Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

V současné době je obtížné najít izolovaný neutrální v každodenním životě, nikdy se s ním nesetkáte, pokud provádíte elektroinstalace v bytech. Při vysokonapěťových vedeních je aktivně využíván a v některých případech také v sítích 380V. Podrobněji o tom, co je to síť s izolovaným neutrálem a jaké funkce má, řekneme jednoduchými slovy v tomto článku.

Co to je?

Definice „izolovaného neutrálu“ je uvedena v kapitole 1.7. PUE, v odstavci 1.7.6. a GOST R 12.1.009-2009. Tam, kde se říká, že neutrál je u transformátoru nebo generátoru označován jako neutrální, který není vůbec připojen k uzemňovacímu zařízení, nebo když je připojen přes ochranu, měření, poplašná zařízení.

Neutrální je bod, ve kterém jsou vinuty transformátorů nebo generátorů připojeny při zapnutí podle hvězdicového obvodu.

Mezi elektrikáři existuje mylná představa, že zkrácený název izolovaného neutrálního systému je IT systém podle klasifikace v článku 1.7.3. Což není úplně správné. Ve stejném odstavci se uvádí, že označení TN-C / CS / S, TT a IT jsou přijímána pro sítě a elektrické instalace s napětím do 1 kV.

Ve stejné kapitole 1.7 PUE je položka 1.7.2. tam, kde je řečeno, že s ohledem na elektrická bezpečnostní opatření jsou elektrické instalace rozděleny do 4 typů - izolované nebo odpojení uzemněné do 1 kV a nad 1 kV.

Existují tedy určité rozdíly v zabezpečení a použití takové sítě v různých napěťových třídách a volání linky 10 kV s izolovaným neutrálním "IT systémem" je přinejmenším nesprávné. Ačkoli schematicky - téměř stejný.

V sítích do 1 kV

Obecné informace

Podívejme se, kde, v jakých případech a v jakých případech používáme izolační neutrálu v elektrických instalacích s napětím do 1000 V, tzv. IT systém. V kapitole PUE 1.7. s. 1.7.3. Definice je podobná definici uvedené výše, ale je poněkud odlišná. Říká se, že skříně a jiné vodivé části v IT instalacích musí být uzemněny. Zvažte, jak vypadá v diagramu.

Vzhledem k tomu, že transformátorová neutrální síť IT není připojena k zemi, pak, jednoduše řečeno, nemáme nebezpečný potenciální rozdíl mezi uzemněním a fázovými vodiči. A omylem se dotýkat 1 vodiče v IT systému je bezpečné. V důsledku relativně nízkého napětí se zde zanedbává kapacitní vodivost fází.

V sítích s izolovaným neutrálem není žádná výrazná fáze a nula - oba vodiče jsou stejné.

Proud lidským tělem je:

I h = 3U f / (3r h + z)

U f - fázové napětí; r h - odpor lidského těla (1 kΩ); z je celkový izolační odpor fáze vzhledem k zemi (100 kΩ nebo více na fázi).

Proud se v tomto případě vrací do zdroje energie prostřednictvím izolace vodičů, a ne na zem, jak je tomu v případě TN.

Vzhledem k tomu, že izolační odpor je větší než 100 kΩ na fázi, bude proud skrze tělo několik miliampérů, což nezpůsobí poškození.

Dalším rysem tohoto systému je, že svodové proudy do skříně a zkratové proudy do země budou nízké. V důsledku toho ochranná automatika (relé nebo automatické spínače) nefunguje tak, jak jsme zvyklí v sítích s nulovým uzemněním. Systém monitorování izolačního odporu však funguje.

Proto, když je jednofázové uzavření třífázového vedení - systém nadále funkční. Současně se zvyšuje napětí na dvou zbývajících vodičích vzhledem k zemi. Pokud se osoba dotkne fázového vodiče - spadne pod síťové napětí.

