Сеть с изолированной нейтралью для чайников – 3. Анализ опасности электрических сетей с заземленной и изолированной нейтралью

Содержание

Сети с изолированной нейтралью — ElectrikTop.ru

Сети с изолированной нейтралью

Электрические сети — это сложные системы. Схемы подключения генераторов и трансформаторов предполагает подключение глухозаземленной и изолированной нетрали.  В нашей энергосистеме в основном используется система с глухозаземленной нетралью. Однако, существует оборудование, которое должно работать в условиях где применяется трехпроводная сеть с изолированной нейтралью.

Это передвижные установки, оборудование торфоразработок, при добыче калийных удобрений и угольных шахтах, то есть оборудование, работающее на напряжение 380-660 В и 3-35 Кв.  Питающий кабель передвижных установок выполняется четырехпроводным кабелем. Отличие одного вида заземления от другого заключается в том, что общая точка вторичной обмотки трансформатора подключается непосредственно в трансформаторной подстанции к заземлителю.

Такая система с изолированной нейтралью получается при подключении вторичных обмоток трансформатора треугольником. В этом случае средней точки просто не существует. Это используется, когда по условия безопасности не допускают аварийное обесточивание при коротком замыкании на землю. Такие системы получили обозначение IT.

Что является определением изолированной нейтрали

В правилах эксплуатации электроустановок (ПЭУ)существует определение, что собой представляет схема с изолированной нейтралью. Рассмотрим, чем называют IT схемой. Это система, в которой нулевой провод генератора или трансформатора не подключается к заземлителю. Он может быть подключен к контуру заземления путем соединения приборов сигнализации, средств измерения, защиты или аналогичных приборов к нулю.  Все эти устройства должны обладать большим сопротивлением.

Схема с изолированной нейтралью

Систему с изолированной нейтралью можно представить трехфазной сетью, обмотка трансформатора, в которой соединена треугольником, но может быть и звездой. А от линии отходят резисторы, подключенные к заземлению и параллельно сопротивлению стоят конденсаторы. Через которые в кабельной или воздушной линии протекают токи утечки, их можно представить двумя составляющими. Одна из которых активная, а вторая реактивная.

Так как сопротивление не поврежденной изоляции имеет величину около мегаома. При таком сопротивлении ток утечки очень маленький и рассчитывается по закону Ома. I=U/R, а при величине сопротивления 0,5 Мом и напряжении 220 В, составляет 0,44 Ма.  Реактивную составляющую представляют в виде конденсатора. Одной обкладкой служит провод линии, а второй земля.

Когда имеется исправная трехфазная сети с изолированной нейтралью нагрузка между фазами распределяется равномерно. При возникновении пробоя одной фазы на землю, т. е. возникают однофазные замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью.

В этом случае возникает аварийный ток однофазного замыкания. Чаще всего замыкание происходит на корпус электрического потребителя. В качестве последнего могут выступать электродвигатели или металлические конструкции.

Если они не заземлены, то на корпусе прибора возникает фазное напряжение или близкое к нему. Прикосновение человека к корпусу будет равносильно прикосновению к фазе. Что смертельно опасно.
Когда возникает однофазное КЗ в сети с изолированной нейтралью, ток замыкания небольшой, его значение составляет миллиамперы. При таких токах невозможно установить защитные устройства.

Поэтому для обеспечения отключения используются приборы, которые автоматически контролируют состояние изоляции. Такие системы устанавливают, когда необходима защита от замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью.

Достоинства

Какие же существуют достоинства и недостатки сети с изолированной нейтралью? К основным достоинствам следует отнести то, что нет необходимости оперативного отключения питающего напряжения при возникновении короткого замыкания одной фазы на землю.

Недостатки

Это считается аварийным режимом, и он не предполагает длительной работы оборудования. Такой режим имеет следующие недостатки:

  • Обнаружить неисправный участок довольно непросто;
  • Изоляция электроприборов должна быть рассчитана на пробой от линейного напряжения;
  • При продолжительном замыкании увеличивается вероятность поражения обслуживающего персонала электричеством;
  • Вследствие постоянного воздействия дуговых перенапряжений и постоянного накопления дефектов, снижается срок службы изоляции;
  • Из-за появления дуговых перенапряжений возникают повреждения изоляции в разных местах;
  • Однофазное замыкание на землю в сетях с изолированной нейтралью затрудняет работу релейной защиты;
  • Возможное появление дуги малых токов в месте однофазного замыкания на землю.

Большое количество недостатков существенно снижает применение такой схемы в сетях до 1 000 В. Более широкое распространение такая система получила в высоковольтных сетях.

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:

  1. Линии напряжением 3-6 КВ и током свыше 30А;
  2. Напряжение сети 10 КВ и ток больше 10А;
  3. Ток, превышающий 15 А и напряжения 15-20 КВ;
  4. Воздушная линия электропередач напряжением 3 – 20 КВ и током, превышающим 10 А;
  5. Кабельные и ЛЭП напряжением 35 КВ;
  6. 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.

разновидности устройства, принцип действия, преимущества и недостатки

Сети с изолированной В настоящее время для безопасного энергообеспечения электрооборудования в основном используют глухое заземление. В то же время существуют устройства, которые эксплуатируются в трехпроводной сети с изолированной нейтралью. Сюда можно отнести передвижное оборудование, устройства для торфоразработок и другие механизмы, которые работают в сетях 380−660 В. Кроме того, такой вид защиты применяется в электрических магистралях напряжением от 2 до 35 кВ.

Режимы работы нейтралей

Нейтраль электрооборудования представляет собой общую точку обмотки генератора или трансформатора, которая соединена звездой. Оттого, как связана нейтраль с землей, зависит уровень изоляции электрооборудования.

Кроме того, такая связь определяет выбор коммутационных устройств, значение перенапряжения и методы их устранений, величину токов при замыкании на землю одной фазы и т. д. От того, в каком режиме находится нейтраль, известны схемы четырех типов:

  •  изолированная нейтраль это с изолированными нейтралями;
  • с резонансно-заземленными устройствами;
  • с эффективно-заземленным оборудованием;
  • с глухозаземленными нейтралями.

В настоящее время первые два вида используются в электрических сетях с напряжением от 3 до 35 кВ. Эффективное заземление чаще всего встречается в электроснабжении с напряжением выше 1 кВ и коэффициентом замыкания не более 1,4. Этот показатель означает разность между потенциалами фазы и земли в нормальном состоянии и при повреждении фазы.

