Заземленная нейтраль это: Что такое заземленная нейтраль?

Содержание

Чем называют эффективно заземленную нейтраль?

Высоковольтные линии электропередач предназначены для передачи энергии на большие расстояния. Для обеспечения безопасной работы энергосистемы используются средства защиты. Для чего применяются различные виды заземления нейтрали. Схема подключения заземлителя зависит от питающего напряжения:

Для исключения перенапряжения неповрежденных фаз при возникновении однофазного замыкания на землю.

В электросетях с напряжением 110 КВ и выше выполняется система с эффективно заземленной нейтралью. Она представляет собой разновидность сети с глухозаземленной нейтралью. И предназначена для уменьшения коммутационного перенапряжения сети. Что уменьшает требования к изоляции. А это существенно снижает стоимость электросетей.

Позволяет применить быстродействующую защиту от коротких замыканий на землю. Что, в свою очередь, уменьшает вероятность сложных трехфазных замыканий, но в тоже время при замыкании на землю возникают большие токи.

Эффективно заземленная нейтраль

Что же такое эффективно заземленная нейтраль – это трехфазная сеть с коэффициентом замыкания на землю, который эквивалентен значению меньше или равному 1,4 в системах с питающим напряжением свыше 1000 В. И рассчитывается по формуле:

Кз=Uф.з /Uф.ном.

Эффективное заземление нейтрали применяется в сетях напряжением 110 КВ и выше. Применение такой схемы обусловлено стоимостью изоляции.

При использовании такой электросхемы во время замыкания одной фазы на землю, потенциал на остальных не превышает значения равного межфазному напряжению, умноженному на коэффициент 0,8. Что позволяет производить расчет изоляции на это значение. В отличие от сетей с изолированной или компенсированной нейтралью, где расчет производится на полное межфазное напряжение.

Требования к сетям, согласно нормативу

Правилами эксплуатации электроустановок потребителями предъявляются требования к заземляющему устройству, сопротивление которого не должно превышать 0,5 Ом в схеме, где применена эффективно заземленная нейтраль. При этом должно учитываться значение искусственного заземляющего устройства, сопротивление которого не должно превышать значения 1 Ом. Что справедливо для сетей с потенциалом выше 1000 В и током короткого замыкания на землю более 500 А.

Эти требования к заземляющему устройству предъявляются при возникновении КЗ фазы на землю, что является однофазным замыканием в схеме, где присутствует заземленная нейтраль, чтобы немедленно и эффективно произошло отключение.

К сложным аварийным ситуациям относятся замыкания двух или трех фаз на землю. Однако, в этом случае напряжение на неповрежденных фазах и токи замыкания будут существенно ниже, чем при однофазном.

Поэтому при расчетах принимают большие значения, а напряжение и токи двух и трехфазных замыканий не используются.

Такое подключение эффективно при аварии и служит для понижения потенциала между не отказавшей фазой и землей в сетях, где применяется заземленная нейтраль, что позволяет не допустить превышение шагового напряжения.

А также не ограничивает вынос потенциала за пределы подстанции и уменьшает риск поражения электрическим током обслуживающего персонала.

Большая часть замыканий после снятия напряжения исчезает, а автоматика (АПВ) включает подачу электропитания в ЛЭП. Для уменьшения токов в аварийной ситуации заземляют не все трансформаторы, а только часть. Так, при смонтированных на подстанции двух силовых трансформаторов подключают только один. Такая система называется электросетью с эффективно заземленной нейтралью.

Преимущества и недостатки системы

Главным достоинством таких систем можно отметить ограничение потенциала в системах напряжением 110 КВ и более в неповрежденных линиях при возникновении аварийной ситуации, что оказывает существенное значение для материалов изоляции. А также применение относительно несложных устройств релейной защиты от однофазных коротких замыканий на землю.

Недостатками подобных электросетей, касательно к сетям с изолированной нейтралью, можно отнести высокие токи КЗ, что требует моментального отключения напряжения.

Если этого не произойдет, то возникает опасность серьезного повреждения линии, а также возрастает вероятность поражения электрическим током обслуживающего персонала.

И велико возникновение пожара и даже взрыва. Высокие токи КЗ предъявляют особые требования к устройствам защиты, она должна срабатывать мгновенно, а это усложняет приборы защиты.

Использование в сетях ниже тысячи вольт

Эффективно заземленная нейтраль применяется в основном в сетях с напряжением в 110 В. и более. Однако, допустимо применять в сетях ниже тысячи вольт, где нет, и не предвидится применение приборов, у которых имеется опасность возникновения пожара. Или отсутствуют устройства, у которых может повредиться электрооборудование или возникнуть взрыв.

В последнее время такие электросхемы получили распространение в городских электросетях. Что имеет смысл при коэффициенте тока короткого замыкания на землю меньше единицы. Это дает возможность использовать кабель, рассчитанный на напряжение 6 КВ использовать в сети 10 КВ. Что позволяет увеличить передаваемую мощность на величину 1,73 без замены кабеля и коммутационной аппаратуры.

Нейтраль — это… (определение, примеры)

В этой статье мы рассмотрим, что такое нейтраль, что она из себя представляет и какое электрооборудование её имеет. Также мы рассмотрим, почему термины «глухозаземленная нейтраль» и «изолированная нейтраль» имеют ограниченное применение и их следует исключить из нормативной документации.

Что такое нейтраль?

Согласно определения из ГОСТ 30331.1-2013 [1]:

Нейтраль (neutral) — это общая часть многофазной системы переменного тока, соединённой звездой, находящаяся под напряжением, или средняя часть однофазной системы переменного тока, находящаяся под напряжением.

Какое электрооборудование имеет нейтрали?

Чтобы ответить на данный вопрос обратимся к книге [2] Ю.В. Харечко, который пишет:

« Некоторые виды электрооборудования переменного тока имеют нейтрали, например: трехфазные трансформаторы, генераторы и электродвигатели, обмотки которых соединены звездой, трехфазные электронагреватели, нагревательные элементы которых также соединены звездой.
В составе трехфазной электрической системы могут быть десятки, сотни и тысячи электротехнических изделий, имеющих нейтрали. »
[2]

Что представляет собой нейтраль?

Ю.В. Харечко в своей книге [2] вполне однозначно описал нейтраль:

« Нейтраль представляет собой общую токоведущую часть многофазного источника питания переменного тока. Нейтралью, например, является общий вывод обмоток трёхфазного электрогенератора или трансформатора, соединённых в звезду. У однофазного источника питания нейтралью является средняя токоведущая часть, например, средний вывод обмотки однофазного трансформатора или электрогенератора. Указанная токоведущая часть может быть заземлена или изолирована от земли. В нормативной документации (особенно в ПУЭ) ее соответственно называют глухозаземленной или изолированной нейтралью.
»
[2]

Найти нейтраль вы можете на рисунке 1 ниже (в качестве примера).

Рис. 1. Система TT трехфазная четырехпроводная (показана нейтраль) (на основе рисунка 31F1 ГОСТ 30331.1-2013)

Термины «глухозаземленная нейтраль» и «изолированная нейтраль» корректны, если их правильно употребляют.

Если обратиться к книгам Ю.В. Харечко [2] и [3], то можно в них найти анализ действовавшей ранее и действующей в настоящее время нормативной документации в которой некорректно трактуются и употребляются данные термины. В частности Ю.В. Харечко вполне справедливо делает заключение:

« В нормативных требованиях термин «изолированная нейтраль» иногда используют недостаточно корректно. При соединении обмоток трехфазного электрогенератора или трансформатора треугольником у источника питания нет нейтрали

. Токоведущие части однофазного источника питания, имеющего одну обмотку, например выводы однофазного электрогенератора, также не являются нейтралью. Поэтому в низковольтных электрических системах переменного тока с так называемой «изолированной нейтралью» нейтрали, как таковой, может и не быть вовсе. В указанных случаях более правильно говорить об изолированных от земли токоведущих частях источника питания. »
[2]

« Поэтому термины «глухозаземленная нейтраль» и «изолированная нейтраль» имеют ограниченное применение. Их можно исключить из нормативных требований к низковольтным электроустановкам. Низковольтные электрические системы правильнее классифицировать по типам заземления системы. В противном случае требования нормативных документов больше напоминают собой нагромождение понятий, повторяющих друг друга.
»
[3]

Список использованной литературы

ГОСТ 30331.1-2013
Харечко Ю.В. Краткий терминологический словарь по низковольтным электроустановкам. Часть 1// Приложение к журналу «Библиотека инженера по охране труда». – 2011. – № 3. – 160 c.
Харечко В.Н., Харечко Ю.В. Основы заземления электрических сетей и электроустановок зданий, 3-издание, 2004

Эффективно заземленная нейтраль — это трехфазная электролиния

Эффективно заземленная нейтраль — электросеть трехфазного типа с отношением замыкания на землю, равноценный показателю менее или равному 1,4 в электросетях с напряжением более 110 кВ.

Разновидности нейтралей в многовольтных электросетях

Многовольтные линии электропередач применяют с целью транслировать электроэнергию на значительные расстояния. Чтобы деятельность системы была безопасной, подключают защитные средства. Одно из таких — различные виды заземления нейтрали (или шины).

В многовольтных схемах, где напряжение превышает 1 кВ, отличают следующие разновидности:

Изолированная. Используется в схемах до 6-35 кВ. Призвана повысить надежность снабжения электричеством.
Компенсированная. Изолированная шина с дополнительным подключением компенсации. Призвана снизить емкостные ОЗЗ-токи. Заземление происходит посредством катушки Петерсона (реактора с вариативной индуктивностью).
Эффективно заземленная. Призвана увеличить ОЗЗ-токи, смягчив их фиксацию и приостановив релейное предохранение.
Низкоомный резистивный тип. Применяется с целью уменьшить резисторное сопротивление, обеспечив быстрое отключение от ОЗЗ релейной защитой.
Высокоомный резистивный подвид. В подобном случае резисторное сопротивление подбирается с целью обеспечить возможность долгую активность электросети с ОЗЗ.

Преимущество изолированной нейтрали — обеспечение малых ОЗЗ-токов (однофазного замыкания на землю), с которыми сеть взаимодействует в течение периода, нужного для поиска и ликвидации нарушений. Однако если электросеть довольно разветвленная, увеличивается объем подключенного к сети оборудования, что приводит к возрастанию емкостных токов. В конце концов наступает момент, когда сила электротока вызывает перерастание ОЗЗ в межфазное. По этой причине изолированную шину рационально применять слаборазветвленных электросетях небольшой протяженности.

Эффективно заземленная нейтраль это дополнительные расходы на контуры подсоединения. Особенно если сравнивать со схемой изолированной нейтрали. Кроме того, повреждения питаются от нескольких источников сразу, показатели ОЗЗ и КЗ-тока начинают превосходить их объемы в случае междуфазных КЗ. Чтобы избежать данного недочета, трансформаторные нейтрали не соединяют с землей единовременно — подсоединение происходит лишь на одной из сторон. За это ответственны работники сетевой эксплуатации.

Систему эффективного подключения изредка используют в схемах менее 1000 В, но только если в них нет пожароопасных приборов.

Использование высокоомного резистивного соединения увеличивает время на поиск неполадок. Показатели перенапряжения за счет шунтирования емкостей сетевых фаз при этом понижаются. Это способствует уменьшению вероятности проблем с изоляцией оборудования и снижает риск феррорезонансных явлений.

Пути заземления в электросетях до 1 кВ

В электросетях с токонапряжением менее 1000 В подключают данные виды заземления нейтрали:

TN. Глухое подсоединение, посредством которого подключены проводящие элементы открытого типа (ОПЧ). Заземление называют глухим, когда нейтраль подсоединяется напрямую к прибору заземления (например, сваркой) либо через приборы с небольшой сопротивляемостью (например, токовый трансформатор). В системах с токонапряжением менее 1 кВ к нейтрали глухого подсоединения прибегают с целью питания трех- и однофазных нагрузок.
IT. Генераторная шина (или трансформаторов) подсоединена посредством систем с высокими показателями сопротивляемости. Открытые проводные элементы заземлены отдельно. Подобная схема не подходит для жилых построек. К ней прибегают при обстоятельствах, когда при первоначальном замыкании на землю прерывание питания не нужен. Как пример — электроаппаратура с повышенными требованиями к надежности электроснабжения.
TT. Нейтраль электропитания глухозаземлена. ОПЧ подсоединены устройством, которое не контактирует с шиной электроисточника. Другими словами, PE-проводник формируется непосредственно у потребителя, а не берет начало в источнике питания.