V souvislosti s takovou konstrukcí nejsou v síti žádné dva typy napětí s izolovaným neutrálem, na rozdíl od neuzemněného, kde je mezi fázemi U (380 V v každodenním životě) a fází mezi fází a nulou U (220 V) lineární . Pro připojení jednofázové zátěže k IT systému s napětím 380V je možné použít stupňovité transformátory typu 380/220 a připojit zařízení mezi oběma fázemi na síťové napětí.

Oblast působnosti 1. \ T

Promluvme si o tom, kde se toto řešení používá. Tento systém byl v sovětských dobách používán v domácích rozvodných sítích pro přenos elektřiny do obytných domů. Zejména pro elektrifikaci dřevěných domů, kde použití nízko uzemněných neutrálů zvýšilo riziko požáru v případě zemních poruch.

Z hlediska elektrické bezpečnosti je rozdíl mezi izolovaným a hluchým uzemněním v napájení domů, že pokud se jeden z vodičů v IT síti dotkne uzemněných vodivých částí, jako je například stěna nebo voda, síť bude i nadále fungovat v důsledku nízkých svodových proudů.

Proto ani obyvatelé ani nikdo jiný o problému neví, zatímco se zároveň dotýká jednoho z drátů a potrubí - někdo nenarazí na proud.

V systému s nulovým uzemněním bude fungovat alespoň diferenciální ochrana a v případě „dobrého“ kovového uzávěru se jistič vypne. Od počátku masové výstavby montovaných domů (tzv. Chruščov) bylo opuštěno a v 60. až 80. letech přešlo na TN-C a koncem 90. let na TN-CS, z níže uvedených důvodů.

V současné době se používá izolační neutrální místo, kde je nezbytné zajistit zvýšenou bezpečnost nebo není možné provádět běžné uzemnění, a to:

  • Na moři - na lodích, na ropných a plynových plošinách, kde není možné použít tělo plošiny jako uzemnění kvůli anodické ochraně a v místech, kde proud teče do vody, začne silně rzi a hniloby.
  • V dolech a jiných těžebních lokalitách (s napětím 380-660V).
  • V metru.
  • Na světelných a řídicích obvodech ve stacionárních zdvihacích jeřábech atd.
  • Také u domácích benzínových, plynových nebo naftových generátorů na výstupních svorkách je izolovaný neutrální.

Lze ho nalézt nejen ve formě, kterou jsme uvedli ve výše uvedeném diagramu, ale také ve formě stupňovitých a separačních transformátorů, které se používají k napájení přenosných osvětlovacích zařízení (ne více než 50V nebo 12V PTEEP str. 2.12.6.) nástroje, včetně těch, s nimiž pracují v uzavřených a vlhkých prostorách.

Pojďme to shrnout

Zjistili jsme, proč potřebujeme izolovaný neutrální proud až do 1 kV, nyní uvedeme výhody a nevýhody napájecího systému s izolovanou neutrální baterií pro rychlovarnou konvici.

Výhody použití:

  1. Větší bezpečnost.
  2. Větší spolehlivost, která umožňuje použití například pro osvětlení v nemocnicích.
  3. Ekonomickým faktorem je, že v třífázové síti s izolovaným neutrálem je možné přenášet elektřinu o minimálním možném počtu vodičů - o tři.
  4. Systém bude pokračovat v provozu s jednofázovými zemními poruchami.

Nevýhody:

  1. Při zemní poruše se zvyšuje riziko použití, jak pokračuje dodávka elektřiny.
  2. Nízké zkratové proudy.
  3. V primární poruše nejsou žádné jiskry.

V sítích nad 1000 V

V současné době je izolovaná neutrální soustava nejčastěji používána v sítích se střední napětím (1-35 kV). Pro síť 110 kV a nadzemní. Vzhledem k tomu, že když dojde k zemnímu spojení, napětí, jak bylo řečeno, stoupá na lineární napětí, takže v přenosovém vedení 110 kV je fázové napětí (mezi zemí a fázovým vodičem) 63, 5 kV. Když je zem zkratována, je to obzvláště důležité a snižuje náklady na izolační materiály.