Группа с глухозаземленной нейтралью относится к сетям с напряжением до 1 кВ.

Описание изолированного устройства

Такое устройство защиты представляет собой систему, когда нулевой провод генератора или трансформатора не соединяют с заземлителем. Соединение с глухим заземлением допускается через аппаратуру сигнализации, защиты и устройства измерения, которые обладают большим сопротивлением.

Нейтралью изолированная нейтраль описание

В этом случае изолированная нейтраль представляет собой трехфазную сеть, подключенную от электрического оборудования к заземлению через резисторы.

При этом параллельно подключают систему с конденсаторами. Такая схема подключения нейтрали имеет две составляющие:

  • активную;
  • реактивную.

Активная схема предназначена для препятствия току утечки с помощью резисторов, которые благодаря большому сопротивлению понижают его значение до минимального. Реактивная система обладает конденсаторами, в которых одна обкладка соединяется с линией, а вторая — с землей.

Принцип действия

В исправной трехфазной сети распределение нагрузки происходит равномерно. В случае пробоя любой фазы в схеме с изолированной нейтралью возникает замыкание на землю. Обычно происходит в этом случае пробой на корпус электрического потребителя.

Это могут быть как электрические двигатели, так и металлическое оборудование. Если отсутствует заземление, то на устройствах появляется напряжение. Такая ситуация очень опасна при прикосновении человека к корпусу конструкции.

Когда же в сети стоит изолированная нейтраль, то ток снизится до минимума и станет безопасным для работника. В настоящее время такая система защиты применяется:

  1. Что такое изолированная нейтральВ двухпроводных сетях постоянного тока.
  2. В электрооборудовании, работающем в трехфазной сети напряжением до 1 кВ.
  3. В схемах с низким напряжением, обладающих защитными устройствами.

Под защитными устройствами подразумевается использование разделяющих трансформаторов или применение дополнительной изоляции. Дело в том, что обычными предохранителями и автоматическими выключателями невозможно произвести отключение слишком малого тока.

Такое оборудование просто не рассчитано на такие значения. Поэтому и требуется дополнительное релейное оборудование, которое предупредит об аварийной ситуации.

Так как эти устройства сложные в управлении, то их обслуживание проводят только высококвалифицированные работники.

Достоинства и недостатки

Одним из важнейших преимуществ режима таких сетей является наличие небольшого тока при однофазных замыканиях на землю. Этот факт позволяет гораздо увеличить эксплуатацию автоматических выключателей. Дело в том, что замыкание на землю составляет на практике 90% от общего числа аварийных ситуаций.

Кроме того, наличие малого тока позволяет снизить требования к заземляющему оборудованию. Такой режим нейтрали обладает и массой недостатков. Например, однофазное замыкание на землю может вызвать феррорезонансные явления, которые зачастую приводят к выходу из строя электрооборудования.

Могут возникнуть дуговые перенапряжения, приводящие однофазное замыкание в двух- и трехфазное. Кроме того, конструкция защит от замыкания довольно сложная, что приводит к ее недостаточной работоспособности и эффективности. Бытует мнение, что при однофазном коротком замыкании возможна дальнейшая эксплуатация электрооборудования.

Но практика показывает, что практически сразу происходят двух- и трехфазное короткие замыкания, которые в итоге приводят к отключению электрооборудования. При падении провода у опор линий электропередач, когда сохраняется короткое замыкание, появляются опасные напряжения прикосновения. Большинство смертельных случаев происходят именно в таких ситуациях.

Поэтому для бесперебойной работы электроснабжения в сетях с изолированными нейтралями используют автоматические включения резервных питаний.

6.2.5. Трехфазные сети с изолированной нейтралью

Такие сети отличаются тем, что нейтральная точка источника питания не имеет связи с землей (или имеет связь через очень большое сопротивление) и нейтральный провод отсутствует.

В трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью при нормальном режиме работы напряжение прикосновения Unp и ток Ih, проходящий через человека в период касания к одной из фаз, например к фазному проводнику L1 (рис. 6.4), определяются уравнениями (6.2) и (6.3), в которых надо принять .

Рис. 6.4. Прикосновение человека к проводу трехфазной

трехпроводной сети с изолированной нейтралью при

нормальном режиме работы

Тогда выражение для тока, проходящего через человека, в комплексной форме имеет вид

. (6.9)

Основываясь на этом равенстве, рассмотрим следующие три случая.

1. При равенстве сопротивлений изоляции и емкостей фаз относите­льно земли, т.е. при

r1 = r2 = r3 = r; C1 = C2 = C3 = C,

а, следовательно, при Y1 = Y2 = Y3 =Y получим, заменив проводимости полными сопротивлениями и имея в виду, что(a2 + a + 1) = 0, ток через человека

, (6.10)

где Z — комплекс полного сопротивления одной фазы относительно земли, Ом;

.

В действительной форме выражение для тока примет вид

. (6.11)

2. При равенстве сопротивлений изоляции и малых значениях емкостей фаз относительно земли, которыми можно пренебречь, т.е. при

r1 = r2 = r3 = r; C1 = C2 = C3 = 0,

и, следовательно, при иZ=r, т.е. сопротивление фазы относительно земли равно активному сопротивлению изоляции, что может иметь место в коротких воздушных сетях, получим из (6.11) ток, проходящий через человека, в действительной форме

. (6.12)

Выражение (6.12) показывает значение изоляции как фактора безопасности: чем выше сопротивление изоляции сети r, тем меньше ток, проходящий через человека, при однофазовом прикосновении.

При прикосновении человека к одной фазе в сети с малой емкостью и большим сопротивлением изоляции, если полное сопротивление фаз относительно земли значительно больше сопротивления цепи человека, т.е. Z>>Rch, ток, проходящий через человека, ограничивается сопротивлением фаз относительно земли и почти не зависит от сопротивления цепи человека.

Полное сопротивление цепи человека

Rch = Rh + Rоб + Rн,

где Rоб — сопротивление обуви, Ом;

Rн — сопротивление опорной поверхности ног растеканию тока, Ом.

При сопротивлениях фазы относительно земли, равных нескольким десяткам кОм и более, ток, проходящий через человека, невелик и даже может не превышать длительно допустимой величины. Поэтому в сетях с изолированной нейтралью, имеющих высокое сопротивление изоляции и малую емкость и не имеющих поврежденной изоляции, безопасно однофазное прикосновение. Однако у разветвленных сетей с большим числом потребителей общее сопротивление изоляции мало и емкость имеет значительную величину.