Как расшифровывать буквы:

Начальная говорит о пути заземления нейтрали: T — глухое, I — изолированное.
Вторая демонстрирует метод подсоединения ОПЧ: N — посредством нейтрали электропитания глухозаземленного типа (neutral), T — отдельно от источника электропитания.
Кроме того TN-тип включает три подвида: TN-S, -C и -C-S. Где «С» и «S» означают «combine» и «separe» соответственно. Буквы указывают на наличие централизации или разъединения в электропроводе нулевого предохранительного и действующего проводника (PE и N соответственно).

Методы включения нейтрали

Для электросетей от 6 до 35 кВ прибегают к нижеприведенным способам заземления нейтрали:

Подсоединение к ЗУ напрямую. Последнее установлено прямо у многовольтной опоры или вблизи проводки (подключение глухого типа).
Подключение посредством компенсатора либо же дугогасящего реактора (компенсированный тип).
Монтаж резистора в трансформаторную шину (первый путь подключения при высокоомном заземлении).
Подключение общей точки напрямую к земле (в случае сетей с эффективно заземленной нейтралью). Создает оптимальную обстановку для токового потока в землю. Относят к слишком бюджетозатратным.

Применение обмотки с подсоединением к разомкнутому треугольнику (второй путь подключения при подсоединении высокоомного вида).
Отсутствие подсоединения к ЗУ в пределах предохраняемой линий (изолированный вариант).

Каждое из приведенных подключений должно быть обеспечено повторным заземлением на стороне ЗУ. Это обеспечит безопасность эксплуатации электричества. В противном случае при непредусмотренном обрыве нейтрального проводника аппаратура останется без защиты.

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

отличия, заземление, понятие и принцип действия

Глухозаземленная нейтраль: принцип работы, устройство, особенности

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.

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

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.

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 U_F1, U_F2 и U_F3 принято называть фазными, а величины U_L1, U_L2 и U_L3 – линейными или межфазными. Характерно, что U_L превышает U_F примерно в 1,72 раза.

В идеально сбалансированной сети трехфазного электрического тока должны выполняться поддерживаться следующие соотношения:

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.

Принцип действия сетей с глухозаземленной нейтралью

Теперь рассмотрим подробно, с какой целью заземляется нейтраль и как подобная реализация обеспечивает должный уровень электробезопасности, для этого перечислим обстоятельства, которые могут привести к поражению электротоком:

Непосредственное прикосновение к токоведущим элементам. В данном случае никакое заземление не поможет. Необходимо ограничивать доступ к таким участкам и быть внимательным при приближении к ним.
Образование зон с шаговым напряжением в результате аварий на ВЛ или других видах электрохозяйства.
Повреждения внутренней изоляции может привести к «пробою» на корпус электроустановки, то есть, на нем появляется опасное для жизни напряжение.
В результате нарушения электроизоляции токоведущих линий под напряжением могут оказаться кабельные каналы, короба и другие металлические конструкции, используемые при трассировке.

В идеале между нейтралью и землей разность потенциалов должна стремиться к нулю. Подключение к заземляющему контуру на вводе потребителя существенно способствует выполнению этого условия, в тех случаях, когда ТП находится на значительном удалении. При правильной организации заземления такая особенность может спасти человеческую жизнь, как минимум, в двух последних случаях из указанного выше списка.

Чтобы избежать пагубного воздействия электротока необходимо заземлять корпуса электроприборов, а также и других металлических частей электроустановок зданий. Это приведет к тому, что при «пробое» возникнет замыкание фазы на землю. В результате произойдет автоматическое отключение снабжения питанием электроприемников, вызванное срабатыванием устройства защиты от токов КЗ.

Даже если защита не сработает, а кто-либо прикоснется к металлическому элементу, все равно ток будет течь по заземляющему проводнику, поскольку в этой цепи будет меньшее сопротивление.

Движение тока при КЗ на корпус

Говоря о принципе работы защиты заземленной нейтрали нельзя не отметить быстрый выход в аварийный режим, когда один из фазных проводов замыкается на шину PEN. По сути, это КЗ на нейтраль, следствием которого является резкое возрастание тока, приводящее к защитному отключению энергоустановки или проблемного участка цепи.

При определенных условиях можно даже организовать защиту от образования опасных зон с шаговым напряжением. Для этого на пол в потенциально опасном помещении стелют (если необходимо, то замуровывают в бетон) металлическую сеть, подключенную к общему заземляющему контуру.

Отличия глухозаземленной нейтрали от изолированной

Чтобы дать объяснить различие необходимо, кратко рассказать об основных особенностях изолированной нейтрали, пример такого исполнения приведен ниже.

Рис. 6. Электроустановка с изолированной нейтралью

Как видно из рисунка при данном способе нейтраль изолирована от контура заземления (в случае соединения обмоток «треугольником» она вообще отсутствует), поэтому открытые проводящие части (далее по тексту ОПЧ) электроустановок заземляются независимо от сети. Основное преимущество такой системы заключается в том, что при первом однофазном замыкании можно не производить защитное отключение. Это несомненный плюс для высоковольтных линий, поскольку обеспечивается более высокая надежность электроснабжения. К сожалению, такой режим заземления не удовлетворяет требования электробезопасности для сетей конечных потребителей.

Низкий уровень электробезопасности основной, но не единственный недостаток изолированной нейтрали, с их полным списком, а также другими особенностями этой схемы электроснабжения, можно ознакомиться на нашем сайте.

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

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.

Что такое глухозаземленная нейтраль – ее плюсы и минусы

Уберечь человека от поражения электрическим током во время возникновения аварийных ситуаций помогает глухозаземленная нейтраль, обеспечивающая его защитное отключение. Это становится возможным за счет выравнивания потенциалов и срабатывания устройства в момент возрастания силы тока.

Нужно понимать, что использование этого механизма в реальной жизни так же, как и с изолированной нейтралью, строго регулируется специальными правилам устройства электроустановок (ПУЭ).

Принцип действия

Согласно Правилам, под этим термином стоит понимать соединение трансформатора (нейтрали генератора) с устройством для заземления. Так, например, если речь идет о трехпроводной сети, прокладываемой к жилому дому от источника питания, нейтраль будет распределена по щиткам с последующим к ней подключением контуров заземления электрооборудования дома. Цепь такого рода не допускает установку предохранителей, подверженных плавлению, и устройств, способных выступить в роли разрушителей единства цепи.

Рабочий ноль — проводник, работающий в тандеме с третьим проводом. Они помогают создавать в доме нужное для работы основных электроприборов напряжение.

Плакат по электробезопасности «Установки с глухозаземленной нейтралью»

Рассмотрим пример аварийной ситуации. В стиральной машине вибрация стала причиной отсоединения фазного провода от места крепления, что привело к его контакту с металлическим корпусом. Что происходит? Короткое замыкание, в процессе чего сила тока быстро набирает обороты. Автовыключатель справится с задачей — питание отключится. Человек, случайно коснувшийся провода, не будет поражен током, так как сопротивление R0 окажется меньше, чем при прохождении тока через человеческое тело.

Для эффективной работы системы с глухозаземленной нейтралью или с изолированной нейтралью (без подключения к устройству заземления) в ответственный момент важно опять же следовать Правилам.

Достоинства и недостатки метода

Система имеет как плюсы, так и минусы.

К достоинствам можно отнести следующие факты:

Сеть незаменима в процессе подавления перенапряжений.
Нейтраль данного типа открывает возможности в использовании оборудования с таким уровнем изоляции, который изначально предполагает фазное напряжение.
Не потребуется специальная схема защиты, достаточно будет обычных функций защиты от тока перегрузки в фазах для удаления глухих замыканий фазы на землю.

К минусам стоит отнеси:

Сети с нейтралью глухозаземленного типа — это риск повреждений и помех вследствие большого замыкания тока на землю.
Фидер после повреждения будет работать со сбоями.
Сохраняется опасность для человека во время действия повреждения в результате создания высокого напряжения прикосновения.

3-фазная сеть с глухозаземленной нейтралью

Немного о применении метода заземления с глухозаземленной нейтралью: его не выбирают для создания подземных или воздушных сетей среднего напряжения в Европе, зато активно используют в распределительных сетях североамериканских объектов. Целесообразно использование глухозаземленной нейтрали в случаях маломощности источника при коротком замыкании.

Что такое системы TN

TN будут называться системы с использованием глухозаземленной нейтрали для подключения защитных и нулевых функциональных проводников. Важный момент — в таких системах к нулевому проводнику, в свою очередь соединенному с нейтралью, должны быть подключены все корпусные электропроводящие детали.

Такая система отличается подключением нейтрали к контуру заземления вблизи трансформаторной подстанции. Нейтраль в этом случае не заземляется с помощью дугогасящего реактора.

На предприятиях промышленного типа наиболее целесообразными являются четырехпроводные трехфазные сети с глухозаземленной нейтралью напряжением 380/220 В со вторичной обмоткой, объединенной в звезду и наглухо соединенной нейтральной точкой с устройством для заземления.

Двигатели при подключении к фазам сети питаются при линейном напряжении, источником питания ламп является фазное напряжение при подключении их между нейтральными и фазными проводами. N -проводу отводится сразу две роли — он является рабочим, необходимым для присоединения однофазных приемников, и проводом зануления с присоединенными металлическими корпусами установок, которые не находятся под нормальным напряжением.

Зануление пробоя изоляции обмотки двигателя приведет к появлению большого тока короткого замыкания и срабатыванию механизма защиты, в результате чего двигатель будет отключен от сети. В случае отсутствия зануления корпуса двигателя повреждение изоляции обмотки приведет к созданию опасной ситуации на корпусе касательно земли.

В случае однофазного КЗ на землю относительно нее напряжения на целых фазах остается прежним, поэтому изоляция может быть устроена с уклоном не на линейное, а на фазное напряжение.

Итак, глухозаземленной нейтралью называется нейтраль генератора или трансформатора, которая подсоединена к заземляющему устройству.

Главным преимуществом ее использования является возможность предотвращения воспламенения электропроводки за счет автоматического отключения поврежденного участка от сети. Кроме того, в случае короткого замыкания между нейтральным проводом и поврежденной фазой и соответственно увеличивающимся током срабатывают токовые реле, опасность поражения сводится к минимуму.

Глухозаземленная нейтраль. Устройство и работа. Применение

Схема сети с глухозаземленной нейтралью служит для защиты человека от поражения электрическим током. В аварийных случаях глухозаземленная нейтраль выравнивает потенциалы, вследствие чего касание человека к металлическим частям электрооборудования становится безопасным.

Защитное устройство также сыграет свою роль в аварийных ситуациях, отключив подачу питания, так как при коротких замыканиях сила тока в сети возрастает.

Глухозаземленная нейтраль — устройство и работа

Питание потребителей электрической энергией производится с помощью силовых трансформаторов и генераторов. Чаще всего обмотки трех фаз этих устройств соединены по схеме звезды, в которой общая точка является нейтралью. Если эта нейтраль соединена с заземлением через малое сопротивление, либо напрямую, непосредственно возле источника питания, то ее называют глухозаземленная нейтраль.

Рис 1

Применяются также и другие режимы работы нейтрали с заземлением, в зависимости от режимов работы сети при замыканиях на землю, необходимых методов защиты человека от удара током, методов ограничения перенапряжений с:

Эффективно заземленной нейтралью.
Незаземленной нейтралью.
Компенсированной нейтралью.

Такие режимы используются для электрических устройств на 6 киловольт и более. Изолированная нейтраль используется до 1 кВ, и не нашла широкого применения. Она делает безопасной работу только передвижных устройств, в которых невозможно выполнить контур заземления.

Монтаж на нейтрали устройств компенсации дает возможность снизить емкостный ток замыкания устройств, действующих с напряжением более 1 кВ. Компенсация производится с помощью катушек индуктивности, вследствие чего ток в точке замыкания становится нулевым. Для эффективной работы защиты применяется заземление нейтрали резистором. Он образует активную часть тока, на который действует защитное реле.