Mimochodem, v KTP s nejvyšším napětím do 35 kV jsou primární vinutí transformátorů zapojeny do trojúhelníku, kde není žádný neutrální.

Nízké zkratové proudy a schopnost provozu s jednofázovými zkratovými poruchami na trolejovém vedení jsou zvláště důležité v distribučních sítích a umožňují organizovat nepřerušované napájení. Současně zůstává úhel posunu mezi zbývajícími fázemi v provozu nezměněn - na 120 °.

Při napětí tisíců voltů nelze zanedbávat kapacitní vodivost fází. Proto se dotýká vodičů VLEP nebezpečných pro lidský život. V normálním režimu jsou proudy ve zdrojových fázích určeny součtem zatížení a kapacitních proudů vzhledem k zemi, zatímco součet kapacitních proudů je nulový a proud v zemi neprochází.

Vynecháme-li některé detaily, abychom je uvedli do jazyka srozumitelného pro začátečníky, pak když je zem zkratována, napětí ve vztahu k zemi poškozené fáze se blíží nule. Jak se napětí ostatních dvou fází zvyšuje na lineární hodnoty, jejich kapacitní proudy se zvyšují o √3 (1, 73) krát. Výsledkem je, že kapacitní proud jednofázového zkratu je 3krát větší než normálně. Například u vysokonapěťových přenosových vedení 10 kV s délkou 10 km je kapacitní proud přibližně 0, 3 A. Když se fáze uzavře k zemi přes oblouk, v důsledku různých jevů dochází k nebezpečným přepětím až do 2-4U f, což vede k poruše izolace a zkratu mezi fázemi.

Aby se vyloučila možnost oblouků a eliminovaly možné následky, je neutrál připojen k uzemnění prostřednictvím reaktorů potlačujících oblouky. V tomto případě je jeho indukčnost volena v závislosti na kapacitě v místě zkratu k zemi a také na tom, že zajišťuje provoz ochrany relé.

Díky reaktoru:

  1. Hodně se snižuje I KZ.
  2. Oblouk se stává nestabilní a rychle zhasne.
  3. Zvýšení napětí po zhasnutí oblouku se zpomalí, v důsledku čehož se snižuje pravděpodobnost opakovaného oblouku a spínacího proudu.
  4. Záporné proudové proudy jsou malé, proto jejich účinek na rotující rotor generátoru nemá významný vliv.

Vyjmenujeme klady a zápory vysokonapěťových sítí s izolovaným neutrálem.

Výhody:

  1. Na chvíli může pracovat v nouzovém režimu (se zemní poruchou)
  2. V oblastech s poruchami se objeví zanedbatelný proud, pokud je aktuální kapacita nízká.

Nevýhody:

  1. Detekce poruch je komplikovaná.
  2. Potřeba izolačních instalací pro lineární napětí.
  3. Pokud uzávěr trvá dlouhou dobu, je možné, aby osoba byla zasažena elektrickým proudem, pokud spadá pod krokové napětí.
  4. U jednofázových zkratů není zajištěna normální ochrana relé. Velikost proudového obvodu je přímo závislá na rozvětveném obvodu.
  5. Vzhledem k nahromadění izolačních vad z účinků přepětí oblouku se snižuje jeho životnost.
  6. Poškození může vzniknout na několika místech z důvodu poruchy izolace, a to jak v kabelech, tak v elektromotorech a dalších částech elektrických instalací.

Jedná se o přezkum principu provozu a vlastností sítí s izolovanými neutrálními konci. Pokud chcete přidat článek nebo sdílet své zkušenosti - napište do komentářů, zveřejníme jej!

Materiály k tématu:

  • Příčiny zkratu
  • Jak udělat uzemnění v soukromém domě
  • Co se liší od uzemnění

Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Kategorie:

Znalostní báze