Определение глухозаземленная нейтраль. Глухозаземленная нейтраль: особенности, преимущества и недостатки системы заземления

Что такое глухозаземленная нейтраль. Как работает система с глухозаземленной нейтралью. Каковы основные преимущества и недостатки глухозаземленной нейтрали. В каких случаях применяется данный тип заземления.

Что такое глухозаземленная нейтраль и как она работает

Глухозаземленная нейтраль — это способ заземления нейтральной точки трансформатора или генератора, при котором нейтраль напрямую соединяется с заземляющим устройством через проводник с очень малым сопротивлением. Такой тип заземления обеспечивает надежную связь нейтрали с землей.

При использовании глухозаземленной нейтрали:

• Потенциал нейтральной точки в нормальном режиме близок к нулю
• При замыкании фазы на землю напряжение неповрежденных фаз остается близким к фазному
• Ток короткого замыкания на землю имеет большую величину

Глухое заземление нейтрали применяется в сетях низкого напряжения до 1 кВ и в некоторых сетях среднего напряжения 6-35 кВ. Это обеспечивает быстрое отключение поврежденного участка при замыканиях на землю.

Преимущества системы с глухозаземленной нейтралью

Использование глухозаземленной нейтрали имеет ряд важных преимуществ:

• Высокая чувствительность защиты к однофазным замыканиям на землю
• Быстрое отключение поврежденного участка
• Отсутствие перенапряжений при замыканиях на землю
• Возможность использования фазного напряжения для питания однофазных потребителей
• Простота конструкции заземляющего устройства

Благодаря этим преимуществам, глухозаземленная нейтраль широко применяется в бытовых и промышленных электроустановках низкого напряжения.

Недостатки глухозаземленной нейтрали

Однако у данного типа заземления есть и определенные недостатки:

• Большие токи короткого замыкания на землю
• Опасность поражения людей и животных при повреждении изоляции
• Необходимость частого отключения потребителей при замыканиях
• Возможность возникновения электрокоррозии подземных металлических коммуникаций

Эти недостатки ограничивают применение глухозаземленной нейтрали в сетях высокого напряжения и на некоторых промышленных объектах с высокими требованиями к бесперебойности электроснабжения.

Области применения глухозаземленной нейтрали

Глухозаземленная нейтраль наиболее широко применяется в следующих случаях:

• В электрических сетях напряжением до 1 кВ
• В системах электроснабжения жилых и общественных зданий
• На промышленных предприятиях с напряжением до 1 кВ
• В некоторых сетях 6-35 кВ небольшой протяженности

В высоковольтных сетях 110 кВ и выше глухозаземленная нейтраль, как правило, не используется из-за слишком больших токов короткого замыкания.

Сравнение глухозаземленной нейтрали с другими системами заземления

Для оценки эффективности глухозаземленной нейтрали полезно сравнить ее с другими распространенными системами заземления:

Глухозаземленная нейтраль vs изолированная нейтраль

• Глухозаземленная — большие токи КЗ, быстрое отключение
• Изолированная — малые токи КЗ, возможность работы при замыкании

Глухозаземленная нейтраль vs резистивное заземление

• Глухозаземленная — простая конструкция, низкая стоимость
• Резистивное — ограничение токов КЗ, снижение перенапряжений

Выбор оптимальной системы заземления зависит от конкретных условий эксплуатации электроустановки.

Требования к выполнению глухого заземления нейтрали

При устройстве глухозаземленной нейтрали необходимо соблюдать следующие основные требования:

• Сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 4 Ом
• Нейтраль должна присоединяться к заземлителю отдельным проводником
• Сечение заземляющего проводника выбирается по току короткого замыкания
• Заземлитель должен быть общим для нейтрали и открытых проводящих частей

Соблюдение этих требований обеспечивает эффективную работу системы заземления и защиту от поражения электрическим током.

Особенности эксплуатации сетей с глухозаземленной нейтралью

При эксплуатации электроустановок с глухозаземленной нейтралью следует учитывать некоторые особенности:

• Необходимость быстрого отключения при однофазных КЗ
• Повышенные требования к изоляции нейтрали трансформаторов
• Возможность протекания блуждающих токов в земле
• Опасность поражения при повреждении изоляции в электроприемниках

Для обеспечения безопасности в таких сетях применяются УЗО, системы уравнивания потенциалов и другие защитные меры.

Перспективы развития систем заземления нейтрали

Несмотря на широкое применение, глухозаземленная нейтраль имеет ряд недостатков. Поэтому ведутся разработки новых способов заземления:

• Низкоомное резистивное заземление нейтрали
• Частичное глухое заземление через дугогасящий реактор
• Комбинированные системы заземления нейтрали

Эти системы позволяют сочетать преимущества разных способов заземления и повысить надежность электроснабжения.

Глухозаземленная нейтраль — это… Что такое Глухозаземленная нейтраль (значение, термин, определение) — ПожВики Портала про Пожарную безопасность

Мы используем cookie (файлы с данными о прошлых посещениях сайта) для персонализации и удобства пользователей. Так как мы серьезно относимся к защите персональных данных пожалуйста ознакомьтесь с условиями и правилами их обработки. Вы можете запретить сохранение cookie в настройках своего браузера.