Глухозаземленная нейтраль является наиболее эффективным способом защиты людей от поражения током. Она применяется в большинстве электрических сетей питания. Напряжение между фазами называется линейным, а между фазой и нолем – фазным. Номинальное напряжение электроустановки определяется по линейному значению напряжения. Оно может быть 220, 380, 660 вольт. В бытовых сетях питания напряжение равно 380 вольт.

Однофазные потребители подключаются между фазами и нолем равномерно. Силовой трансформатор на подстанции имеет заземляющий контур. В него входят металлические детали, соединенные между собой, и углубленные в землю. Размеры контура определяют с учетом эффективного распределения тока по земле при замыкании.

Работоспособность заземления определяется величиной сопротивления растекания тока. Допустимые величины этого параметра указаны в правилах электроустановок. Для электроподстанций сопротивление заземления не должно быть выше 4 Ом при напряжении 380 вольт.

Заземляющий контур соединяется с нулевой шиной, выполненной в виде металлической полосы. К ней подключается провод нулевого вывода трансформатора. Также к ней подключаются жилы кабелей, которые отходят к потребителям. Фазы подключаются к автоматическим выключателям, рубильникам, контактам предохранителей.

Кабели, отходящие от подстанции, имеют четыре жилы. В кабелях старого образца могут быть три жилы в алюминиевой оболочке, которая выступает в качестве провода ноля. Для ввода питания существуют вводные распределительные устройства, которые содержат шину ноля. К ней присоединяют нулевые жилы отходящих и питающих кабелей. Вводное устройство может иметь контур повторного заземления, подключенного также к шине ноля.

Чтобы понять, как работает глухозаземленная нейтраль, рассмотрим аварийный режим.

Пример аварийного случая

На некотором электрооборудовании, на котором работают люди, произошел обрыв провода фазы. При этом фазный провод прикоснулся к металлическим корпусным элементам. В результате возникло короткое замыкание, при котором резко повысилась сила тока. Плавкий предохранитель или электрический автомат сработают и отключат питание сети.

Резистор R0 (Рис. 1) будет иметь меньшее сопротивление, нежели сопротивление по пути протекания тока по телу человека, который случайно прикоснулся фазного проводника. Это исключает удар электрическим током.

В теории потенциал провода ноля относительно земли имеет нулевое значение. Повторное заземление в электроустановке потребителя упрочняет эту нулевую величину.

Возможные случаи поражения людей током:

Ошибки при эксплуатации и ремонте, которые приводят к прикосновению к частям и элементам оборудования, находящегося под напряжением.
Повреждение изоляции в электрооборудовании, в результате чего металлический корпус попадает под напряжение.
Повреждение изоляции токоведущих элементов или неисправность электрооборудования, вследствие чего на поверхности пола возникает зона разности потенциалов, которая создает опасность для прохождения в ней людей. Это называется шаговым напряжением.
Повреждение изоляции кабелей и проводников, вследствие чего металлические конструкции, по которым проходят кабели, оказываются под напряжением.

Чтобы исключить аварийные случаи, корпуса устройств соединяют с заземлением. В промышленности по периметру цехов прокладывают металлическую полосу, к которой подключают все металлические элементы. Таким образом уравниваются потенциалы с землей.

При замыкании фазы на корпус заземленного устройства, ток будет протекать к заземлению, даже при отказе защитных устройств. Сопротивление тела человека относительно земли значительно выше сопротивления между корпусом устройства и землей. Таким образом, человека спасает глухозаземленная нейтраль.

Другим принципом защиты является быстрое обесточивание сети. Этому способствует защитное устройство в виде автоматического выключателя, либо предохранителя.

Шаговое напряжение действует следующим образом. Если на влажном бетонном полу лежит неизолированный проводник, находящийся под напряжением, то подходить к нему очень опасно. Напряжение отходит от него волнами, подобно кругам на воде. При попадании ног человека в эту зону, возникает удар электрическим током.

Чтобы защитить людей от шагового напряжения, в полу помещения встраивают металлическую сетку, которая в разных местах соединяется с заземляющим контуром. Этим способом ноги человека шунтируются металлической арматурой решетки, и основная часть электрического тока пройдет мимо человека.

Требования ПУЭ

Заземление должно подключаться к устройству специальным проводником. Для сокращения пути протекания электрического тока и уменьшения затрат, подбирают место непосредственно рядом с источником напряжения, например, трансформатором. Имеется ограничение, заключающееся в том, что если заземлителем является имеющийся бетонный фундамент, то к арматуре бетонного основания, выполненного из металла, подключение выполняют в двух и более местах.

Подобное число подключений выполняют к каркасам из металла, которые расположены в глубине грунта. При таких условиях система заземления способна достаточно эффективно защитить человека от неприятных ситуаций.

Если в качестве источников питания выступают трансформаторы, находящиеся на разных этажах здания, то подключение к нейтрали производится отдельным проводом, который подключают к металлическому каркасу всего строения.

В цепи подключения заземления не должно находиться предохранителей, плавких вставок и других компонентов, которые могут нарушить неразрывность этой цепи. Также принимают вспомогательные меры, которые препятствуют механическим повреждениям.

Некоторые ограничения ПУЭ

Если на рабочих, защитных или нулевых проводниках установлен токовый трансформатор, то провод заземлителя монтируется сразу за этим устройством, к нейтральному проводнику.
Сопротивление заземляющего устройства в сети 220 вольт ограничивается наибольшей величиной 4 Ом, за исключением особых свойств земли, которые создают повышенное сопротивление более 100 Ом на метр.
на воздушных линиях передач заземление устанавливают на конце и на вводе линии для дублирования заземления. Это дает возможность эффективной работы защитных устройств. Это правило используют в случае, когда нет надобности в монтаже большого числа устройств, которые могут устранить перенапряжения при ударах молнии.
• При выборе проводников для устройства заземления необходимо применять нормативы по наименьшим допустимым размерам и материалу проводников, применяющихся для повторного заземления, проложенного в земле.

Например, если используется стальной уголок, то толщина его стенки должна быть не менее 4 мм. Общая площадь сечения для проводов заземления, соединяющихся с основной шиной, согласно п. 1.7.117 ПУЭ, должна быть:

10 мм 2 – медный провод.
16 мм 2 – алюминиевый проводник.
75 мм 2 – стальной проводник.

Электрический автомат, устанавливаемый для защиты, должен иметь скорость срабатывания при коротком замыкании более 0,4 с при 220 вольт.

В бытовой сети согласно п. 7.1.36 ПУЭ требуется прокладывать сеть к потребителям от общих щитков тремя проводниками: фаза, рабочий ноль и защитное заземление (глухозаземленная нейтраль). Однако во многих квартирах это требование нередко нарушается, что подтверждается отсутствием в розетках заземляющего контакта.

Старые нормативные требования для отечественных зданий были определены для незначительных мощностей. На сегодняшний день мощности бытовых электрических устройств значительно повысились. В квартирах появились кондиционеры, варочные панели, духовые шкафы, которые имеют повышенную мощность.

Для повышения эффективности защиты в современных квартирах обязательным условием является наличие заземления. В новых домостроениях глухозаземленная нейтраль уже заложена в стандартных проектах. В старых постройках хорошие хозяева монтируют заземление при капитальном ремонте.

Что такое глухозаземленная нейтраль — определение простым языком

Глухозаземленная нейтраль является частью системы электроснабжения потребителей, она направлена на безопасное использование сетей до 1000 Вольт, которые чаще всего применяются в быту и на производстве в качестве источника стандартного уровня низкого напряжения — 0,38кВ, 0,22кВ и ниже. Нейтраль — это общая точка соединения обмоток звездой у источников электроэнергии, которыми являются трансформаторы или же генераторы. Если эту точку соединить с землёй, то и получится сеть с глухозаземлённой нейтралью. В нулевой точке происходит выравнивание потенциалов, что очень удобно для обеспечения электроэнергией и однофазных, и трехфазных источников.

Устройство и принцип действия сетей с глухозаземлённой нейтралью

Принцип работы источников электроэнергии, в частности, понижающих трансформаторов основан на законе взаимоиндукции и передаче энергии по магнитному сердечнику. Первичная обмотка при этом может и не иметь нулевого провода, в отличие от вторичной, где соединение его с нулём через проводник с низким сопротивлением, который можно приравнять с нулевым значением, будет являться эффективным средством защиты от поражения человека опасным для его жизни и здоровья напряжением.

Главной особенностью сетей с глухозаземлённой нейтралью является появление не только линейного, но и фазного напряжения. Что это такое и чем оно отличается друг от друга, рассмотрим на примере простой принципиальной схемы.

Фазное напряжение — это потенциал между одним из проводов линии и нулевой точкой, присоединенной к земле, то есть наглухо заземлённой. Линейное напряжение — разница потенциалов между двумя выводами линий, то есть L1 и L2, L1-L3, или же L2-L3, называется оно также межфазное. Такие источники электрической энергии в бытовых условиях имеют распространенное значение напряжения в виде 380 В — линейного, и 220 — фазного. Линейное напряжение больше фазного на √3, то есть на 1,72.

Но основная задача такой системы это не только транспортировка к потребителям напряжений двух значений при разном количестве фаз в одной системе электроснабжения, но и защита человека при пробое изоляции и появлении напряжения в точках, которые в нормальном состоянии не имеют опасного потенциала. В жилых зданиях это:

корпуса всех бытовых приборов, которые проводят электрический ток, то есть сделаны из стали или другого токопроводящего металла;
металлоконструкции щитовых и распределительных устройств;
защитная оболочка кабелей.

Также для обеспечения безопасности все перечисленные выше элементы должны быть заземлены, именно в этом случае опасность от использования напряжения и применения бытовых приборов в сетях с глухозаземлённой нейтралью будет минимальна. При этом для таких цепей обязательна равномерность распределения однофазных нагрузок.

Объяснение для чайников

Понижающая подстанция, в которой установлен трансформатор, имеет свой контур заземления. Он соединен между собой стальными шинами и прутами, в один заземляющий контур. К потребителям в электрический щиток от подстанции прокладывается кабель, который содержит четыре жилы. Если потребителю необходимо питание от трёхфазной цепи 380 Вольт, то подключаться необходимо ко всем жилам. В однофазное сети 220 В питание будет осуществляется от нулевого провода и от одной из фаз. Защита людей в однофазных и трехфазных цепях, если нет системы заземления, должна осуществляется за счёт специальных устройств защитного отключения (УЗО), которые срабатывают при небольшой утечке на ноль, при этом отключают надёжно потребителя от сети.

Классификация сетей с глухозаземлённой нейтралью

Современная система электроснабжения имеет стандартную маркировку где помимо рабочего нулевого проводника присутствует и защитный, что и даёт определение степени защищённости.

L — фазный проводник;
N — рабочий ноль;
РЕ — защитный нулевой проводник;
РЕN — рабочий и нулевой проводник выполнены одним проводом.

Существуют несколько подсистем в цепях с источником энергии, имеющим глухозаземлённую нейтраль:

TN-C. При данной системе нулевой и защитный проводник с подстанции организован одним проводником, возле приёмника его корпус (или другие элементы, подлежащие заземлению) соединяют с данным совмещенным проводником – это называется зануление. Это устаревшая система, применялась в старых домах при СССР, сейчас для бытовых потребителей не используется, так как небезопасная. Такая система имеет существенный недостаток, так как в случае обрыва РЕN проводника на пути от питающего трансформатора до приемника электроэнергии, на зануленных корпусах оборудования появляется опасный потенциал. Используется только для защиты промышленных потребителей (об этом говорится ниже в следующем разделе).
TN-S. Имеет больший процент безопасности во время аварийных ситуаций. Это достигается путём разделения защитного и рабочего проводников по всей длине питающей линии, от трансформатора до распределительного электрощита (до конечного потребителя). Однако за счёт того, что приходится применять кабельную продукцию имеющую пять жил, что сильно увеличивает стоимость прокладки и бюджет на организацию электроснабжения к потребителю, применяется данная система не всегда.
TN-C-S. Данная система заземления является наиболее распространенной в наше время. При данной системе нулевой и защитный проводник на всей длине линии объединены в один совмещенный проводник PEN. При входе в здание данный проводник разделяется на защитный PE и нулевой N, которые дальше распределяются по потребителям (квартирам). При данной системе в случае отгорания PEN проводника до точки разделения на заземленных корпусах электроприборов появится опасный потенциал. Для предотвращения этого на всей длине линии и при входе в здание делаются повторные заземления PEN проводника и предъявляются повышенные требования к механической защите данного проводника.
ТТ. Данная система заземления практикуется в том случае, если линия системы TN-C-S находится в неудовлетворительном техническом состоянии и не обеспечивается достаточной безопасности предусмотренного в ней защитного заземления. Данная система заземления предусматривает монтаж индивидуального контура заземления у потребителя, при этом PEN проводник электрической сети используется только в качестве нулевого провода N.

