ứng lẫn nhau và truyền năng lượng thông qua lõi từ tính. Trong trường hợp này, cuộn dây sơ cấp có thể không có dây trung tính, không giống như dây thứ cấp, khi kết nối nó với 0 thông qua một dây dẫn có điện trở thấp, có thể được đánh đồng với giá trị 0, sẽ là phương tiện hiệu quả để bảo vệ con người khỏi tổn hại điện áp, nguy hiểm đến tính mạng và sức khỏe của chúng.

Tính năng chính của các mạng có trung tính nối đất là sự xuất hiện của không chỉ tuyến tính, mà cả điện áp pha. Nó là gì và nó khác nhau như thế nào, chúng ta hãy xem xét một ví dụ về sơ đồ mạch đơn giản.

Điện áp pha là điện thế giữa một trong các dây của đường dây và điểm 0 được nối với mặt đất, nghĩa là, nối đất chặt chẽ. Điện áp đường dây là sự khác biệt tiềm năng giữa hai đầu ra của các đường dây, nghĩa là L1 và L2, L1-L3 hoặc L2-L3, nó còn được gọi là interphase. Các nguồn năng lượng điện như vậy trong các điều kiện hàng ngày có giá trị điện áp chung ở dạng 380 V - tuyến tính và 220 pha. Điện áp tuyến tính lớn hơn điện áp pha bằng √3, tức là bằng 1,72.

Nhưng nhiệm vụ chính của một hệ thống như vậy không chỉ là vận chuyển điện áp của hai giá trị tới người tiêu dùng với số pha khác nhau trong một hệ thống cung cấp điện, mà còn bảo vệ một người trong khi phá vỡ cách điện và xuất hiện điện áp tại các điểm ở trạng thái bình thường không có tiềm năng nguy hiểm. Trong các tòa nhà dân cư đó là:

• nhà ở của tất cả các thiết bị gia dụng dẫn dòng điện, nghĩa là, được làm bằng thép hoặc kim loại dẫn điện khác;
• cấu trúc kim loại của tổng đài và thiết bị đóng cắt;
• vỏ cáp.

Ngoài ra, để đảm bảo an toàn, tất cả các mục trên phải được nối đất, trong trường hợp này, nguy cơ từ việc sử dụng điện áp và sử dụng các thiết bị gia dụng trong các mạng có trung tính nối đất sẽ là tối thiểu. Hơn nữa, tính đồng nhất của phân phối tải một pha là bắt buộc đối với các mạch như vậy.

Giải thích cho người giả

Trạm biến áp bước xuống trong đó máy biến áp được lắp đặt có vòng lặp mặt đất riêng. Nó được kết nối với nhau bằng lốp và thanh thép, trong một vòng lặp mặt đất. Một dây cáp được đặt cho người tiêu dùng trong bảng điện từ trạm biến áp, trong đó có bốn lõi. Nếu người tiêu dùng cần nguồn điện từ mạch ba pha 380 Volts, thì cần phải kết nối với tất cả các lõi. Trong mạng 220 V một pha, nguồn sẽ được cung cấp từ dây trung tính và từ một trong các pha. Bảo vệ con người trong các mạch một pha và ba pha, nếu không có hệ thống nối đất, nên được thực hiện do các thiết bị tắt bảo vệ đặc biệt (RCD), được kích hoạt bởi một rò rỉ nhỏ về 0, trong khi ngắt kết nối người tiêu dùng một cách đáng tin cậy khỏi mạng.

Phân loại mạng với trung tính nối đất

Hệ thống cung cấp điện hiện đại có một dấu hiệu tiêu chuẩn, ngoài dây dẫn trung tính hoạt động, còn có một dây dẫn bảo vệ, đưa ra định nghĩa về mức độ bảo vệ.

• L là dây dẫn pha;
• N là số không làm việc;
• RE - dây dẫn trung tính bảo vệ;
• PEN - dây dẫn làm việc và trung tính được làm bằng một dây.

Có một số hệ thống con trong các mạch với nguồn năng lượng có trung tính có căn cứ:

