В подавляющем большинстве электросетей (до 1 кВ) применяется глухозаземленная нейтраль, поскольку такое исполнение наиболее оптимально для действующих требований электробезопасности. Учитывая распространенность этой схемы заземления нейтрали, имеет смысл подробно ознакомиться с ее устройством, принципом работы и техническими особенностями, а также основными требованиями ПУЭ к электроустановкам до 1 кВ.
Источник: https://www.asutpp.ru/gluhozazemlennaja-nejtral.html
Содержание
- 1 Что такое глухозаземленная нейтраль?
- 2 УЗО: Характеристики устройств дифференциальной защиты
- 3 Устройство сетей с голухозаземленной нейтралью
- 4 Как устроен защитный автомат
- 5 Технические особенности
- 6 Характеристики автоматических выключателей на примере TEXENERGO
- 7 Что такое и чем отличается изолированная нейтраль в сетях с напряжением выше 1 000В
- 8 Итоги Конкурса статей 2019 г
- 9 Системы TN и её подсистемы
- 10 Требования ПУЭ
Что такое глухозаземленная нейтраль?
Начнем с определения нейтрали, в электротехнике под этим термином подразумевается точка в месте соединения всех фазных обмоток трансформаторов и генераторов, когда применяется тип подключения «Звезда». Соответственно, при включении «Треугольником» нейтрали быть не может.
Включение обмоток: а) «звездой»; б) «треугольником»
Если нейтраль обмоток генератора или трансформатора заземлить, то такая система получит название глухозаземленной, с ее организацией можно ознакомиться ниже.
Рис. 2. Сеть с глухозаземленной нейтралью
Источник: https://www.asutpp.ru/gluhozazemlennaja-nejtral.html
УЗО: Характеристики устройств дифференциальной защиты
Настало время рассказать, что такое УЗО, для чего оно нужно и как работает. Мне предоставилась возможность…
Источник: https://SamElectric.ru/spravka/sistema-zazemleniya-it-kak-zhit-bez-nulya.html
Устройство сетей с голухозаземленной нейтралью
Как видно из рисунка 2, характерной особенностью электросетей TN типа является заземление нейтрали. Заметим, что в данном случае речь идет не о защитном заземлении, а о рабочем соединении между нейтралью и заземляющим контуром. Согласно действующим нормам, максимальное сопротивление такого соединения — 4-е Ома (для сетей 0,4 кВ). При этом нулевой провод, идущий от глухозаземленной средней точки, должен сохранять свою целостность, то есть, не коммутироваться и не оборудоваться защитными устройствами, например, предохранителями или автоматическими выключателями.
В ВЛ до 1-го кВ, используемых в системах с глухозаземленной нейтралью, нулевые провода прокладываются на опорах, как и фазные. В местах, где делается отвод от ЛЭП, а также через каждые 200,0 метров магистрали, положено повторно заземлять нулевые линии.
Пример устройства сети TN-C-S
Если от трансформаторных подстанций отводятся кабели к потребителю, то при использовании схемы с глухозаземленной нейтралью, длина такой магистрали не может превышать 200,0 метров. На вводных РУ также следует подключать шину РЕ к контуру заземления, что касается нулевого провода, то необходимость в его подключении к «земле» зависит от схемы исполнения.
Источник: https://www.asutpp.ru/gluhozazemlennaja-nejtral.html
Как устроен защитный автомат
В предыдущей статье мы разобрались с характеристиками автоматических выключателей, а сейчас полезем глубже. Я…
Источник: https://SamElectric.ru/spravka/sistema-zazemleniya-it-kak-zhit-bez-nulya.html
Также, изолированная нейтраль при замыкании одной фазы на землю способствует пробиванию изоляции и появлению замыкания на других фазах, то есть, может возникнуть межфазное замыкание с большими токами. Чтобы обеспечить защиту в такой ситуации, необходимы плавкие вставки или автоматические выключатели
Двойное замыкание на землю очень опасно для работников, обслуживающих сети. Поэтому, если в сети имеется однофазное замыкание, то такую сеть считают аварийной, так как условия безопасности резко снижаются. Наличие «земли» повышает опасность удара током при касании к элементам под напряжением. Поэтому замыкания даже одной фазы на землю немедленно должны устраняться.
Незначительная величина тока 1-фазного замыкания при изолированной нейтрали является причиной такого фактора, что такое замыкание невозможно отключить предохранителями и автоматами защиты. Поэтому потребуется вспомогательные релейные электроустановки, которые предупредят об аварийном режиме.
Эта система питания требует значительного числа сигнализаций и защитных устройств, а к работникам, которые обслуживают сети, предъявляются высокие квалификационные требования.