Важно знать

Для электроснабжения однофазных и трёхфазных потребителей в промышленности и в бытовых условиях используют так называемое зануление, которое «якобы» является действенным методом, обеспечивающим автоматическое отключение электроустановки или части её, в которой произошло короткое замыкание. При занулении в цепях с глухозаземлённой нейтралью к нулевому проводу подключаются все металлические части и корпуса электрооборудования. Как работает данная защита? Дело в том что при любом коротком замыкании на корпус цепь переходит в режим короткого замыкания, ток в цепи автоматического выключателя сильно увеличивается и аварийный участок отключается от сети.

Преимуществом такой системы являются экономия расходов на проводку защитного заземления, а также снижение стоимости кабельной продукции, так как к одной и той же цепи можно подключить и однофазные и трёхфазные электроприёмники.

Однако недостатком глухозаземлённой нейтрали, организованной по принципу защитного зануления, можно назвать недостаточность обеспечения защиты человека при пробое изоляции на корпус электроприбора во время обрыва нулевого провода, который является и защитным. И это очень важный момент — зануление является опасной мерой защиты, поэтому оно организовываться в домашних условиях ни в коем случае не должно!

Современное электроснабжение всё-таки направлено больше на безопасность, поэтому требует установки УЗО и отдельного защитного заземляющего контура, через который даже самые незначительные токи утечки будут уходить в землю, при этом не подвергая человека опасности.

Теперь вы знаете, что такое глухозаземленная нейтраль, какой у нее принцип работы и в каких сетях она применяется. Если остались вопросы, можете задавать их в комментариях под статьей!

Изолированная и глухозаземленная нейтраль

В процессе производства, преобразования, транспортировки, распределения и потребления электроэнергии используется трехфазная симметричная система проводов. Достичь такой симметричности стало возможно путем приведения фазных и линейных напряжений в одинаковое состояние. В результате, на всех фазах образуется равномерная токовая загрузка, а также одинаковый сдвиг фаз токов и напряжений.

Во время функционирования всей этой системы рано или поздно возникают аварийные ситуации в виде обрыва провода, пробоя изоляции и прочих специфических неисправностей, приводящих к нарушениям симметрии трехфазной системы. Последствия таких нарушений должны быть устранены как можно скорее. Большую роль в этом играет степень быстродействия релейной защиты, на работу которой влияет изолированная и глухозаземленная нейтраль. Каждый из этих режимов имеет свои достоинства и недостатки и применяется в наиболее подходящих условиях. В любом случае от их состояния во многом зависит нормальное функционирование релейной защиты.

Изолированная нейтраль

Изолированная нейтраль нашла достаточно широкое применение в отечественных энергетических системах. Данный способ заземления применяется для генераторов или трансформаторов. В этом случае их нейтральные точки не соединяются с заземляющим контуром. В распределительных сетях на 6-10 киловольт нейтральной точки может не быть вообще, поскольку соединение трансформаторных обмоток выполняется методом треугольника.

В соответствии с ПУЭ, режим изолированной нейтрали может быть ограничен емкостным током, представляющим собой ток однофазного замыкания на землю сети. Его компенсация с помощью дугогасящих реакторах предусматривается при следующих значениях:

Ток свыше 30 ампер, напряжение 3-6 киловольт;
Ток свыше 20 ампер, напряжение 10 киловольт;
Ток свыше 15 ампер, напряжение 15-20 киловольт;
Ток свыше 10 ампер, напряжение 3-20 киловольт, с металлическими и железобетонными опорами воздушных ЛЭП
Все электрические сети с напряжением 35 киловольт.
В блоках «генератор-трансформатор» при токе 5 ампер и генераторном напряжении 6-20 киловольт.

Компенсация тока замыкания на землю может быть заменена резистивным заземлением нейтрали с помощью резистора. В этом случае алгоритм действия релейной защиты будет изменен. Впервые заземление в режиме изолированной нейтрали было применено в электроустановках со средним значением напряжения.

Достоинства и недостатки изолированной нейтрали

Несомненным достоинством режима изолированной нейтрали является отсутствие необходимости быстрого отключения первого однофазного замыкания на землю. Кроме того, в местах повреждений образуется малый ток, при условии малой токовой емкости на землю.

Однако этот режим имеет ряд существенных недостатков, из-за которых его использование существенно ограничено.

Основные недостатки изолированной нейтрали:

Возможные дуговые перенапряжения перемежающегося характера дуги малого тока в месте однофазного замыкания на землю.
Повреждения могут возникнуть во многих местах по причине пробоя изоляции на других соединениях, где возникают дуговые перенапряжения. По этой причине выходят из строя сразу многие кабели, электродвигатели и другое оборудование.
Дуговые перенапряжения воздействуют на изоляцию в течение продолжительного времени. В результате, в ней постепенно накапливаются дефекты, что приводит к снижению срока эксплуатации.
Все электрооборудование необходимо изолировать на линейное напряжение относительно земли.
Места повреждений довольно сложно обнаружить.
Реальная опасность поражения людей электротоком в случае продолжительного замыкания на землю.
При однофазных замыканиях не всегда может быть обеспечена правильная работа релейной защиты, поскольку значение реального тока замыкания полностью связано с режимом работы сети, в частности, с количеством включенных присоединений.

Таким образом, большое количество недостатков перекрывает все достоинства данного режима заземления. Однако в определенных условиях этот метод считается достаточно эффективным и не противоречит требованиям ПУЭ.

Глухозаземленная нейтраль

Более прогрессивным способом считается режим глухозаземленной нейтрали. В этом случае нейтраль генератора или трансформатора непосредственно соединяется с заземляющим устройством. В некоторых случаях соединение осуществляется с использованием малого сопротивления, например, трансформатора тока. В отличие от защитного, такое заземление нейтрали называется рабочим. Значение сопротивления заземляющих устройств, соединенных с нейтралью, не должно превышать 4 Ом в электроустановках с напряжением 380/220 вольт.

В электроустановках, где используется глухозаземленная нейтраль, поврежденный участок должен быстро и надежно отключаться в автоматическом режиме в случае возникновения замыкания между фазой и заземляющим проводником. С связи с этим, при напряжении до 1000 вольт, корпуса оборудования должны обязательно соединяться с заземленной нейтралью установок. Таким образом, обеспечивается быстрое отключение поврежденного участка в случае короткого замыкания с помощью реле максимального тока или предохранителя.

Особенности глухого заземления

Заземление нейтрали в глухом режиме предусмотрено для четырехпроводных сетей переменного тока. В таких случаях выполняется глухое заземление нулевых выводов силовых трансформаторов. Соединяются все части, подлежащие заземлению и нулевой заземленный вывод. Нулевой провод должен быть цельным, без предохранителей и каких-либо разъединяющих приспособлений.

В качестве глухозаземленной нейтрали воздушных линий с напряжением до 1 киловольта используется нулевой провод, прокладываемый вместе с фазными линиями на тех же опорах.

Все ответвления или концы воздушных линий, длиной свыше 200 метров подлежат повторному заземлению нулевого провода. То же самое касается вводов в здания, где имеются установки, подлежащие заземлению. В качестве естественных заземлителей могут использоваться железобетонные опоры, а также заземляющие устройства, защищающие от грозовых перенапряжений.

Таким образом, изолированная и глухозаземленная нейтраль обеспечивает нормальную работу релейной защиты генераторов и трансформаторов. Кроме того, они надежно защищают людей от поражения электрическим током.

Заземление нейтрали трансформатора

СИП – самонесущий изолированный провод

Антирезонансные трансформаторы напряжения

Расчет емкостного тока сети

Трансформатор тока нулевой последовательности

Зачем нужно подключать электроприборы к РЕ-проводнику

2001-й год. Знакомый мастер-предприниматель привез из Германии стиральную машину вертикальной загрузки, отработавшую в немецкой семье заводские гарантии, и предложил купить ее соседям со значительной скидкой и бонусами: бесплатной установкой и его гарантией на 3 года.

Оформили договор и заплатили деньги. Покупку разместили на кухне. Семь месяцев машина изумительно проработала, а затем, в самый неожиданный момент, потекла во время стирки белья.

Хорошо, что хозяйка была дома и из удаленной комнаты услышала шум льющейся воды, которая заполнила пол на кухне. К тому же машина «ударила током» хозяйку, когда та к ней приблизилась. Естественно, затопили соседей снизу.

Вызванный мастер устранил неисправность и оплатил ремонт двух квартир без лишних вопросов, а машина после этого случая работает до сих пор.

Причина протечки банально проста: во время профилактической замены напорного шланга мастер забыл установить крепежный хомут не него. Шланг от вибраций, возникающих во время работы, слетел с места крепления, и вода под мощным напором водопроводной сети стала заливать внутренности машины, проникла в электропроводку.

Когда изоляция между фазным проводником и корпусом намокла, то через нее потенциал напряжения появился на металлических деталях машины. Поэтому хозяйку, стоящую на мокром полу и взявшуюся руками за металлический корпус, ударило током. А вот защитные устройства вводного щитка не сработали.

Ввод электроэнергии в квартиру был выполнен через автоматические выключатели на 16 ампер, схема заземления работала по системе TN-C. Тока утечки через тело человека не хватило для срабатывания защиты.

Схема образовавшихся электрических цепей в этой ситуации выглядит следующим образом.

Этот типичный случай довольно давно предусмотрен правилами эксплуатации электроустановок, которые в разное время предложили использовать:

Принцип работы зануления

У трехфазных систем электроснабжения переменных током нулевой проводник служит многим целям. В вопросах электробезопасности его используют для создания короткого замыкания с потенциалом фазы, проникшим на корпус электрических потребителей. Возникший при этом ток КЗ, когда превышает номинальное значение защитного автоматического выключателя, отключается последним.

Само зануление электрического прибора выполняется отдельным проводом, подключенным к рабочему нулю N во вводном щитке. Для этого используют третью жилу подводящего кабеля и дополнительный контакт в электророзетке.

Недостатком такого метода является необходимость возникновения величины тока утечки больше́й, чем выставленная уставка на срабатывание защиты. Когда выключатель обеспечивает номинальную работу электроприборов под нагрузкой до 16 ампер, то от малых токов утечки он не спасет.

В то же время сопротивление человеческого тела не может противостоять токам больших величин. При отягчающих обстоятельствах 50 миллиампер переменного тока достаточно для вызова фибрилляции сердца и его остановки. От таких токов зануление не защищает. Оно работает при создании критических нагрузок на автоматический выключатель.

Принцип работы заземления

Безопасная эксплуатация бытовых приборов с помощью подключения их корпуса к защитному нулю обеспечивается работой «Устройств защитного отключения» (УЗО) или дифференциальных автоматических выключателей. Они имеют рабочий орган, сравнивающий токи, входящие через фазный провод в квартиру и выходящие из нулевого рабочего проводника.

При нормальном режиме электропитания эти токи равны по величине и противоположно направлены. Поэтому в органе сравнения они уравновешивают взаимное действие, сбалансированы и обеспечивают работу приборов при номинальных параметрах.

Если возникает пробой изоляции в любом месте контролируемой цепи, то сразу через поврежденный участок начинает протекать ток, который направится на землю, минуя рабочий проводник нуля. В органе сравнения возникает дисбаланс токов, приводящий к отключению контактов защитного устройства и снятию напряжения питания со всей схемы. Уставка на срабатывание УЗО выбирается исходя из необходимых условий эксплуатации оборудования, и обычно может варьироваться от 300 до 10 миллиампер. Время отключения возникшей неисправности составляет доли секунды.