• TN-C. Với hệ thống này, dây dẫn trung tính và bảo vệ từ trạm biến áp được tổ chức bởi một dây dẫn, gần máy thu của nó (hoặc các yếu tố khác được nối đất) được kết nối với dây dẫn kết hợp này - đây được gọi là nối đất. Đây là một hệ thống lỗi thời đã được sử dụng trong các ngôi nhà cũ thuộc Liên Xô, bây giờ nó không được sử dụng cho người tiêu dùng hộ gia đình, vì nó không an toàn. Một hệ thống như vậy có một nhược điểm đáng kể, vì trong trường hợp đứt dây dẫn PEN trên đường từ máy biến áp cung cấp đến máy thu công suất, một tiềm năng nguy hiểm xuất hiện trên các trường hợp thiết bị bị vô hiệu hóa. Nó chỉ được sử dụng để bảo vệ người tiêu dùng công nghiệp (điều này được mô tả sau trong phần tiếp theo).
• TN-S. Nó có tỷ lệ an toàn cao hơn trong trường hợp khẩn cấp. Điều này đạt được bằng cách tách các dây dẫn bảo vệ và làm việc dọc theo toàn bộ chiều dài của đường cung cấp, từ máy biến áp đến tổng đài phân phối (đến người tiêu dùng cuối). Tuy nhiên, do cần phải sử dụng các sản phẩm cáp có năm lõi, làm tăng đáng kể chi phí đặt và ngân sách cho việc tổ chức cung cấp điện cho người tiêu dùng, hệ thống này không phải lúc nào cũng được sử dụng.
• TN-C-S. Hệ thống nối đất này là phổ biến nhất trong thời đại của chúng ta. Với hệ thống này, các dây dẫn trung tính và bảo vệ dọc theo toàn bộ chiều dài của đường dây được kết hợp thành một dây dẫn PEN kết hợp. Khi vào tòa nhà, dây dẫn này được chia thành PE bảo vệ và zero N, được phân phối tiếp cho người tiêu dùng (căn hộ). Với hệ thống này, nếu dây dẫn PEN bị đốt cháy đến điểm phân tách, tiềm năng nguy hiểm sẽ xuất hiện trên vỏ nối đất của các thiết bị điện. Để ngăn chặn điều này, việc nối đất lặp lại của dây dẫn PEN được thực hiện dọc theo toàn bộ chiều dài của đường dây và ở lối vào tòa nhà và các yêu cầu gia tăng được đặt vào sự bảo vệ cơ học của dây dẫn này.
• TT. Hệ thống nối đất này được thực hiện nếu dòng hệ thống TN-C-S trong điều kiện kỹ thuật không đạt yêu cầu và sự an toàn của nối đất bảo vệ được cung cấp trong nó không được đảm bảo. Hệ thống nối đất này cung cấp cho việc lắp đặt một vòng nối đất riêng lẻ tại người tiêu dùng, trong khi dây dẫn PEN của mạng điện chỉ được sử dụng làm dây trung tính N.

Điều quan trọng là phải biết

Để cung cấp điện cho người tiêu dùng một pha và ba pha trong công nghiệp và trong điều kiện trong nước, cái gọi là nối đất, được cho là một phương pháp hiệu quả để tự động tắt cài đặt điện hoặc một phần của nó trong đó xảy ra ngắn mạch.Khi nối đất trong các mạch có trung tính nối đất, tất cả các bộ phận kim loại và vỏ của thiết bị điện được kết nối với dây zero. Làm thế nào để bảo vệ này làm việc? Thực tế là với bất kỳ sự cố ngắn mạch nào trong trường hợp, mạch chuyển sang chế độ ngắn mạch, dòng điện trong mạch ngắt mạch tăng lên rất nhiều và phần khẩn cấp bị ngắt khỏi mạng.

Ưu điểm của hệ thống này là tiết kiệm chi phí cho hệ thống dây nối đất bảo vệ, cũng như giảm chi phí cho các sản phẩm cáp, vì cả hai máy thu công suất một pha và ba pha có thể được kết nối với cùng một mạch.

Tuy nhiên, việc thiếu một trung tính nối đất, được tổ chức theo nguyên tắc nối đất bảo vệ, có thể được gọi là thiếu bảo vệ con người trong trường hợp sự cố cách điện trên thân thiết bị trong khi đứt dây, cũng là bảo vệ. Và đây là một điểm rất quan trọng - nối đất là một biện pháp bảo vệ nguy hiểm, do đó không nên tổ chức tại nhà!

Tuy nhiên, việc cung cấp năng lượng hiện đại nhằm mục đích an toàn hơn, do đó nó đòi hỏi phải lắp đặt RCD và mạch nối đất bảo vệ riêng biệt, thông qua đó dù là nhỏ nhất dòng rò sẽ xuống đất, không gây nguy hiểm cho người.

Bây giờ bạn đã biết một trung tính nối đất trung tính là gì, nguyên tắc hoạt động của nó là gì và nó được sử dụng trong các mạng. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi, bạn có thể hỏi họ trong các ý kiến ​​dưới bài viết!

Tài liệu liên quan:

• Tách một dây dẫn PEN thành PE và N
• Nguy cơ của việc phá vỡ 0 trong mạng ba pha là gì
• Cách chọn RCD theo nguồn và dòng rò