3. При равенстве емкостей и больших активных сопротивлениях изоляции по сравнению с емкостными, т.е. при

r1 = r2 = r3 = r; C1 = C2 = C3 = C,

и, следовательно, при и, что может быть в кабельных сетях,

, (6.13)

где  емкостное сопротивление фазы относительно земли, Ом.

Сеть с большой емкостью опасна, так как ток, проходящий через человека, прикоснувшегося к фазе, может достигать больших значений.

Выражения (6.10) — (6.13) показывают, что в сетях с изолированной нейтралью опасность для человека, прикоснувшегося к одной из фаз в период нормальной работы сети, зависит от сопротивления изоляции проводов относительно земли: с увеличением сопротивления опасность уменьшается. Вместе с тем, этот случай менее опасен, чем прикосновение в сети с заземленной нейтралью [ср. уравнения (6.5) и (6.12)].

При аварийном режиме (рис. 6.5), когда имеет место замыкание фазы (например, фазы 3) на землю через малое активное сопротивление rзм, проводимости других фаз можно принять равными нулю. Тогда, подставив в уравнение (6.9) Y1 = Y 2=0, получим

.

Производя соответствующие преобразования и имея в виду, что Y3=1/rзм и Yh=1/Rh , получим значение тока в действительной форме

. (6.14)

Напряжение прикосновения

. (6.15)

Если принять, что rзм = 0 или, по крайней мере, считать, что rзм << Rh (так обычно бывает в действительных условиях), то согласно уравнению (6.15) , т.е. человек окажется под линейным напряжением.

В действительных условиях rзм > 0, поэтому напряжение, под которым оказывается человек, прикоснувшийся в период аварийного режима к исправной фазе трехфазной сети с изолированной нейтралью, значительно больше фазного и несколько меньше линейного напряжения сети.

Таким образом, этот случай прикосновения во много раз опаснее прикосновения к той же фазе сети при нормальном режиме работы (ср. уравнения (6.12) и (6.14), имея в виду, что r/3 >> rзм).

Вместе с тем этот случай является также, при прочих равных условиях, более опасным, чем прикосновение к исправной фазе трехфазной сети с заземленной нейтралью (ср. уравнения (6.7) и (6.14), имея в виду, что r0, мало по сравнению с rзм).

а

б

Рис. 6.5. Прикосновение человека к проводу трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью при аварийном режиме: а — схема сети; б — векторная диаграмма напряжений (при условии, что Y1 = Y2 = 0)

Режим изолированной нейтрали для операционных блоков

Как показывает практика, проектирование сетей питания медицинских учреждений во многих случаях сопровождается определенными трудностями. Основной причиной является отсутствие единого комплекса современной нормативной базы в данной области. К отечественным документам, регламентирующим проектирование и работы по силовым сетям питания медицинских учреждений, относятся:
Инструкция РТМ – 42 – 80. – организация питания операционных.
ПУЭ п.1.6.12 – пункт об обязательном применении автоматического непрерывного контроля изоляции в сетях переменного тока с изолированной нейтралью до 1 кВ.
ГОСТ 30030 – требования к изолирующим трансформаторам. Практическим выходом из сложившейся ситуации может быть ориентация на международные нормативы, где данные вопросы проработаны весьма тщательно. К таким стандартам относится IEC 60364–7–710. 2001 (стандарт безопасности в медицинских учреждениях).

Классификация помещений
Согласно IEC 60364–7–710. 2001 в зависимости от вида медицинских процедур, проводимых в помещениях, предусмотрена следующая классификация помещений:
Гр 0 – мед. помещения, где не используются электроприборы
Гр 1 – мед. помещения, где приборы используются внешне или внутренне, но авария силового питания не может привести к гибели или серьезному ущербу для жизни пациента.
Гр 2 – помещения, где первичная неисправность в цепи питания не должна приводить к отказу аппаратуры жизнеобеспечения.
К помещениям Гр 2 относятся: операционные, помещения интенсивной терапии, анестезионные, комнаты подготовки к операции, комнаты послеоперационного восстановления, искусственного сердца и помещения с детьми, родившимися недоношенными. Для питания электроприборов в помещениях медицинских учреждений Гр 2 с целью обеспечения максимальной электробезопасности предписывается использование разделительных трансформаторов с системой контроля изоляции сети (режим изолированной нейтрали или IT – сеть).

Построение сети с изолированной нейтралью
Основным способом получения IT – сети является применение разделительного трансформатора (рис.1).

5.1.gif

Рисунок 1 – Применение разделительного трансформатора.


Нагрузка подключается к силовым выходам трансформатора, а корпус прибора к заземляющей шине для предотвращения накопления статического заряда.
В случае применения трехфазного трансформатора выходное напряжение может быть как 220/380 В, 50 Гц, так и трехфазное 220 В, 50 Гц без использования нейтрали, где однофазная нагрузка подключается к линейному напряжению.

Цель использования и достоинства IT — сетей

Применение разделительных трансформаторов с системами контроля изоляции требует достаточно больших затрат и возникает законный вопрос о необходимости тратить такое количество средств.

Приведем ряд преимуществ, которые дает сеть с изолированной нейтралью.

1. Первичный пробой (фаза – корпус) в отличие от TN – S сетей не приводит к аварии (рис.2)

5.2.gif

Рисунок 2 – Сеть с изолированной нейтралью.


Результатом короткого замыкания любого из выходов трансформатора на заземление (корпус прибора) становится переход IT – сети в разряд сети типа TN – S.

При отсутствии устройства контроля изоляции данная ситуация может пройти незамеченной, поэтому для сетей с изолированной нейтралью обязательным является применение реле контроля изоляции (РКИ), обеспечивающего непрерывный контроль за состоянием изоляции выходной обмотки трансформатора и распределительной сети.

2. Одновременное касание заземленного, неизолированного элемента конструкции и любого из силовых выходов разделительного трансформатора является безопасным. В «идеальной сети» напряжение равно нулю. В реальных сетях токи утечки составляют микроамперы, что значительно меньше уровня токов безопасности и не представляет угрозы.