Для подключения к корпусу электрического прибора защитного заземления, используется отдельный РЕ-проводник, выведенный из распределительного щитка по индивидуальной магистрали к розетке, оборудованной третьим, специальным выводом.

Причем его конструкция обеспечивает электрический контакт земли с корпусом в начальный момент, когда вилка еще вставляется, а фаза и рабочий ноль не скоммутированы в схеме. В то же время этот контакт убирается в последнюю очередь при доставании вилки из розетки. Этим способом создается надежное заземление корпуса.

Электрическая схема выполнения заземления с помощью РЕ-проводника имеет следующий вид.

В этой цепи УЗО монтируется внутри квартирного щитка после вводного автомата. Следует учитывать, что оно совершенно не защищает электрооборудование от возникающих токов коротких замыканий, даже само может быть повреждено ими, требует согласования своих рабочих параметров с вводным автоматом.

По этой причине часто перед УЗО дополнительно приходиться доставлять автоматический выключатель соответствующего номинала. Функции УЗО с автоматическим выключателем в своей конструкции объединяет дифференциальный автомат. Его стоимость несколько выше, но он занимает меньше места при установке.

Особенности использования зануления и заземления в трехфазных электрических цепях

Принципы защиты персонала, работающего с промышленным и бытовым оборудованием трехфазного исполнения, соответствуют всему тому, что изложено выше. Только для подключения в схему используют трехфазные УЗО и дифавтоматы. Они постоянно сравнивают сумму токов во всех фазах и при ее изменении срабатывают на отключение.

В схемах трехфазного электропитания по системе TN-C встречается случай подключения двигателя по схеме треугольника. При этом нулевой проводник освобождается. Если его подключить на корпус, то получится дополнительная защита по принципу зануления, которая будет спасать оборудование и персонал от возникновения опасного потенциала на корпусе, устранит короткие замыкания фаз на него.

Выполняя электрические соединения для зануления, следует тщательно анализировать состояние коммутируемых проводов и их внутреннее сопротивление, обеспечивать надежные контакты. В отдельных случаях падение напряжения на них может быть таким, что тока замыкания будет не достаточно для срабатывания автоматических выключателей или предохранителей. В этом случае корпус электроприбора останется под опасным потенциалом.

При использовании зануления или заземления необходимо учитывать время срабатывания автоматики. Поскольку от него зависит безопасность, то необходимо подбирать и налаживать защиты с учетом минимально возможного времени отключения аварийных режимов.

Таким образом, функции защиты заземлением и занулением отличаются принципами работы и применением, настройкой автоматических устройств.

Используя их необходимо учитывать, что способы применения зануления и заземления в системах ТТ и TN имеют отличия, которые оговорены ПУЭ. Их необходимо обязательно соблюдать.

Режимы работы нейтрали трансформатора: разновидности, достоинства и недостатки

В высоковольтных сетях возможны следующие виды заземления нейтрали трансформатора:

изолированная;
компенсированная;
высокоомное резистивное заземление;
низкоомное резистивное заземление;
эффективное заземление нейтрали.

Также возможны комбинации из нескольких способов соединения с землей, реализуемых поочередно в комплексе. Рассмотрим по очереди все эти способы, их достоинства и недостатки и показания к применению.

Изолированная нейтраль

Это некогда еще самый распространенный способ заземления нейтрали, применяемый в сетях 6-35 кВ. Сейчас он понемногу вытесняется другими способами.

Достоинство изолированной нейтрали – наличие небольших токов однофазного замыкания на землю (ОЗЗ), с которыми сеть может работать некоторое время, необходимое для поиска и устранения повреждения.

Ток замыкания носит емкостной характер. Он обусловлен наличием емкостной связи между электрооборудованием, кабельными и воздушными линиями и землей. Активная составляющая тока почти отсутствует, так как резистивной связи между нейтралью и землей нет. Но недостатки таких сетей пересиливают ее достоинство.

При достаточной разветвленности сети емкостные токи увеличиваются, так как увеличивается количество одновременно подключенного к ней электрооборудования. Настает момент, когда ток становится настолько ощутимым, что все равно и почти сразу приводит к перерастанию ОЗЗ в междуфазное.

Режимы работы нейтрали по уровню напряжения

К тому же при ОЗЗ резко повышается напряжение на неповрежденных фазах. Особенно это проявляется при замыканиях с перемежающейся дугой, погасающей при прохождении синусоидального напряжения в месте КЗ через ноль. При повторном нарастании напряжения дуга загорается вновь.

При резком погасании дуги осуществляется зарядка емкостей фаз, на которых ОЗЗ нет, до напряжения, выше номинального рабочего. Последующее зажигание дуги дает толчок к их дополнительному заряду и так далее. Результат грозит пробоем изоляции в других местах сети, имеющих ослабленную изоляцию. Дополнительно возникает риск возникновения резонансных явлений в сердечниках трансформаторов напряжения.

Это явление, называемое феррорезонансом, гарантированно выводит из строя их первичные обмотки.

Работу трансформаторов, у которых нейтраль изолирована, целесообразно использовать в неразветвленных сетях малой протяженности.

Компенсированная нейтраль

Большие емкостные токи ОЗЗ приходится снижать. Для этого сеть с изолированной нейтралью дополняется установкой компенсации. В состав ее входит силовой трансформатор с первичной обмоткой, соединенной в звезду и имеющей вывод нейтрали. Вторичная обмотка его иногда не используется, а может питать какую либо нагрузку.

Нейтраль трансформатора установки компенсации заземляется через дугогасящую катушку (катушку Петерсона), представляющую собой реактор с изменяемой индуктивностью.

Обмотка его находится на магнитопроводе и помещена в бак с маслом, как у обычного трансформатора. Регулировка индуктивности осуществляется либо переключением отводов, либо путем изменения зазора в магнитопроводе. В сетях 35кВ распространен способ подключения катушки непосредственно к нейтрали силового трансформатора. Настройка катушки возможна в резонанс с емкостью сети, но тогда ток ОЗЗ исчезает совсем. Его не зафиксировать стандартными элементами защиты, состоящими из ТТНП и токового реле, реагирующего на ток нулевой последовательности.

Чтобы защита работала, используют режим работы катушки с перекомпенсацией. Но использование компенсированного заземления не избавляет сеть от опасных перенапряжений, не устраняет проблему ферромагнитного резонанса. Оно всего лишь снижает токи ОЗЗ.

Про ферромагнитный резонанс смотрите в видео ниже:

Но и это может обратиться во вред: неразвившееся повреждение в кабельной линии в дальнейшем сложнее найти.

Тем не менее, установки компенсации встраиваются во все разветвленные и протяженные сети 6-35 кВ РФ.

Высокоомное резистивное заземление нейтрали

Парадокс в том, что многие основные руководящие документы в РФ, в том числе ПУЭ, ПТЭЭС и ПТЭЭП, не слишком подробно повествуют о резистивном заземлении нейтрали. Хотя польза от него очень ощутима. Есть два случая высокоомного заземления:

Первый – установка резистора в нейтраль трансформатора, аналогично дугогасящему реактору.
Второй – использование для этой цели обмотки, соединенной в разомкнутый треугольник.

Высокоомным заземление называется потому, что сопротивление резистора выбирается из соображений возможности длительной работы сети с ОЗЗ.

Но при этом сохраняются достоинства сети с изолированной нейтралью: есть время на поиск повреждения. Но при этом снижаются величины перенапряжений путем шунтирования емкостей фаз сети резистором.

Что приводит к ускорению их разряда при погасании дуги, что в свою очередь снижает потолочное значение, до которого они успевают зарядиться. В итоге минимизируется риск выхода из строя изоляции электрооборудования от перенапряжений, а также – уменьшается до минимума вероятность возникновения феррорезонансных явлений.

Про резистивное заземление нейтрали можно посмотреть в видео ниже:

Низкоомное заземление нейтрали

Уменьшение сопротивления резистора необходимо в случае, если требуется обеспечить быстродействующее отключение присоединения с ОЗЗ релейной защитой.

При этом еще больше снижается величина перенапряжений, что приводит к повышению степени безаварийности работы электрооборудования.

Увеличение тока КЗ через низкоомный резистор приводит к необходимости увеличения его способности отводить тепло. Если это невозможно, то предусматривается ограничение длительности протекания тока с помощью устройств РЗА. При срабатывании защиты резистор отключается, и нейтраль переводится в изолированный режим работы.

Есть и второй вариант: перевод нейтрали через заранее установленное время, необходимое для ликвидации повреждения в ней устройствами РЗА, с низкоомного заземления на высокоомное. Режим низкоомного заземления иногда применяется в комбинации с установками компенсации емкостных токов. В случае фиксации ОЗЗ к сети кратковременно подключается резистор, помогающий срабатывать устройствам защиты.

Эффективно заземленная нейтраль

Схемы непосредственного заземления нейтралей трансформаторов используются в сетях 110 кВ и выше.

Главная задача при таком режиме работы – получение сравнительно больших токов ОЗЗ для облегчения их фиксации и отключения релейной защитой. Однако при этом увеличиваются капиталовложения на обустройство контуров заземления, по сравнению с электроустановками, имеющими изолированную нейтраль.

А при питании повреждения от нескольких источников одновременно величина тока КЗ в месте ОЗЗ значительно превышает их величины при междуфазных КЗ.

Для исключения этого недостатка нейтрали трансформаторов, подключенных к линии с нескольких сторон, не соединяют с землей одновременно: соединение выполняется на одном из них. За этим следят оперативные работники, занятые эксплуатацией сетей.

Глухозаземленная нейтраль — принцип работы, преимущества и недостатки

Схема глухозаземленной нейтрали

Принцип действия

Плакат по электробезопасности «Установки с глухозаземленной нейтралью»

Для эффективной работы системы с глухозаземленной нейтралью или с изолированной нейтралью (без подключения к устройству заземления) в ответственный момент важно опять же следовать Правилам.

Достоинства и недостатки метода

Система имеет как плюсы, так и минусы.

К достоинствам можно отнести следующие факты:

Сеть незаменима в процессе подавления перенапряжений.
Нейтраль данного типа открывает возможности в использовании оборудования с таким уровнем изоляции, который изначально предполагает фазное напряжение.
Не потребуется специальная схема защиты, достаточно будет обычных функций защиты от тока перегрузки в фазах для удаления глухих замыканий фазы на землю.

К минусам стоит отнеси:

Сети с нейтралью глухозаземленного типа — это риск повреждений и помех вследствие большого замыкания тока на землю.
Фидер после повреждения будет работать со сбоями.
Сохраняется опасность для человека во время действия повреждения в результате создания высокого напряжения прикосновения.

3-фазная сеть с глухозаземленной нейтралью

Что такое системы TN

Итак, глухозаземленной нейтралью называется нейтраль генератора или трансформатора, которая подсоединена к заземляющему устройству.

electric — Могу ли я подключить заземление к нейтрали в трехпроводной розетке?

Перемычка нейтрали и заземления в розетке противоречит нормам. Это называется бутлег-землей. У вас есть несколько разных вариантов, чтобы довести это до кода (соответствующего электрическому кодексу NEC):

Замените розетку на розетку GFCI и оставьте заземление розетки неподключенным. Это минимально опасно, есть риск, если ваше тело окажется где-то между горячим и нейтральным … но это защитит вас, если ток попытается течь между розеткой и устройствами на другой розетке (или заземлении).
Добавьте дополнительный провод заземления. Провод должен быть подходящего калибра и идти к «заземляющему электроду» или к главной панели цепи. Есть еще несколько деталей, которым вам нужно будет следовать. Подробности см. В NEC 250.130 (C).
Выполните повторную проводку розетки с трехжильным кабелем / кабелепроводом.
Замените розетку на двухконтактную.

Имейте в виду, что заземление и нейтраль должны быть соединены вместе у служебного входа в ваш дом и больше нигде.