Преимущества
Режим изолированной нейтрали обладает достоинством, которое заключается в отсутствии надобности оперативного отключения первого 1-фазного замыкания на землю. В местах неисправности появляется незначительный ток, при условии небольшой емкости тока на заземление.
Изолированная нейтраль применяется ограниченно, так как имеет несколько серьезных недостатков.
Недостатки
- Сложное обнаружение неисправностей.
- Все электроустановки требуется изолировать на линейное напряжение.
- Если замыкание продолжается длительное время, то существует действительная опасность удара человека электрическим током.
- При 1-фазных замыканиях не обеспечивается нормальное функционирование релейной защиты, так как величина действительного тока замыкания напрямую зависит от работы сети питания, а именно от числа подключенных веток цепи.
- Снижается срок службы изоляции из-за постепенного накапливания дефектов вследствие воздействия на нее дуговых перенапряжений в течение длительного времени.
- Повреждения могут появиться в различных местах из-за пробоя изоляции в других местах, где появляются дуговые перенапряжения. Поэтому многие кабели выходят из строя, так же, как электродвигатели и другие электроустановки.
- Возможно появление дуговых перенапряжений, дуги незначительного тока в местах 1-фазного замыкания на землю.
В результате можно сказать, что значительное число недостатков превосходит все преимущества этого режима. Но при некоторых условиях такой способ вполне проявляет свою эффективность и не нарушает требований правил электроустановок.
:
Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/jelektrotehnika/jelektrobezopasnost/izolirovannaia-neitral/
Технические особенности
В данной системе, где используется общая средняя точка, помимо межфазного присутствует и фазное напряжение. Последнее образуется между рабочим нулем и линейными проводами. Наглядно отличие первого от второго продемонстрировано ниже.
Разница между фазным и линейным напряжением
Разность потенциалов UF1, UF2 и UF3 принято называть фазными, а величины UL1, UL2 и UL3 – линейными или межфазными. Характерно, что UL превышает UF примерно в 1,72 раза.
В идеально сбалансированной сети трехфазного электрического тока должны выполняться поддерживаться следующие соотношения:
UF1= UF2=UF3;
UL1=UL2=UL3.
На практике добиться такого результата невозможно по ряду причин, например из-за неравномерной нагрузки, токов утечки, плохой изоляции фазных проводников и т.д. Когда нейтраль заземлена, дисбаланс линейных и фазных характеристик энергосистемы существенно снижается, то есть, рабочий ноль позволяет выравнивать потенциалы.
Обрыв нулевого провода считается серьезной аварией, которая с большой вероятностью приведет к нарушению симметрии нагрузки, более известной под термином «перекос фаз». В таких случаях в сетях однофазных потребителей произойдет резкое увеличение амплитуды электрического тока, что с большой вероятностью выведет из строя оборудование, рассчитанное на напряжение 220 В. Получить более подробную информацию о перекосе фаз и способах защиты от него, можно на страницах нашего сайта.
Источник: https://www.asutpp.ru/gluhozazemlennaja-nejtral.html
Характеристики автоматических выключателей на примере TEXENERGO
Несколько лет назад я опубликовал на блоге статьи по выбору автоматических выключателей и почему выбивает…
Источник: https://SamElectric.ru/spravka/sistema-zazemleniya-it-kak-zhit-bez-nulya.html
Что такое и чем отличается изолированная нейтраль в сетях с напряжением выше 1 000В
В сетях среднего напряжения (6 — 10 КВ) изолированная нейтраль трансформатора отсутствует, так как обмотки трансформатора соединены треугольником. При соединении обмоток звездой появляется возможность в организации защиты компенсации тока однофазного замыкания на землю в высоковольтной сети с изолированной нейтралью.
Для компенсации реактивных токов короткого замыкания применяют дугогасящие реакторы в случае:
- Линии напряжением 3-6 КВ и током свыше 30А;
- Напряжение сети 10 КВ и ток больше 10А;
- Ток, превышающий 15 А и напряжения 15-20 КВ;
- Воздушная линия электропередач напряжением 3 – 20 КВ и током, превышающим 10 А;
- Кабельные и ЛЭП напряжением 35 КВ;
- При напряжении на генераторе 6-20 КВ и токе на землю 5А в схеме «генератор – трансформатор».
Трехпроводная трехфазная система с изолированной нейтралью допускает производить корректировку тока КЗ, что осуществляется подключением нейтрали к заземлению при помощи высокоомного сопротивления.
В нашем случае изолированная нейтраль используется в сетях:
- Применяется в двухфазных сетях постоянного тока;
- Трехфазные сети переменного тока до 1 000 кВ;
- Трехфазные сети 6 – 35 кВ при допустимом токе короткого замыкания;
- Сети 0,4 КВ, в которых применяются устройства защиты в виде разделяющих трансформаторов.