3. Разделительный трансформатор сам по себе является неплохим фильтром помех и хорошей защитой от импульсных, грозовых перенапряжений, что обеспечивает более надежную работу подключенной аппаратуры. Это свойство часто используется для обеспечения надежной работы цифровой аппаратуры на предприятиях в условиях высокого уровня помех от работы оборудования.

В результате, высокая надежность, электробезопасность и помехозащищенность IT – сетей определило их использование в нефтехимической отрасли, на шахтах, на транспорте и в медицине.

Применение разделительных трансформаторов и организация распределительной сети для питания медицинской аппаратуры имеет ряд специфических требований и правил.

Для сетей питания медицинского оборудования принят пороговый уровень сопротивления изоляции IT – сети в 50 кОм, что соответствует току утечки 4,4 мА.

Принцип организации питания медицинской аппаратуры
В основу организации сети питания для мед. аппаратуры в помещениях Гр 2 заложены три основных принципа:

  • Использование устройств преобразования, передачи и распределения энергии обеспечивающих высокий уровень изоляции и надежности сети.
  • Обеспечение непрерывности питания аппаратуры, как необходимого условия безопасности жизни пациентов.
  • Непрерывный контроль персонала за состоянием IT – сети.

Требования к разделительному трансформатору

  • Мощность разделительных трансформаторов ограничена диапазоном 0,5 — 10 кВА, как для однофазных, так и для трехфазных трансформаторов.

Данное требование связано с тем, что контроль за множеством потребителей в сильно разветвленной распределительной сети менее эффективен. Возникновение аварии или нарушения изоляции в любой из частей может привести к общей аварии сети и затрудняет поиск места неисправности. С этим связано требование нормативов, определяющее питание каждой операционной от одного трансформатора (РТМ — 42).

  • Выходное напряжение трехфазного изолирующего трансформатора 3 ф 220В.

Наличие линейного напряжения 380В в помещении с медицинским оборудованием запрещено, так как является фактором, снижающим электробезопасность помещения (IEC 60364–7–710, Инструкция РТМ – 42).
Подключение потребителей к трехфазному трансформатору осуществляется по приведенной схеме на рис.3:

5.3..gif

Рисунок 3 – Подключение потребителей к трехфазному трансформатору.


Применение трехфазного трансформатора требует соответствующей схемы организации распределительной сети, так как провод нейтрали не используется.
  • Обязательное наличие экранирующей обмотки.
Данное требование уменьшает вероятность пробоя изоляции между первичной и вторичной сетями в случае аварии трансформатора и существенно уменьшает токи утечки вызванные «паразитной» емкостью между обмотками. В-третьих, разделительный трансформатор с экранирующей обмоткой является неплохим фильтром высокочастотных помех, что весьма положительно сказывается на работе аппаратуры.

  • Повышенные требования к изоляции трансформатора соответствующие медицинским стандартам.
Например, испытательное напряжение между обмотками и обмотками и корпусом 4150 В.
  • Система плавного старта.
Обязательное требование ГОСТ 30030. Пусковой ток обычного трансформатора составляет от 5 до 8 крат рабочего тока, что может вызывать срабатывание автоматов защиты стандартного исполнения со стороны питающей сети и влиять на работу стороннего оборудования, инициируя кратковременный провал напряжения питания.
  • Отклонение выходного напряжения на холостом ходу и под нагрузкой не более 5 % от Uвх.
  • Повышенная нагрузочная способность.
  • Обязательный контроль температуры обмоток.
Благодаря измерению этих параметров персонал получает оперативную информацию о перегрузке сети и выполняет необходимые мероприятия (например, отключает неиспользуемые нагрузки).

  • Система контроля изоляции (РКИ).
  • Выход дистанционного контроля (сигнализации) о превышении уровня нагрузки и температуры.
  • Пост дистанционного контроля трансформатора (ПДК).

Требования к посту дистанционного контроля

  • Индикация состояния сопротивления изоляции «НОРМА» при R > 50 кОм, «ПРОБОЙ» при R < 50 кОм.
  • Индикация превышения допустимой температуры трансформатора.
  • Кнопки дистанционного тестирования системы контроля изоляции.
  • Функция необходимая для периодической проверки системы контроля изоляции.
  • Отключаемый звуковой сигнал при выходе любого из контролируемых параметров за пределы нормы.
Так как большинство медицинских приборов имеет собственную звуковую сигнализацию (например ритм биения сердца), то звуковая сигнализация от поста дистанционного контроля может мешать проведению операции. Персонал, получив информацию о перегрузке трансформатора или снижении сопротивления изоляции сети, отключает звуковую сигнализацию поста.
  • Исполнение, допускающее обработку санитарными растворами.
  • Напряжение питания и индикации не более 24 В.

Обеспечение бесперебойности электропитания.
Ввиду исключительной важности стабильного функционирования электрооборудования в медицинских учреждениях предусматривается питание электросети по категории 1. Наличие двух независимых источников питания является обязательным условием. Однако участившиеся в последнее время техногенные аварии зачастую приводят к обесточиванию целых районов города и для надежности электроснабжения в качестве третьего источника питания применяют дизельные станции с системой автоматического запуска и источники бесперебойного питания.

Согласно IEC 60364–7–710. 2001 в зависимости от рода работ для помещений групп 1 и 2 установлены различные продолжительности времени переключения и работы резервного источника питания:

Время переключения менее 0,5 секунд для освещения операционных столов и другого необходимого осветительного оборудования с обеспечением бесперебойности электроснабжения при полной аварии по двум вводам на период не менее 3 ч.

Время переключения менее 15 секунд для аварийного освещения, медицинского оборудования группы 2, оборудования питания медицинского газа, пожарной сигнализации.

Время переключения более 15 секунд для оборудования поддержания больничных служб (стерилизаторы, холодильное, кухонное оборудование и т.д.).

В случае, если АВР на входе питания сети не удовлетворяет условию времени переключения (менее 0,5 сек), возможно локальное применение источников бесперебойного питания для части нагрузок.
Источник бесперебойного питания устанавливается до разделительного трансформатора.

Построения сети питания.
В настоящий момент не существует универсальной схемы электроснабжения для больниц и других учреждений здравоохранения. В каждом конкретном случае инженер проектировщик вынужден самостоятельно решать вопрос по структуре электроснабжения объекта. Использование типовых европейских схем представляется сомнительным, так как для первой категории электроснабжения по их стандартам достаточно иметь один ввод от трансформатора подстанции и дизельную станцию. Нагрузки делятся на две группы AV – рабочее электроснабжение и SV – резервированное электроснабжение соответственно. Дизельная станция, в случае аварии основного ввода, поддерживает лишь группу нагрузок SV (рис.4).