Разъем «заземления» часто подключается к шасси электрического оборудования, например, к металлическому корпусу вашей духовки, лампы и т. Д. Одна опасность заключается в том, что нейтраль на самом деле не имеет того же потенциала, что и земля. Нейтральная проводка вашего устройства имеет ненулевое сопротивление. Электрический ток, протекающий через ваше устройство, также течет через нейтральный провод. Ток, протекающий через нейтраль, вызывает повышение напряжения нейтрали (согласно закону Ома, напряжение = ток * сопротивление), что может привести к тому, что нейтраль окажется на несколько вольт над землей.Итак, если у вас есть правильно заземленное устройство, рядом с устройством, подключенным к вашей незаконной земле, вы можете шокировать себя, прикоснувшись к двум корпусам, поскольку они будут иметь разные потенциалы.

Вторая проблема с подключением заземления к нейтрали возникает, если нейтральный провод обрывается между розеткой и служебным входом. Если нейтраль обрывается, то подключенные устройства приведут к приближению нейтрали к «горячему» напряжению. При подключении заземления к нейтрали это приведет к тому, что шасси вашего устройства будет находиться под «горячим» напряжением, что очень опасно.

Почему нейтраль связана с землей в электрической панели моего дома?

Ток хочет вернуться к источнику, а не на землю

Ага, хорошо. Источником молнии на самом деле является земля. То же самое можно сказать и о электростатическом разряде, также известном как статическое электричество «удар о дверную ручку».

Однако для искусственного электричества, которое хочет вернуться к , искусственный источник — обычно питающий трансформатор.

Трансформаторы изолированы, поэтому две стороны электрически не связаны.Электроны вторичной обмотки не хотят возвращаться к первичной. Если только он не протекает (не работает изоляция).

Связь нейтраль-земля

Ваш инстинкт не ошибается. Вы думаете об изолированной системе , в которой ни один из проводников не контактирует с землей. У меня было три таких системы; два предназначались, а один был неисправностью, потерей той же связи нейтраль-земля, которая вас беспокоит.

Например, три провода должны быть горячими1-120В-нейтраль-120В-горячие2 относительно друг друга , но ничего (изолированного) по сравнению с землей.Если схватить землю и горячую, ничего не произойдет. Отличная идея, правда?

Проблема с изолированными системами в том, что они не остаются изолированными без активной работы электриков по обслуживанию объекта, например На заводе. В результате происходит утечка чего-либо на один из проводов или обмотку трансформатора. В моей неисправности произошла утечка с Земли на Hot1. Итак,

Земля к горячему1 составляет 0 вольт
Земля-нейтраль — 120 В
Земля к горячему2 — 240 В

Итак, прикосновение к hot1 безопасно, но hot2 вдвое острее.В Европе с напряжением 230 В «вдвое больше» фактически означало бы 400 В из-за их трехфазного тока. Это мерзкое дело!

Еще хуже, что если утечка в трансформаторе 2400В?

Земля к горячему1 составляет 2400 вольт
Земля-нейтраль — 2520 В
Земля к горячему2 — 2640 В

Ура!

Итак, видите ли, если вы оставите Fate, чтобы выбрать первую утечку, вы получите выбор Fate вместо вашего собственного. Но если вы принудительно выберете , вы можете «привязать» его куда хотите.Затем первая утечка становится второй утечкой, замыкает цепь и позволяет автоматическим выключателям защитить вас. В моей неисправности, как только я установил заземление нейтрали, это другое соединение горячего заземления протекло достаточно тока, чтобы сработать выключатель.

И поскольку нейтраль соединена с землей, точки нагрева не могут быть более 120 В от земли. В этом вся идея.

Для соединения нейтраль-земля, , мы используем медную ленту , потому что она дешевая .Но представьте, что было бы, если бы мы использовали трансформатор на 1 вольт?

Земля к горячему1 составляет 121 вольт
Земля к нейтрали — 1 вольт
Земля к току 2 составляет 119 вольт

Есть проблемы с этим? Нет, это послужило бы всем целям связи нейтраль-земля и было бы очень полезно для устранения неполадок.

Как только мы выбираем провод, соединенный с землей, мы называем его «нейтралью». В кодовых книгах это слово на классной доске называется «заземленный проводник ed », т.е.е. Активный (нормальный ток) проводник, который заземлен , где-то (но не здесь). Мы планируем, что это будет рядом с землей , но если нейтральный провод оборвется, нейтраль может подняться рядом с горячим напряжением. Именно поэтому утепляем как горячую.

На вашей панели все нейтралы и земли смешаны на одной полоске. Это своего рода «все ваши слитки являются облигацией нейтральной земли», что законно, но безвкусно и вводит в заблуждение. Лучшая практика требует жесткого разделения этих двух: нейтральные элементы на нейтральной полосе, земли на заземляющей полосе (которые вам, возможно, придется купить в качестве аксессуара) и одна конкретная связь между нейтралью и землей и бонусные очки, если вы можете легко удалить или приложите к нему токоизмерительные клещи.

Определение нейтрали, заземления и заземления

Термины нейтраль, заземление, заземление и заземление часто путают — иногда с трагическими последствиями. Так в чем разница?

Начнем с нейтрального проводника. Это не просто еще один «заземляющий провод». На самом деле, это может даже не быть обоснованным. Это нейтраль из-за того, откуда она взята, а именно из нейтральной точки системы. Нейтраль переносит несбалансированную нагрузку обратно к источнику.

Заземленный провод — это преднамеренно заземленный провод. В наиболее распространенных системах электропроводки промышленных предприятий, коммерческих и жилых зданий нейтраль является специально заземленным проводом. Но он по-прежнему проводит ток в нормальных условиях и отличается от заземляющего проводника или любого другого проводника, являющегося частью системы заземления или системы заземления.

Термин «заземляющий провод» особенно сбивает с толку, потому что NEC не определяет этот термин в Ст.100. Это сбивает с толку еще и потому, что его часто используют в отношении проводников заземления.

Чтобы избежать путаницы, вам необходимо мысленно отделить сторону нагрузки источника электричества (например, трансформатор, подключение к электросети и т. Д.) От стороны питания источника электричества.

Со стороны питания у вас есть система заземляющих электродов. У вас нет заземляющих электродов на стороне нагрузки, за исключением случаев, когда люди не понимают разницы между заземлением и соединением и все равно устанавливают их.

Что вам нужно со стороны нагрузки, так это склеивание. Это металлический путь, который соединяет металлические предметы, устраняя разницу потенциалов. Сеть этих путей в конечном итоге подключается к системе заземления, и, таким образом, мы получаем «провод заземления оборудования» (EGC).

Зеленый провод, проходящий по дорожке качения, часто называют «заземляющим проводом», но на самом деле он является частью EGC. Металлическая дорожка качения, такая как электрическая металлическая трубка (EMT), промежуточный металлический канал (IMC) или жесткий металлический канал (RMC), как правило, также является частью EGC.

На одном заводе установщики решили сэкономить, используя ЕМТ для освещения 277 В в качестве нейтрали. В конце концов, нейтраль заземлена, так зачем же прокладывать кучу отдельных проводников, если у вас уже есть металлическая трубка? Подумайте о том, что мы уже рассмотрели. Как вы думаете, это было безопасно?

Это устройство использовало открытую неизолированную металлическую поверхность трубки в качестве обратного пути для несбалансированной нагрузки освещения. На 277В. Поскольку этот трубопровод был частью EGC, весь EGC был электрифицирован.На каждый корпус трансформатора, панель выключателя, распределительную коробку и распределительную коробку было подано напряжение 277 В.

Вместо того, чтобы течь обратно к трансформатору питания через нейтраль, ток протекал повсюду. Сбои оборудования были повсеместными, но, что удивительно, к тому времени, когда была обнаружена эта ошибка, никто не погиб.

Этот случай помогает проиллюстрировать, почему вы не выполняете соединения нейтрали с землей (кроме случаев, разрешенных NEC, например, при поставке) и почему вы не смешиваете нейтральные проводники и «заземляющие провода» при подключении розеток или других устройств. .Нейтраль имеет совершенно иное назначение, чем любой другой проводник, независимо от того, заземлен он или нет.

Разница между нейтралью и заземляющим проводом в электротехнике

Нейтральный и заземляющий провода часто путают вне электроснабжения, так как оба провода имеют нулевое напряжение. На самом деле, если вы по ошибке подключите заземляющий провод как нейтраль, большинство устройств будет работать правильно. Однако такое соединение противоречит правилам, поскольку каждый проводник выполняет свою функцию в электрической установке.

Национальный электротехнический кодекс (NFPA 70 NEC) устанавливает цвета изоляции для нейтрального и заземляющего проводов. Стандартные цвета упрощают электромонтаж , делая его более безопасным .

Цвета нейтрального провода: белый или серый
Цвета заземляющих проводов: зеленый, желто-зеленый или неизолированный

Эти цвета изоляции разрешены только для нейтрального и заземляющего проводов, и их использование для любой из фаз под напряжением противоречит нормам.Электрики работают с предположением, что проводка этих цветов находится под нулевым напряжением, и использование белой или зеленой изоляции для проводника под напряжением было бы смертельной ловушкой (и в первую очередь против норм).

Получите профессиональный электрический дизайн для вашего следующего строительного проекта.

Роль нейтрального проводника в электрических цепях

Чтобы наглядно представить, как работает нейтральный проводник, представьте, что электроэнергия доставляется в виде тока через разность напряжений.Напряжение передается по токоведущему проводнику, но нейтральный провод также необходим для двух важных функций:

Служит точкой отсчета нулевого напряжения.
Завершает цепь, обеспечивая обратный путь для тока, подаваемого токоведущим проводом.

Если к электрическому устройству подключен только токоведущий провод, он не активируется, потому что ток не может циркулировать независимо от приложенного напряжения. Это похоже на то, как гидроэлектрической турбине требуется выход для движения: если выход турбины заблокирован, вода не может течь и турбина не может вращаться.

Когда установка использует трехфазное питание , могут быть случаи, когда нейтральный проводник не требуется.

Трехфазная система с линейным напряжением 120 В обеспечивает 208 В между фазами, и вы можете подключить нагрузку 208 В между двумя фазами без использования нейтрального провода. Оба токоведущих проводника несут напряжение, но ток может течь, потому что они имеют различных напряжений.
Трехфазные нагрузки, такие как электродвигатели, часто рассчитаны на работу с тремя токоведущими проводниками и без нейтрального проводника.Здесь действует тот же принцип: между токоведущими проводниками может протекать ток при разном напряжении.

Даже если некоторые нагрузки не используют нейтральный провод в трехфазной установке, он необходим для однофазных нагрузок, которые используют только одно из линейных напряжений. Теоретически, когда к трем фазам подключены одинаковые нагрузки, их токи нейтрализуются, и нейтральный проводник проводит нулевой ток. Однако это невозможно в реальных установках, и нейтральный проводник несет дисбаланс тока между тремя фазами.

Роль заземляющего проводника в электрических цепях

Заземляющий провод имеет нулевое напряжение, как и нейтральный проводник, но выполняет другую функцию. Как следует из названия, этот проводник обеспечивает заземленное соединение для всех приборов и оборудования.

В нормальных условиях весь ток возвращается через нейтральный проводник, а заземляющий провод не имеет тока.
Когда происходит короткое замыкание в линии, заземляющий провод обеспечивает обратный путь для тока замыкания.Устройства электрической защиты могут обнаружить это состояние, и они немедленно отключают цепь от источника питания.

Без заземления приборы и оборудование будут находиться под напряжением, если к ним случайно прикоснется токоведущий провод. Неисправность не отключается, поскольку защитные устройства могут среагировать только при наличии тока короткого замыкания в заземляющем проводе. В этом случае любой, кто прикоснется к поверхности под напряжением, получит удар электрическим током.

Поскольку замыкание на землю может повлиять на любую цепь, заземляющий провод необходим даже при отсутствии нейтрального провода.Например, если в двигателе используются три токоведущих провода и нет нейтрали, заземление все равно требуется, потому что любой из токоведущих проводов может вызвать неисправность.

Правильный выбор размеров нейтрального и заземляющего проводов

Провода под напряжением рассчитаны на ток, который они должны нести, и то же самое относится к нейтральным проводам в однофазных цепях (они пропускают тот же ток, что и провод под напряжением). Однако для трехфазных цепей применяются другие правила: обычно используется тот же размер провода, что и для фазных проводов, но в некоторых случаях требуется больший размер провода для нейтрального проводника.