Источник: https://electriktop.ru/baza-znaniy/seti-s-izolirovannoj-nejtralyu.html
Итоги Конкурса статей 2019 г
Конец года – время подводить итоги. 10 декабря я запустил голосование, в котором приняли участие 5 авторов…
Источник: https://SamElectric.ru/spravka/sistema-zazemleniya-it-kak-zhit-bez-nulya.html
Системы TN и её подсистемы
Начнем с аббревиатуры. Первые две буквы характеризуют вариант исполнения заземления для нейтрали и ОПЧ соответственно. Варианты для первой литеры:
- T (от англ. terra — земля) — обозначает глухозаземленную нейтраль.
- I (от англ. isolate — изолировать) – указывает, что соединение с «землей» отсутствует.
Варианты вторых литер говорят об исполнении заземления ОПЧ: N или Т, используется глухозаземленная нейтраль или независимый контур, соответственно.
Сейчас практикуется три схемы нейтрали:
- Эффективное заземление обозначается, как ТТ. Особенность такой схемы заключается в том, что глухозаземленный вывод (N)считается рабочим проводом, а для защиты используется собственный заземляющий проводник (РЕ).
Схема заземления ТТ
- Изолированная нейтраль (принятое обозначение IT), схема системы была представлена выше на рис. 6.
- Вариант TN (глухозаземленное исполнение).
У последнего варианта исполнения есть три подвида:
- Совмещенный вариант, принятое обозначение TN-С. У данного подвида защитный нуль соединен с нейтральным проводом, что не обеспечивает должного уровня электробезопасности. При обрыве РЕ+N защитное зануление становится бесполезным. Это основная причина, по которой от системы TN-C постепенно отказываются.
Схема заземления TN-С
- Вариант TN-S, нулевой и защитный проводники проложены раздельно. Такая схема наиболее безопасна, но для нее требуется использовать не 4-х, а 5-ти жильный кабель, что повышает стоимость реализации.
Схема заземления TN-S
- Подсистема, совмещающая в себе два предыдущих варианта – TN-C-S. От подстанции до ввода потребителя идет один провод, в РУ он подключается к шинам PE, N и заземляющему контуру. Такая подсистема заземленной нейтрали сейчас наиболее распространена.
Схема заземления TN-C-S
Источник: https://www.asutpp.ru/gluhozazemlennaja-nejtral.html
Требования ПУЭ
В Правилах нормам и требованиям к глухозаземленной посвящена глава 1.7, приведем наиболее значимые выдержки из нее:
- Для подключения нейтрали к контуру заземления необходимо использовать специальный проводник.
- При выборе места под заземляющее устройство следует исходить из минимально допустимого расстояния между ним и нейтралью.
- Если в качестве заземления используется жб конструкция фундамента, то к его армирующему основанию следует подключаться не менее чем в 2-х точках, это гарантирует наиболее эффективную защиту.
- Сопротивление заземляющего проводника для трехфазной цепи электрической сети 0,4 кВ имеет ограничение 4-е Ома. В исключительных случаях эта норма может быть пересмотрена исходя из характеристик грунта.
- В линии глухозаземленной нейтрали запрещено устанавливать предохранители, защитные устройства и другие элементы, способные нарушить целостность проводника.
- Правилами предписывается обеспечить заземляющему проводнику надежную защиту от механических повреждений.
- ВЛ должна быть оборудована дублирующими заземлителями, они устанавливаются в начале и конце линии, на отводах, а также через каждые 200 м.
- Дублирующее заземление должно выполняться и на вводе потребителя и обязательно указываться в схеме щитка ВРУ.
- При организации бытовых однофазных сетей от ВРУ должна выполняться разводка тремя проводами, один из которых фаза, второй – ноль (N) и третий – защитный (РЕ).
- Скорость срабатывания защитных автоматов, установленных в однофазных сетях с глухозаземленной нейтралью, не должна быть продолжительней 0,40 сек.
Источник: https://www.asutpp.ru/gluhozazemlennaja-nejtral.html
Количество использованных доноров: 4
Информация по каждому донору:
- https://electrosam.ru/glavnaja/jelektrotehnika/jelektrobezopasnost/izolirovannaia-neitral/: использовано 1 блоков из 2, кол-во символов 2663 (19%)
- https://www.asutpp.ru/gluhozazemlennaja-nejtral.html: использовано 6 блоков из 8, кол-во символов 6943 (49%)
- https://electriktop.ru/baza-znaniy/seti-s-izolirovannoj-nejtralyu.html: использовано 3 блоков из 5, кол-во символов 3946 (28%)
- https://SamElectric.ru/spravka/sistema-zazemleniya-it-kak-zhit-bez-nulya.html: использовано 4 блоков из 5, кол-во символов 637 (4%)