5.4.gif

Рисунок 4 – Построения сети питания.


Опыт разделения нагрузок на две основные части имеет существенные преимущества, особенно для больших больничных комплексов:

  1. Позволяет существенно уменьшить мощность дизельной станции, что в итоге сказывается на цене проекта.
  2. Улучшает надежность работы ответственных нагрузок с точки зрения помех.
На рисунке 4 приведен пример структуры энергоснабжения, использующий именно этот принцип.
В нормальном режиме питание разделенных нагрузок осуществляется каждой от своего ввода. При аварии любого из вводов АВР автоматически переключает все нагрузки на рабочий ввод. В случае аварии обоих вводов автоматически запускается дизельная станция и обеспечивается подача питания на ответственные нагрузки (SV).
Создание АВР с подобной схемой и описанным алгоритмом работы на современном уровне элементной базы особых трудностей обычно не вызывает.

Размещение оборудования.
Принцип размещения электрооборудования достаточно стандартный, однако следует обратить особое внимание на расположение поста дистанционного контроля трансформатора (ПДК). Обязательно размещение его в зоне работы персонала, для оперативного получения информации о состоянии IT – сети и трансформатора.

При реконструкции больниц часто возникает проблема с установкой разделительных трансформаторов. В принципе, допустимо установить трансформатор в помещении операционной, но при выполнении следующего условия: трансформатор должен представлять собой закрытый электротехнический шкаф со степенью защиты IP 54 с возможностью обработки его санитарными растворами.

На рисунке 5 приведен пример типовой и проверенной на практике схемы подключения консолей жизнеобеспечения операционной к разделительному трехфазному трансформатору мощностью 6 кВА (перегрузочная способность до 10 кВА в течении 30 мин.). Указанные номиналы автоматов обеспечивают стабильную работу системы и максимальную мощность нагрузки до 3,5 кВА на розетку.

5.5.gif

Рисунок 5 – Размещение электрооборудования.

Светильники операционного стола.

К обеспечению электропитанием операционных светильников предъявляются самые жесткие требования. Согласно нормативам время прерывания напряжения питания должно составлять не более 0,5 сек и обеспечена бесперебойная подача напряжения не менее 3 ч при полном отключении электросети в случае аварии.
Средняя мощность светильников составляет 450 Вт. С напряжением питания возможны два варианта – 220 В, 50Гц или 24 В постоянного/переменного токов.
При первом варианте питание осуществляется от разделительного трансформатора (РТМ – 42 , пункт 2.3.7 ), запитанного в свою очередь от ИБП с соответствующей емкостью батареи.

Защитное заземление и выравнивание потенциалов.

Операционные помещения должны иметь защитную заземляющую шину из меди сечением не менее 80 мм2, либо из другого материала с эквивалентным по проводимости сечением.
Удельное электрическое сопротивление для различных проводников дано в таблице 1.

Таблица 1.

 Материал проводника Удельное сопротивление
мкОм х м
Коэффициент сопротивления по отношению к меди
 Требуемое сечение для шины заземления, мм2
 Медь  0,017  -  80
 Сталь  0,1  5,88  470

Операционный стол, наркозный аппарат и вся электромедицинская аппаратура, выполненная по 01 и 1 классам электробезопасности, должны быть соединены с шиной заземления проводниками.
Выбор сечения заземляющего проводника см. таблице 2.

Таблица 2.

 Сечение питающего проводника, мм2 Сечение заземляющего проводника, мм2
 менее или равно 16  равно питающему
от 16 до 35 не менее 16
более 35 1/2 питающего

Минимальное сечение защитного заземляющего проводника, имеющего механическую защиту, должно быть 2,5 мм2, а не имеющего механической защиты – 4 мм2.
Все штепсельные розетки должны быть с заземляющими контактами с сечением проводников подключения 2,5 мм2.
При расположении шины заземления по всему периметру операционной шину выравнивания потенциалов не устанавливают.
Шина заземления крепится к стене с плотным прилеганием. Щели недопустимы.
В случае если стены зашиты гипроком, то шина заземления должна проходить по капитальной стене, а в гипроке располагаются специальные розетки заземления, соединенные с основной шиной заземления проводником сечением 4 мм2.

5.6.gif

Рисунок 6 – Защитное заземление.


При согласовании готового проекта в Энергонадзоре, как правило, возникает довольно серьезный и конфликтный вопрос о заземлении розеток, питающихся от разделительного трансформатора. Дело в том, что в ПУЭ присутствует пункт 1.7.85 о подключении нескольких нагрузок к разделительному трансформатору в режиме изолированной нейтрали. Приведем дословно содержание:
«…Допускается питание нескольких электроприемников от одного разделительного трансформатора при одновременном выполнении следующих условий:
2) открытые проводящие части отделяемой цепи должны быть соединены между собой изолированными, незаземленными проводниками местной системы уравнивания потенциалов, не имеющей соединений с защитными проводниками и открытыми проводящими частями других цепей;
3) все штепсельные розетки должны иметь защитный контакт, присоединенный к местной незаземленной системе уравнивания потенциалов…»

Теперь, для наглядности, нарисуем рекомендуемую данным пунктом схему (рис.7)

5.7.gif

Рисунок 7 – Рекомендуемая схема подключения.

К сожалению, требования данного пункта пытаются распространить и на подключение аппаратов в операционных.

Результатом включения при данной схеме будет следующее:

  1. Системы контроля изоляции, как отечественного, так и импортного производства не смогут обнаружить первичный пробой.
  2. Появляется возможность накопления статического электричества на корпусах приборов, находящихся во взрывопожароопасном помещении операционной (мед. газы)

Пункт 1.7.85 противоречит пункту 1.7.104 того же ПУЭ, где даются расчеты заземления для сетей с изолированной нейтралью, пункту 2.4.4 РТМ–42, а заодно и европейским стандартам.

С точки зрения здравого смысла, в данном случае, для обеспечения безопасной и надежной работы электроаппаратов оптимально использовать подключение на выделенное технологическое заземление.

Режимы работы нейтрали в электроустановках и электрических сетях

Электрические сети, как известно, делятся в зависимости от класса напряжения – до и выше 1000В. Нейтраль – это общая точка обмоток у трансформаторов и генераторов, соединенных в звезду. Если же схема обмоток треугольник и необходим ноль, то можно вспомнить про схему «скользящий треугольник». Будем рассматривать только сети переменного тока.