Заземляющие проводники для параллельных цепей подбираются в зависимости от мощности устройства защиты от сверхтоков с использованием таблиц, приведенных в NEC.
С другой стороны, размеры заземляющих проводов для главного служебного входа рассчитываются в зависимости от мощности служебных проводов. NEC предоставляет таблицы для обоих случаев.

Работая с квалифицированными инженерами-электриками с самого начала проекта, вы можете быть уверены, что все компоненты указаны в соответствии с NEC и местными нормами.Это не только обеспечивает безопасность, но и быстрое согласование проекта с местными властями. Инженеры-электрики также могут предложить меры по повышению энергоэффективности, чтобы сэкономить на счетах за электроэнергию.

В чем разница между нейтралью, землей и землей?

Основное различие между нейтралью, землей и землей?

Чтобы понять разницу между нейтралью, землей и землей, мы должны сначала понять необходимость этих вещей.

Нейтраль

Нейтраль — обратный путь для цепи переменного тока, которая должна проводить ток в нормальных условиях.Этот ток может быть вызван многими причинами, в первую очередь из-за дисбаланса фазных токов, а иногда также из-за 3-й и 5-й гармоник.

Могут быть и другие причины, но величина этого тока составляет долю фазного тока, а в некоторых случаях он может быть даже в два раза больше фазного тока. Таким образом, предполагается, что нейтральный провод всегда заряжен (в активной цепи). Этот нейтральный провод подключается к земле (путем заземления), чтобы второй вывод нейтрального провода находился под нулевым потенциалом.

Земля или Земля

Земля или Земля предназначен для обеспечения безопасности от утечки или остаточных токов в системе через путь наименьшего сопротивления.В то время как фаза и нейтраль подключены к основной силовой проводке, заземление может быть подключено к корпусу оборудования или к любой системе, которая в нормальном состоянии не проводит ток, но в случае некоторого нарушения изоляции должна пропускать небольшой ток.

Этот ток исходит не напрямую от провода под напряжением или фазы, а от вторичных звеньев, которые в нормальном состоянии не контактировали с системой под напряжением. Этот ток обычно намного меньше, чем ток основной линии или фазный ток, и в большинстве случаев имеет порядок мА.Но этого тока утечки достаточно, чтобы убить кого-нибудь или вызвать пожар. Такой ток проходит по пути с низким сопротивлением и направляется на землю через заземляющий провод.

Из-за разницы в применении мы никогда не смешиваем заземление нейтрали и земли. Однако оба обоснованы (конечно, процесс может быть другим). Если оба будут смешаны, то заземляющий провод, который не должен пропускать ток в нормальных условиях, может иметь некоторые заряды и станет опасным.

Полезно знать:

Разница между заземлением и заземлением.

Нет разницы между заземлением и заземлением, но это те же самые термины, которые используются для заземления.

Заземление — это слово, обычно используемое для заземления в североамериканских стандартах , таких как IEEE, NEC, ANSI и UL и т. Д., В то время как Заземление используется в европейских , странах Содружества и стандартах Ritain B , таких как IS и IEC и т. д.

Проще говоря, Заземление и Заземление являются синонимами.Оба слова используются для обозначения одного и того же

Вы также можете прочитать:

Двойная заземленная нейтраль | Западная автоматизация

с двойной заземленной нейтралью (DGN) представляет две серьезные проблемы для УЗО и безопасности пользователя. Первый — это изменение чувствительности, снижение чувствительности УЗО, а второй — ослепление УЗО. Оба сценария могут привести к снижению безопасности пользователей.

Установки типа

TN являются наиболее вероятным сценарием проблем с двойной заземленной нейтралью. В установке типа TN есть провода под напряжением, нейтраль и защитное заземление, распределенные по всей установке и проходящие через каждую розетку.

Нейтральный провод подключается к земле в источнике установки, которая называется заземленной нейтралью. Это совершенно нормально и гарантирует, что нейтральный провод всегда находится под потенциалом земли и не может представлять опасность поражения электрическим током. Риск поражения электрическим током может возникнуть только из-за того, что провод под напряжением имеет типичное напряжение 230 В относительно земли.

Проблемы с двойной заземленной нейтралью возникают на УЗО, когда нейтральный провод заземляется во второй раз. Токоведущий и нейтральный провода проходят через трансформатор тока в УЗО, и если этот нейтральный провод заземляется во второй раз после ТТ, мы внезапно получаем состояние DGN.Теперь у нас есть заземление на стороне питания УЗО и еще одно заземление на стороне нагрузки УЗО. Эти два соединения образуют петлю, в которой нейтральный провод проходит через УЗО с заземлением на стороне нагрузки до земли. Путь возврата через землю обеспечивает вторую часть этого контура и возвращается к исходному заземлению нейтрали. Этот цикл имеет два воздействия на УЗО. Он может действовать как нагрузка на УЗО, существенно смещая точку срабатывания вверх в зависимости от импеданса или сопротивления контура.Второй потенциальный эффект — ослепление УЗО. В случае замыкания на землю ток будет течь обратно через заземление второй нейтрали и через контур нейтрали. В этом случае УЗО не может видеть полный ток повреждения. Он может идентифицировать только часть тока короткого замыкания, и в зависимости от идентифицируемой части его может быть недостаточно для распознавания УЗО как сбоя. В результате он не сработает.

В США, Канаде и Мексике неисправности с двойной заземленной нейтралью считаются совершенно недопустимыми из-за повышенного уровня риска, который это состояние может представлять.УЗО повреждено и не может обеспечить защиту. В результате в этих странах существует требование обнаружения таких неисправностей. Производители должны разработать решения, которые гарантируют, что УЗО будет обнаруживать неисправность и отключение DGN, эффективно выводя УЗО из строя до тех пор, пока состояние DGN не будет исправлено.

Функция STEOL, предлагаемая Western Automation, обеспечивает обнаружение состояния DGN и вывод УЗО из строя, а не нарушение защиты из-за этого состояния.

соединительных, заземляющих и нейтральных проводников — действительно ли имеет значение размер?

Время чтения: 10 минут

Тема подключения и заземления, пожалуй, больше всего сбивает с толку пользователей правил установки электрооборудования.

Фактически, я написал на эту тему в этой самой публикации, по крайней мере, две такие статьи за последние несколько лет. Тем не менее, я регулярно получаю электронные письма и телефонные звонки с вопросами о различиях между заземляющими, заземляющими и нейтральными проводниками, о различиях в использовании этих проводов в соответствии с Правилами Канадского электрического кодекса и о различиях в требованиях Кодекса для определения размеров таких проводов. .Итак, давайте еще раз проясним.

1. Соединительный провод

Соединительный и соединительный проводники определены в Кодексе CE следующим образом:

«Соединение — путь с низким импедансом, полученный путем постоянного соединения всех нетоковедущих металлических частей для обеспечения непрерывности электрической цепи и способности безопасно проводить любой ток, который может быть на них наложен.
Соединительный проводник — проводник, который соединяет нетоковедущие части электрооборудования, кабельные каналы или корпуса с сервисным оборудованием или заземляющим проводом системы.”

Основываясь на этих определениях, совершенно очевидно, что соединение — это путь с низким сопротивлением, который преднамеренно создается между всеми нетоковедущими металлическими частями электрического оборудования, чтобы безопасно проводить любой нежелательный ток (ток утечки или короткого замыкания), который может случайно попасть на эти металлические части во время использования электрического оборудования.

Соединительный проводник — это такой проводник, который фактически соединяет эти (обычно нетоковедущие) металлические части электрооборудования (включая броню и оболочку кабеля, а также металлические кабельные каналы) с вспомогательным оборудованием или с заземляющим проводом системы .Давайте возьмем на время объяснение, касающееся соединения заземляющего провода с сервисным оборудованием или с заземляющим проводом системы, и сконцентрируемся на выборе сечения заземляющего проводника.

Фото 1. Соответствует ли маркировка этого заземляющего провода Кодексу CE?

Соединительный проводник не считается проводником цепи, так как проводники цепи несут ток цепи в нормальных рабочих условиях, а допустимая нагрузка на проводники цепи выбирается в соответствии с Правилом 8-104 (или другими применимыми правилами Кодекса в зависимости от тип подключенных нагрузок, таких как двигатель, конденсатор или нагревательные нагрузки).Однако, поскольку соединительный провод предназначен для пропускания только тока короткого замыкания, его размер должен быть таким, чтобы он имел достаточную допустимую нагрузку, чтобы выдерживать максимальный ток замыкания, который может быть случайно наложен на нетоковедущие металлические части определенного электрического оборудования. (конкретной подключенной нагрузки).

Выбор сечения заземляющего проводника регулируется Правилом 10-814 (1).

Это Правило гласит следующее:

“10-814 (1) Размер заземляющего проводника не должен быть меньше указанного в Таблице 16, но ни в коем случае не должен быть больше, чем самый большой незаземленный проводник в цепи .”
Таблица 16 предлагает пользователям кода критерии для выбора сечения заземляющего проводника на основе допустимой токовой нагрузки самого большого незаземленного проводника в цепи.

Приложение B Примечание к этому Правилу дополнительно разъясняет это требование, поясняя, что кабельные каналы, разрешенные Кодексом для использования в качестве соединительных проводов, считаются имеющими достаточный размер для пропускания тока короткого замыкания. Это примечание к Приложению B также объясняет пользователям Кодекса, что соединительный провод, предусмотренный как неотъемлемый компонент кабеля, спроектированного и изготовленного в соответствии с применимыми стандартами безопасности (с одним из стандартов CSA, Часть II, перечисленных в Приложении A Кодекса), является также считается подходящим по размеру для целей Правила 10-814 (1), чтобы выдерживать максимальный ток короткого замыкания, который может быть наложен на нетоковедущие металлические части электрического оборудования, соединенные этим конкретным кабелем.

Приложение B Примечание к Правилу 10-814 (1) « Когда кабельный канал или оболочка кабеля, охватывающая проводники цепи, разрешается использовать в качестве заземляющего проводника для поставляемого оборудования, считается, что она имеет надлежащий размер. для целей настоящего Правила. Соединительный проводник, включенный в кабельную сборку, имеет размер в соответствии с соответствующим стандартом части II. Обычно размер соединительного проводника в производимых кабелях соответствует требованиям этого Правила, но в некоторых случаях он может отличаться на один размер, обычно на большей стороне.В любом случае, заземляющий проводник, включенный в кабельную сборку, считается подходящим по размеру для целей настоящего Правила ».

Так, например, если три медных проводника 3/0 AWG выбраны из 75 град. Столбец C таблицы 2 с допустимой токовой нагрузкой 200 А, и эти проводники установлены в ПВХ для подключения, скажем, к двигателю, тогда из таблицы 16 необходимо выбрать медные заземляющие проводники сечением не менее 6 AWG в зависимости от допустимой токовой нагрузки. проводников такой схемы.Если эти три проводника цепи установлены в жестком металлическом кабелепроводе, и этот жесткий металлический кабелепровод используется в качестве соединительного проводника в соответствии с Правилом 10-618 Кодекса СЕ, то считается, что жесткий металлический кабелепровод, выбранный в соответствии с Таблицей 6 Кодекса. иметь соответствующий размер, чтобы выдерживать максимальный ток повреждения, который может быть наложен на металлический корпус двигателя, подключенного к цепи этими тремя медными проводниками 3/0 AWG.

Фото 2. Какого цвета должен быть изолированный заземлитель?

А теперь самое время вернуться к определению соединительного проводника в Кодексе « Соединительный проводник — проводник, который соединяет нетоковедущие части электрооборудования, кабельные каналы или корпуса с сервисным оборудованием или заземляющим проводом системы». и просмотрите часть этого определения, которая описывает подключение заземляющего провода к сервисному оборудованию или к заземляющему проводнику системы.

Начнем с подключения заземляющего провода к заземляющему. Прежде чем мы проанализируем цель этой части определения, нам необходимо четко понять значение заземляющего проводника и заземляющего электрода.

2. Заземляющий провод

Кодекс CE определяет заземляющий проводник и заземляющий электрод следующим образом:

“ Заземляющий провод — проводник, используемый для подключения сервисного оборудования или системы к заземляющему электроду.
Заземляющий электрод — закопанная в землю металлическая водопроводная система или металлический предмет или устройство, закопанное в землю или вбитое в землю, с которым заземляющий провод электрически и механически соединен ».