Для определения категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности в соответствии с СП 12.13130 со встроенным справочником веществ и материалов

Сервис RiskCalculator предназначен для определения расчетной величины индивидуального пожарного риска для i-го сценария пожара QB,i в соответствии с «Методикой определения величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности», утвержденной приказом МЧС от 30.

06.09 № 382 (с изм.)

Сервис RiskCalculator — расчет пожарного риска для производственного объекта предназначен для оценки величины индивидуального пожарного риска R (год-1) для работника при условии его нахождения в здании. Методика утверждена Приказом МЧС России от 10 июля 2009 года № 404 «Об утверждении методики определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах» с изменениями, внесенными приказом МЧС России № 649 от 14.12.2010

«Пожарная проверка ОНЛАЙН» представляет дополнительный функционал, упрощающий работу с чек-листами. Используя сервис, вы можете провести самопроверку быстро, легко и максимально корректно.

Сервис поиска исполнителя в области пожарной безопасности с лицензией МЧС по регионам

Описание сервиса

Описание сервиса

Описание сервиса

Описание сервиса

Для определения категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности в соответствии с СП 12.13130 со встроенным справочником веществ и материалов

Для определения расчетной величины индивидуального пожарного риска для i-го сценария пожара QB,i в соответствии с «Методикой определения величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности»

Для производственного объекта предназначен для оценки величины индивидуального пожарного риска R (год-1) для работника при условии его нахождения в здании.

«Пожарная проверка ОНЛАЙН» представляет дополнительный функционал, упрощающий работу с чек-листами. Используя сервис, вы можете провести самопроверку быстро, легко и максимально корректно.

Сервис поиска исполнителя в области пожарной безопасности с лицензией МЧС по регионам

Выбор системы противопожарной защиты (автоматической установки пожарной сигнализации АУПС, автоматической установки пожаротушения АУПТ) для зданий

Выбор системы противопожарной защиты (системы пожарной сигнализации СПС, автоматической установки пожаротушения АУП) для сооружений

Определение требуемого типа системы оповещения и управления эвакуацией

Выбор системы противопожарной защиты (СИСТЕМЫ ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ (СПС), АВТОМАТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ ПОЖАРОТУШЕНИЯ (АУП)) для оборудования

Определение необходимого уровня звука системы оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре

1.1.2. Определение силы тока, протекающего через тело человека, в сети с глухозаземленной нейтралью

В сети с глухозаземленной нейтралью (рис. 1.2) цепь тока, проходящего через человека, помимо сопротивлений тела человека, его обуви и пола, на котором он стоит, включает еще и сопротивление заземления нейтрали источника тока. При этом все эти сопротивления включены последовательно.

В этом случае I_чл (А) определяют по формуле:

I_чл = U_ф / (R_чл + R_об + R_п + R₀) (1.2)

где R₀ – сопротивление заземления нейтрали источника тока, Ом.

Рис.1.2. Однофазное включение человека в трехфазную сеть с глухозаземленной нейтралью: 0 – нулевой провод; R₀ – сопротивление заземления нейтрали

Рассмотрим две ситуации для сети с глухозаземленной нейтралью источника тока.

Пример 1. 3

Условия аналогичны, указанным в примере 1.1: R

об = 0, R_п = 0, U_ф =220 В, R_чл = 1 кОм. Сопротивление заземления нейтрали в соответствии с Правилами устройства электроустановок R₀  10 Ом, что значительно меньше сопротивления тела человека, следовательно, величиной R₀ можно пренебречь (R₀ = 0). В этом случае величина тока I_чл (А) составит:

I_чл = 220 / (1000 + 0 + 0 + 0) = 0,22 А = 220 мА – смертельный ток

Пример 1.4

Условия аналогичны указанным в примере 1.2: R_об = 45 кОм, R_п = 100 кОм, U_ф =220 В, R_чл = 1 кОм, R₀ = 0. Величина тока I_чл (А) составит:

I_чл = 220 / (1000 + 45000 + 100000 + 0) = 0,0015 А = 1,5 мА – ощутимый ток (безопасно для человека)

В примере 1.

3 ток смертельно опасен для человека, в примере 1.4 ток не опасен для человека, что показывает, какое исключительное значение имеет для безопасности работающих непроводящая ток обувь и, в особенности, изолирующий пол.

1.1.3. Выбор схемы сети

Выбор схемы сети (режима нейтрали источника тока) определяется технологическими требованиями и условиями безопасности.

По технологическим требованиям предпочтение отдается четырехпроводной сети с глухозаземленной нейтралью, т.к. в ней возможно использование двух рабочих напряжений – линейного и фазного, например 380/220В, где 380В – линейное напряжение, а 220В – фазное.