Виды заземления нейтрали в сетях до 1кВ

В электрических сетях напряжением до 1000В принято использовать три системы заземления нейтрали – это TN, IT, TT. Каждая из букв несет определенный смысл, разберемся:

  • 1-ая буква описывает способ заземления нейтрали источника питания
    • T (terra) – нейтраль глухозаземленная
    • I (isolate) – нейтраль изолирована (и – изолирована, легко запомнить)
  • 2-ая буква показывает способ заземления открытых проводящих частей (ОПЧ) с землей
    • N (neutral) – ОПЧ заземлены через глухозаземленную нейтраль источника питания
    • T – ОПЧ заземлены независимо от источника питания

В свою очередь система TN делится на три подсистемы – TN-C, TN-S и TN-C-S. В рамках данной подсистемы третьи буквы (C — combine, S — separe) обозначают совмещение или разделение в одном проводе функций нулевого защитного (PE) и нулевого рабочего (N) проводника.

Рассмотрим теперь каждую систему более подробно.

Система заземления TN

В этой системе нейтраль глухозаземлена, а открытые проводящие части заземлены через эту глухозаземленную нейтраль. Глухозаземленная – это значит что нейтраль присоединена непосредственно к заземляющему устройству (болтом, сваркой) или через малое сопротивление (трансформатор тока).

В сетях до 1кВ глузозаземленная нейтраль используется для питания однофазных и трехфазных нагрузок.

Система заземления TT

Система TT предполагает, что нейтраль источника питания глухозаземлена, а ОПЧ оборудования заземлены заземляющим устройством электрически несвязанным с нейтралью источника. То есть защитный PE-проводник создается у самого потребителя, а не идет от источника питания.

Система заземления IT

В системе IT нейтраль генератора или трансформатора изолирована или заземлена через устройства, имеющие высокое сопротивление, а ОПЧ заземлены независимо. Эта система не рекомендуется для жилых зданий, используется там, где при первом замыкании на землю не требуется перерыв питания. Это могут быть электроустановки с повышенными требованиями надежности снабжения электроэнергией.

Виды заземления нейтрали в электросетях выше 1кВ

В сетях напряжением выше 1000В используется изолированная (незаземленная) нейтраль, эффективно заземленная нейтраль и резонансно-заземленная нейтраль. Глухозаземленная нейтраль используется только в сетях до 1кВ.

Сети с незаземленной (изолированной) нейтралью

Исторически первая система заземления. Нейтральная точка источника питания не присоединена к заземляющему устройству. Обмотки соединены в треугольник и выходит, что нулевая точка отсутствует. Применяется на напряжение 3-35кВ.

Сети с эффективно-заземленной нейтралью

Этот вид заземления используется в сетях напряжением выше 110кВ. Достоинство заключается в том, что при однофазных замыканиях на неповрежденных фазах напряжение относительно земли будет равно 0,8 междуфазного в нормальном режиме работы. В этой системе сам контур заземления выполняется с учетом протекания больших токов КЗ, что делает его сложным и дорогим.

Сети с нейтралью, заземленной через резистор или реактор

Применяется в сетях 3-35кВ. Используется для уменьшения величины токов КЗ. Исторически был вторым способом заземления нейтрали. Заземление через резистор используется во всем мире, через реактор – в странах бывшего союза.

Заземление через реактор – при отсутствии замыкания ток через реактор мал. Когда происходит замыкание фазы на землю, то через место повреждения течет емкостной ток КЗ и индуктивный ток реактора. Если их величина равна, то в месте замыкания отсутствует ток (явление резонанса).

Заземление через резистор бывает низкоомным и высокоомным. Разница в величине тока, создаваемым резистором при замыкании на землю. Высокоомное применяется в сетях с малыми емкостными токами, в этом случае замыкание можно не отключать немедленно. Низкоомное заземление наоборот используется при больших емкостных токах.

Выбор виды заземления нейтрали зависит от следующих факторов:

  • величина емкостного тока сети
  • допустимая величина однофазного замыкания
  • возможности отключения однофазного замыкания
  • вида и типа релейных защит
  • безопасности персонала
  • наличия резерва

Сохраните в закладки или поделитесь с друзьями



Последние статьи


Самое популярное

как выбрать трансформатор тока

Сеть с изолированной нейтралью (IT – сеть)

Защитное заземление.. Электромагнитные помехи.. Построение сети IT.. Сеть TN-S.. Гальваническая развязка по питанию.. IT-сеть.. Разделительный трансформатор.. Однофазная нагрузка.. Преимущества сети IT.. Однофазное замыкание.. Пробой (фаза-корпус) в IT-сети.. Электробезопасность IT-сетей.. Качество изоляции.. Напряжение прикосновения.. Реле контроля изоляции (РКИ).. Пожаробезопасность IT-сетей.. Бесперебойность электроснабжения.. Помехозащищенность электронных приборов.. Электромагнитная совместимость (ЭМС)..

Электромагнитные помехи по цепям питания и защитного заземления могут значительно превышать  стандартизированные уровни устойчивости электронной аппаратуры, что может привести к ошибкам в системах обработки информации, увеличении погрешности измерений, сбоям и отказам в работе систем автоматики.

Одним из самых эффективных способов защиты чувствительных к помехам приборов и оборудования является применение гальванической развязки по питанию силового и слаботочного оборудования (IT – сеть). Поскольку в такой сети нулевой провод изолирован от земли и отсутствует гальваническая связь с сетью TN-S, в электрической цепи полностью устраняется путь, по которому возможна передача кондуктивной помехи.

Способы защиты информационного оборудования от помех рассматривались в статьях «Требования к заземляющим устройствам. Устраняем противоречия» и «О функциональном заземлении». Там же, в числе других способов защиты от помех, называлась и сеть с изолированной нейтралью (IT – сеть). Рассмотрим более подробно преимущества такой сети и области ее применения.

Построение сети с изолированной нейтралью

Основным способом получения сети с изолированной нейтралью (IT- сети) является применение разделительного трансформатора. Разделительный трансформатор преобразует сеть с глухозаземленной нейтралью в IT-сеть. При этом силовое оборудование потребителя получает питание по сети TN-S, а слаботочная, чувствительная к помехам нагрузка запитывается через разделительный трансформатор по сети IT. Однофазная нагрузка подключается к силовым выходам трансформатора, а корпус аппарата – к заземляющей шине для предотвращения накопления статического заряда, как показано на рис.1.