На основе этих двух определений должно быть ясно, что заземляющий провод на сервисном оборудовании — это такой проводник, который соединяет корпус сервисного оборудования с заземляющим электродом и через заземляющий электрод с заземлением (заземлением).Это означает, что кожух служебного оборудования (к которому все другие нетоковедущие металлические части электрооборудования соединены заземляющим проводом) надежно соединен с землей (землей) с помощью заземляющего проводника и заземляющего электрода. Это также означает, что через это соединение с землей / землей все связанные нетоковедущие металлические части электрического оборудования не только соединяются вместе (т. Е. Они не только имеют одинаковый потенциал), но и фактически соединяются с землей ( я.е. надежно удерживаются под потенциалом земли). Это означает, что назначение заземляющего проводника между служебным корпусом и заземляющим электродом состоит в том, чтобы всегда поддерживать эквипотенциальную плоскость, установленную соединением оборудования — , под потенциалом земли.

А как насчет заземляющего провода системы? В типичной глухозаземленной системе, обычно получаемой от вторичной обмотки электросети, трансформатора, принадлежащего потребителю, или генератора, нейтральная точка системы соединена с землей через заземляющий проводник системы и заземляющий электрод.Эту нейтральную точку также разрешается подключать к корпусу трансформатора или генератора.

Фото 3. Соответствует ли маркировка нейтрального проводника требованиям Кодекса CE
?

Итак, как выбрать размер заземляющего проводника? Ответ на этот вопрос зависит от ответа на другой вопрос: проводит ли заземляющий провод ток короткого замыкания?

Давайте рассмотрим этот вопрос. Когда ток короткого замыкания подается на нетоковедущую металлическую часть электрооборудования, которая соединена заземляющим проводом, этот ток замыкания возвращается к сервисному оборудованию с помощью заземляющего проводника, размер которого соответствует таблице 16.Каков будет эффективный путь тока короткого замыкания обратно к источнику электропитания, чтобы облегчить работу устройства защиты от сверхтоков? Будет ли этот путь обеспечен заземленным служебным проводником, который соединяет соединенный корпус служебного оборудования с заземленной нейтральной точкой источника (с заземленной нейтральной точкой трансформатора или генератора), или он будет обеспечен заземляющим проводом и Земля обратно в нейтральную точку источника?

Разумеется, эффективный путь тока замыкания на землю будет обеспечиваться только через заземленный рабочий провод, и с целью облегчения работы устройства защиты от сверхтоков ток короткого замыкания никогда не достигнет источника через заземляющий провод.Это означает, что заземляющий провод не пропускает ток короткого замыкания с целью облегчения работы устройства защиты от сверхтоков. Конечно, нет. Это причина того, что Таблица 17 была удалена из Кодекса CE, а Правило 10-812 устанавливает следующее требование к сечению заземляющего проводника:

10-812 Сечение заземляющего проводника для систем переменного тока и вспомогательного оборудования (см. Приложение B) « Сечение заземляющего проводника, подключенного к заземляющему электроду в соответствии с Правилом 10-700, не должно быть меньше, чем №6 AWG ».

Приложение B в примечании к Правилу 10-812 предлагает следующее разъяснение этого требования:

“Приложение B Примечание к правилу 10-812“ Предполагается, что размер заземляющего проводника для жестко заземленной системы переменного тока, подключенной к заземляющему электроду, не должен быть больше, чем № 6 AWG. Большая часть тока короткого замыкания будет приниматься через рабочий заземленный провод системы обратно к источнику, а заземляющий провод сечением не менее No.6 AWG будет достаточно, чтобы выдержать любую часть тока короткого замыкания, который пройдет через него ».

Давайте теперь подробнее рассмотрим «заземленный рабочий проводник», который будет проводить ток короткого замыкания обратно к источнику от подключенного вспомогательного оборудования. Обычно такой заземленный рабочий провод является нейтральным проводом.

3. Нейтральный провод

Нейтраль определяется в Кодексе CE следующим образом: « Нейтраль — провод (если таковой существует) многофазной цепи или однофазной трехпроводной цепи, который должен иметь такое напряжение, чтобы разница напряжений между ним и все остальные проводники примерно равны по величине и равномерно разнесены по фазе (см. Приложение B) .”

Приложение B дает следующие пояснения к этому определению:

“ Нейтраль — По определению, нейтральный проводник цепи требует как минимум трех проводов в этой цепи. Однако в торговле термин «нейтральный проводник» обычно применяется к проводнику двухпроводной схемы, который соединен с проводником, заземленным на стороне питания. Поэтому при применении Кодекса следует проявлять осторожность при использовании этого термина ».

Нейтраль — это провод цепи.Однако нейтраль — это идентифицированный (т. Е. Заземленный) провод цепи. В трехфазной четырехпроводной схеме или в однофазной трехпроводной схеме нейтральный провод несет только несимметричный ток. В типичной 2-проводной схеме нейтральный (идентифицированный) провод несет ток полной нагрузки.

Фактически, Подправила (3) и (4) Правила 4-004 Кодекса CE помогают пользователям Кодекса понять функцию нейтрального проводника в цепи следующим образом:

«Правило 4-004 (3) Нейтральный проводник, по которому проходит только несимметричный ток от других проводников, как в случае нормально сбалансированных цепей из трех или более проводов, не должен учитываться при определении допустимой силы тока, как предусмотрено в Подправилах. (1) и (2).
Правило 4-004 (4) Когда нагрузка подключена между однофазным проводом и нейтралью или между каждым из двух фазных проводов и нейтралью в трехфазной 4-проводной системе, общий провод несет ток, сравнимый с током в фазных проводниках, и должен учитываться при определении допустимой силы тока, как предусмотрено в Подправилах (1) и (2 ) ».

Правило 4-022 содержит руководство для пользователей Кодекса относительно выбора минимально допустимого размера нейтрального проводника:

“Правило 4-024 Размер нейтрального проводника (1) Нейтральный проводник должен иметь достаточную допустимую силу тока, чтобы выдерживать несимметричную нагрузку.(2) Максимальная несимметричная нагрузка должна быть максимальной подключенной нагрузкой между нейтралью и любым одним незаземленным проводником, как определено в Разделе 8, но при соблюдении следующего: (a) не должно быть уменьшения размера нейтрали для этой части нагрузка, состоящая из (i) электроразрядного освещения; или (ii) нелинейные нагрузки, питаемые от 3-фазной 4-проводной системы; и (b) за исключением случаев, предусмотренных пунктом (а), коэффициент потребления 70% должен быть разрешен для применения к той части несбалансированной нагрузки, которая превышает 200 А.(3) Размер служебной нейтрали не должен быть меньше размера нейтрали, выбранной в соответствии с Субправилом (1), и должен (а) быть не меньше, чем медь № 10 AWG или алюминий № 8 AWG; и (b) иметь размер не меньше, чем заземленный провод, как требуется Правилом 10-204 (2), за исключением служебного входного кабеля или когда служебные проводники выполнены из меди № 10 AWG или алюминия № 8 AWG. (4) При определении допустимой токовой нагрузки неизолированного нейтрального проводника, проложенного в кабелепроводе, он должен рассматриваться как изолированный с изоляцией, имеющей номинальную температуру не выше, чем у соседних проводников цепи .”

Но какое требование Кодекса признает нейтральный проводник в качестве заземляющего проводника, если нейтральный проводник установлен между нейтральной точкой жестко заземленной системы у источника питания и заземленным корпусом вспомогательного оборудования?

Ответ можно найти в Правиле 10-204 (2) Кодекса CE. Правило 10-204 (2) « Если система заземлена в любой точке, заземленный проводник должен: (а) подводиться к каждой отдельной службе; (b) иметь минимальный размер, указанный для заземляющих проводов в Таблице 16; (c) также соответствует Правилу 4-024, где он служит нейтральным «»;

В этом правиле Кодекса четко признается тот факт, что заземленный провод, установленный между источником надежно заземленной системы электроснабжения и службой, на самом деле является соединительным проводом, поскольку он будет проводить ток короткого замыкания между соединенным служебным корпусом и источником [см. Параграф (b ) выше].Это правило также гласит, что этот заземленный рабочий провод, помимо того, что он является заземляющим проводом (и имеет размер согласно Таблице 16), должен иметь размер в соответствии с Правилом 4-024, когда он служит нейтральным проводником. Правило 10-624 (4) конкретно признает тот факт, что заземленный рабочий провод (независимо от того, используется ли он в качестве нейтрали или просто как соединительный провод между источником надежно заземленного источника питания и обслуживающим оборудованием) разрешается соединять сеть. оборудования, тем самым усиливая свою цель Кодексом проведения тока короткого замыкания между вспомогательным оборудованием и источником.Правило 10-624 (4) гласит:

“ Заземленный рабочий провод на стороне питания средств отключения обслуживания должен быть разрешен для подключения к металлическим установочным устройствам счетчика и обслуживающему оборудованию, и там, где заземленный служебный провод проходит через монтажное устройство счетчика, он должен быть подключен к приспособление для крепления счетчика ».

Чем называют эффективно заземленную нейтраль?

Эффективно заземленная нейтраль

Требования к сетям, согласно нормативу

Преимущества и недостатки системы

Использование в сетях ниже тысячи вольт

Нейтраль — это… (определение, примеры)

Список использованной литературы

Эффективно заземленная нейтраль — это трехфазная электролиния

Разновидности нейтралей в многовольтных электросетях

Пути заземления в электросетях до 1 кВ

Методы включения нейтрали

Режимы работы нейтрали в электроустановках и электрических сетях

Виды заземления нейтрали в сетях до 1кВ

Система заземления TN

Система заземления TT

Система заземления IT

Виды заземления нейтрали в электросетях выше 1кВ

Сети с незаземленной (изолированной) нейтралью

Сети с эффективно-заземленной нейтралью

Сети с нейтралью, заземленной через резистор или реактор

отличия, заземление, понятие и принцип действия

Глухозаземленная нейтраль: принцип работы, устройство, особенности

Что такое глухозаземленная нейтраль?

Устройство сетей с голухозаземленной нейтралью

Технические особенности

Принцип действия сетей с глухозаземленной нейтралью

Отличия глухозаземленной нейтрали от изолированной

Системы TN и её подсистемы

Требования ПУЭ

Что такое глухозаземленная нейтраль – ее плюсы и минусы

Принцип действия

Достоинства и недостатки метода

Что такое системы TN

Глухозаземленная нейтраль. Устройство и работа. Применение

Возможные случаи поражения людей током:

Что такое глухозаземленная нейтраль — определение простым языком

Устройство и принцип действия сетей с глухозаземлённой нейтралью

Объяснение для чайников

Классификация сетей с глухозаземлённой нейтралью

Важно знать

Изолированная и глухозаземленная нейтраль

Изолированная нейтраль

Достоинства и недостатки изолированной нейтрали

Глухозаземленная нейтраль

Особенности глухого заземления

Режимы работы нейтрали трансформатора: разновидности, достоинства и недостатки

Изолированная нейтраль

Режимы работы нейтрали по уровню напряжения

Компенсированная нейтраль

Высокоомное резистивное заземление нейтрали

Низкоомное заземление нейтрали

Эффективно заземленная нейтраль

Глухозаземленная нейтраль — принцип работы, преимущества и недостатки

Принцип действия

Достоинства и недостатки метода

Что такое системы TN

electric — Могу ли я подключить заземление к нейтрали в трехпроводной розетке?

Почему нейтраль связана с землей в электрической панели моего дома?

Ток хочет вернуться к источнику, а не на землю

Связь нейтраль-земля

Определение нейтрали, заземления и заземления

Разница между нейтралью и заземляющим проводом в электротехнике

Получите профессиональный электрический дизайн для вашего следующего строительного проекта.

Роль нейтрального проводника в электрических цепях

Роль заземляющего проводника в электрических цепях

Правильный выбор размеров нейтрального и заземляющего проводов

В чем разница между нейтралью, землей и землей?

Двойная заземленная нейтраль | Западная автоматизация

соединительных, заземляющих и нейтральных проводников — действительно ли имеет значение размер?

Добавить комментарий Отменить ответ