Рис. 1


Преимущества, которые дает сеть с изолированной нейтралью.

1. Высокий уровень электробезопасности.

IT- сети, по сравнению с сетями TN-С, TN-S, TN-С-S, ТТ, обеспечивают наибольшую электробезопасность для обслуживающего персонала. В IT-сети нет гальванической связи между землей, фазой и нейтралью. Одновременное касание любого из силовых выходов разделительного трансформатора и заземленного, неизолированного элемента конструкции является безопасным.
В «идеальной сети» напряжение относительно земли равно нулю. В реальных сетях токи утечки определяются качеством изоляции сети относительно земли и составляют (при ее высоком качестве) микроамперы, что значительно меньше уровня безопасности и не представляет угрозы для человека.

При неполадках нейтрального или фазного провода и первичном повреждении изоляции также не возникает опасность поражения электрическим током, поскольку не образуется замкнутый токовый контур с землей. Величина тока однофазного замыкания на землю, в худшем случае, составляет единицы ампер. При таком токе замыкания напряжение прикосновения крайне невелико и не представляет опасности для человека.

Первичный пробой (фаза – корпус) в IT-сети, в отличие от сети TN-S, не приводит к аварии (рис. 2).

Рис. 2
При замыкании на землю IT-сеть просто переходит в TN-S-сеть, поэтому не происходит отключения электрооборудования потребителя. При этом не возникает опасности поражения людей или повреждения оборудования и потребители могут продолжать свою работу.
Вторичный пробой на корпус произойдет уже в TN-S-сети, поэтому он приведёт к аварийной ситуации и срабатыванию устройств защиты (например, автоматического выключателя). Следовательно, первый пробой изоляции должен быть своевременно выявлен и максимально быстро устранен.

При отсутствии контроля о состоянии изоляции первичный пробой может пройти незамеченным, поэтому для сетей с изолированной нейтралью обязательным является применение реле контроля изоляции (РКИ), обеспечивающего непрерывный контроль за состоянием изоляции выходной обмотки трансформатора и распределительной сети.
Контроль за состоянием изоляции осуществляется при помощи пульта дистанционного контроля, оборудованного системой звуковой и визуальной сигнализации. Реле контроля изоляции при этом имеет установку уровня состояния изоляции. В случае снижения качества изоляции (фаза-корпус) ниже установленного уровня потребители будут автоматически отключены.
Безопасность IT- сети, кроме того, может быть улучшена за счет применения УЗО.

  2. Высокая пожаробезопасность

Высокая пожаробезопасность IT-сетей в сравнении с сетями других конфигураций объясняется очень малой величиной тока однофазного замыкания на землю (единицы ампер). В этом случае при первичном пробое изоляции нет опасности искрообразования  и возгорания. Это чрезвычайно важно в помещениях с горючими материалами и во взрывоопасных помещениях при наличии воспламеняющейся угольной, древесной, зерновой пыли, утечек газа или паров нефтепродуктов.

3. Повышенная надежность IT-сетей

Разделительный трансформатор с заземленным экраном является эффективным помехоподавляющим фильтром и обеспечивает создание выделенной помехозащищенной сети электроснабжения для объектов с высокими требованиями к системам безопасности и жизнеобеспечения. 

4. Бесперебойность электроснабжения.

IT-сети обеспечивают лучшую бесперебойность питания потребителей по сравнению с любыми другими системами электроснабжения. Возникновение первичных однофазных замыканий на землю, как правило, не требуют немедленного отключения оборудования.
Для увеличения надежности критичных к бесперебойности электроснабжения объектов (например, медицинских учреждений и др.) предусматривается питание электросетей по 1 категории. Помимо двух независимых источников питания, что является обязательным условием, в качестве третьего источника питания могут применяться дизельные станции с системой автоматического запуска и источники бесперебойного питания.

5. Помехозащищенность.

Питание микропроцессорных приборов от разделительного трансформатора в условиях высокого уровня помех по сетям защитного заземления – наиболее эффективный способ защиты чувствительных к помехам приборов и оборудования.
Как уже отмечалось, разделительный трансформатор, кроме того, что сам по себе является неплохим фильтром помех, является также хорошей защитой от импульсных грозовых перенапряжений по сетям заземления, что обеспечивает стабильную и надежную работу слаботочной аппаратуры.
Электромагнитные возмущения в самих IT сетях незначительны, поскольку ток однофазного замыкания мал и не создает значительных падений напряжения. Сети IT имеют ограничение на расширение сети, так как новые присоединения увеличивают ток однофазного замыкания и ухудшают электромагнитную обстановку.

Единственным недостатком  IT сетей с применением разделительных трансформаторов и системами контроля изоляции является их достаточно высокая стоимость. Такие затраты должны быть оправданы особыми требованиями к системам безопасности и жизнеобеспечения. 

Области применения сетей с изолированной нейтралью

В большинстве случаев сбоев и отказов в работе систем автоматики, вычислительной и измерительной техники можно избежать соблюдением требований электромагнитной совместимости оборудования и технических средств, а также правил выполнения заземления таких систем.
Вместе с тем, существуют объекты, к которым предъявляются, с одной стороны – повышенные требования к электробезопасности, которая во многом зависит от устойчивой и безотказной работы микропроцессорных устройств и электронной аппаратуры, с другой  – недопустимостью отключения оборудования от электроснабжения (системы освещения, системы жизнеобеспечения, операционные комплексы, шахты и т. д.).
 
Высокая помехозащищенность, электробезопасность и бесперебойность электроснабжения, которую обеспечивают IT- сети, определило их использование в системах электроснабжения медицинских учреждений, предприятий горной, нефтегазодобывающей, металлургической, химической промышленности, железнодорожного и морского транспорта, специального научного и испытательного оборудования.  

Виды нейтралей электроустановок — ElectrikTop.ru

Виды нейтралей электроустановок

Нейтраль – та часть электроустановки, которая имеет нулевой потенциал относительно физической земли или ее токопроводящих элементов. Трехфазные цепи могут иметь как технологическую, имеющую физическое соединение с токопроводящими частями, так и конструктивную, отдельную от них нейтраль. Это зависит от способа соединения выходных обмоток силовых трансформаторов.

В первом случае – звездой, во втором – треугольником. Поскольку в этом проводнике течет ток, что происходит в результате или аварии, или технологического перекоса фаз, выражение «режим работы нейтрали» имеет полное право на существование. О том, каким он может быть, и о способах подключения нейтральных проводников пойдет речь в этой статье.

Режимы заземления нейтрали

В экзаменационных билетах по электробезопасности для монтеров, работающих с установками напряжением до 1000 вольт, есть вопрос: «С какой нейтралью должны работать электрические сети напряжением 10 кВ?» Правильный ответ: «С изолированной». Однако существуют и другие режимы работы нейтралей в электроустановках:

  1. Эффективное заземление.
  2. Глухое заземление.

От их выбора зависит множество факторов:

  • Бесперебойность электроснабжения.
  • Безопасность обслуживающего персонала и электроустановок в случае замыкания одной из фаз на землю.
  • Величины токов в местах повреждений.
  • Схема построения релейной защиты.

Различные типы электрических сетей по-разному подключаются к нейтрали и реагируют на аварийные ситуации.

Высоковольтные магистральные электросети

К ним относятся все электросети, линейное (между фазными проводниками) напряжение в которых превышает 35 кВ. Выходные (статорные) обмотки промышленных электрогенераторов соединяют треугольником. Это связано с меньшим уровнем электрических потерь и отсутствием технологического перекоса фаз, что напрямую влияет на качество подаваемой потребителям электрической энергии.

При однофазном пробое на физическую землю – в случае обрыва провода или изменения диэлектрических свойств изоляторов на опорах, происходит падение линейного напряжения до нуля в аварийной фазе и рост в 1,7 раза в работоспособных.

Чтобы избежать электрического пробоя изоляторов рабочих фаз и не увеличивать их без того немалые размеры, в этом случае применяется способ подключения, называемый «эффективной нейтралью». Он заключается в том, что на промежуточных силовых подстанциях выходные обмотки трансформаторов, использующиеся для обеспечения их внутренних нужд (например, обогрева, сигнализации), включаются по схеме «звезда», общий провод которой наглухо соединяется с физической землей.

Эффективно заземленная нейтральВ результате напряжение в неповрежденных фазах растет не более, чем в 1,4 раза, а ток короткого замыкания ограничивается на уровне, который недостаточен для срабатывания реле защиты. Это позволяет не прерывать электроснабжение на время большее, чем то, что определено нормативами правил эксплуатации электроустановок для различных типов потребителей.

Магистральные электросети среднего напряжения

Электрическая сеть, линейное напряжение в которой от 6 до 35 кВ. Обмотки силовых трансформаторов соединяются звездой. Нейтраль изолированная, она не имеет физического контакта с землей. Это делается по трем причинам:

  1. Меньшие токи, что позволяет уменьшить размеры изоляторов – меньше вес, меньше нагрузка на опоры, возможна экономия при их производстве и монтаже.
  2. В сетях с изолированной нейтралью токи между фазами имеют емкостной характер, поэтому при пробое одной из них не возникает короткого замыкания. Ток как бы стекает с поврежденного проводника на землю и рассеивается ею.
  3. Нет необходимости тянуть четвертую линию, не имеющую функционального назначения.

Изолированная нейтральВ результате при аварии линейное напряжение растет в 1,7 раза, что для промежуточных силовых трансформаторов на линии не является критическим режимом. Электроснабжение продолжается по двум оставшимся линиям. Опасность представляет только оборванный провод в радиусе 10–30 метров – создается зона, где возможно возникновение так называемого шагового напряжения.

Однако при малом сопротивлении физической земли (в результате дождей, при прокладке электролинии по болотам) ток в поврежденном проводнике может достигнуть значения, достаточного для возникновения электрической дуги. В этом случае применяется так называемая компенсированная нейтраль.

Сущность компенсированной нейтрали заключается в том, что общий для всех обмоток провод все же имеет контакт с землей, но через сопротивление. Оно может иметь индуктивный или активный характер. В первом случае устройство называют дугогасящим реактором.

Ток, через него текущий, находится в противофазе с тем, который идет на физическую землю через поврежденный проводник. Они компенсируют друг друга, поэтому электрическая дуга не зажигается. Заземление нейтрали через резистор в нашей стране практически не применяется. А если и используется, то в качестве элемента, помогающего определить место повреждения – при его включении параллельно дугогасящему реактору происходит срабатывание релейной защиты на аварийном участке.

Компенсированная нейтральВ нашей стране количество линий с компенсированной нейтралью равно 20% от числа всех электрических магистралей. А ее полную изоляцию используют еще только в Финляндии. Большинство европейских стран применяет подключение нейтрали через активное сопротивление большой величины.

Изолированная нейтраль также применяется в трехфазных сетях напряжением 0,4 кВ, которые прокладываются в шахтах, рудниках и на торфяных выработках. Везде, где пропуск электрического тока по физической земле может привести к поражению людей. А также в передвижных электроустановках при невозможности создания надежного контакта с заземлителем.

Низковольтные электрические сети

Все трехфазные электрические линии напряжением 0,4 кВ, от которых питаются конечные потребители, исполняются четырехпроводными. Это так называемые сети с глухозаземленной нейтралью. Выходные обмотки силовых линейных трансформаторов соединяются звездой, а их общий проводник – с физической землей. Делается это исходя из двух соображений:

  1. При однофазном замыкании на землю происходит мгновенное отключение всей линии, что необходимо для предотвращения поражения людей и животных электрическим током. Для этого в ней между фазными проводниками устанавливаются автоматы, реагирующие на сверхтоки (короткое замыкание) или дифференциальный ток.
  2. Кроме линейного напряжения в 380 (400) вольт, используется и фазное (между проводником и нейтралью), равное 220 вольт. При отсутствии надежного контакта с физической землей возможно возникновение технологического перекоса фаз, в результате которого у одного из потребителей на вводах будет 100–110 вольт, а у других – 290–300 вольт, что приводит к выходу из строя электрических приборов.

Нейтраль с сетях 0,4кВ

Если вы увидели на линии высокого напряжения оборванный провод, не подходите к нему близко, наверняка он находится под напряжением, поскольку в режиме изолированной нейтрали мгновенного отключения не происходит. И не относитесь к нейтральному проводнику четырехпроводной бытовой линии 0,4 кВ как к абсолютно безопасной железке. В случае неисправности или аварии по нему течет смертельно опасный ток.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.