По условиям безопасности в период нормального режима работы сети более безопасна, как правило, сеть с изолированной нейтралью (примеры 1.1, 1.2), а в аварийный период – сеть с глухозаземленной нейтралью, т.к. в случае аварии (когда одна из фаз замкнута на землю) в сети с изолированной нейтралью напряжение неповрежденной фазы относительно земли может возрасти с фазного до линейного (U_л = 1,73 U_ф), в то время как в сети с глухозаземленной нейтралью повышение напряжения может быть незначительным.

1.2. Определение силы тока, проходящего через тело человека, в сетях с различным режимом нейтрали при прикосновении человека к корпусу электроустановки при наличии защитного заземления

Защитное заземление – это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей электроустановок (чаще всего корпуса), не находящихся под напряжением в обычных условиях, но которые могут оказаться под напряжением в случае пробоя фазы на корпус или повреждения изоляции электроустановки и к которым возможно прикосновение людей (рис.1.3).

Задача защитного заземления – устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу и другим нетоковедущим металлическим частям электроустановки, оказавшимся под напряжением.

Рис.1.3. Схема защитного заземления в сети напряжением до 1000В с изолированной нейтралью: R_з – сопротивление заземляющего устройства, R_чл – сопротивление тела человека

Рис. 1.4. Схема защитного заземления в сети напряжением до 1000В с глухозаземленной нейтралью

Принцип действия защитного заземления состоит в превращении «пробоя на корпус» в «пробой на землю» для уменьшения напряжения между корпусом, оказавшимся под напряжением, и землей до безопасных величин с помощью заземлителя, через который уходит большая часть тока, за счет значительно более низкого электросопротивления (по ГОСТ R_з = 4-10 Ом) по сравнению с сопротивлением тела человека (R_чл = 1000 Ом).

Если корпус электрооборудования не заземлен и оказался в контакте с фазой, то прикосновение к нему равносильно прикосновению к фазе. В этом случае ток, проходящий через тело человека (при малом сопротивлении обуви, пола и изоляции проводов относительно земли) может достигать опасных значений.

Если корпус электроустановки заземлен, то ток I_чл (А), проходящий через тело человека (при R_об = R_п = 0), можно определить по формулам

сеть с изолированной нейтралью (рис. 1.3):

I_чл = 3 U_ф R_з / R_чл R_i (1.3)

сеть с глухозаземленной нейтралью (рис.1.4):

I_чл = U_ф R_з / R_чл (R₀ + R_з) (1.4)

где R_з – сопротивление заземляющего устройства, Ом.

Рассмотрим две ситуации для сети, обеспеченной защитным заземлением.

Пример 1.5

Исходные данные: U_ф =220В, R_чл = 1 кОм, R_i = 90 кОм, R_з = 4 и 400 Ом. Величина тока I_чл (А) составит:

I_чл = 3*220*4 / 1000*90000 = 2,9*10^-5 А = 0,03 мА – неощутимый ток (безопасно для человека)

I_чл = 3*220*400 / 1000*90000 = 2,9*10^-3 А = 2,9 мА – ощутимый ток (безопасно для человека)

Пример 1. 6

Исходные данные: U_ф =220В, R_чл = 1 кОм, R_i = 90 кОм, R_з = 4 и 400 Ом, R₀ = 10 Ом. Величина тока I_чл (А) составит:

I_чл = 220*4 / 1000 (10 + 4) = 0,063 А = 63 мА – неотпускающий ток

I_чл = 220*400 / 1000 (10 + 400) = 0,215 А = 215 мА – смертельный ток

Из примеров 1.5 и 1.6 видно, что защитное заземление применять целесообразнее в сетях с изолированной нейтралью, т.к. величина тока, проходящего через тело человека, безопасна при любых R_з, а в сети с глухозаземленной нейтралью – ток I_чл всегда опасен.

Что такое система твердого заземления? Определение

Когда точка под напряжением системы электроснабжения, которая в нормальных условиях имеет нулевой потенциал, соединяется с точкой заземления, это называется заземлением. Заземление может быть выполнено через сопротивление, реактивное сопротивление и сплошное заземление. У каждого метода заземления есть свои плюсы и минусы.

Определение

Когда нейтральная точка трехфазной системы соединена с землей через незначительное сопротивление, называется надежное заземление или эффективное заземление. Точка Y (звезда) трансформатора, нейтральная точка генератора с обмоткой звездой эффективно заземлены или надежно заземлены.

При жестком заземлении потенциал нейтрали равен нулю в нормальном состоянии, а в неисправном состоянии напряжение нейтрали возрастает до фазного напряжения. Напряжение здоровых фаз не увеличивается при неисправности в системе, если электрическая система имеет надежное заземление.

При жестком заземлении ток короткого замыкания протекает по пути с наименьшим сопротивлением, поскольку нейтральная точка прижата к земле с очень низким сопротивлением, поэтому желательно, чтобы импеданс системы был достаточно большим для ограничения тока короткого замыкания. Твердое заземление предпочтительнее, когда импеданс цепи достаточно велик, чтобы ограничить ток короткого замыкания. Система твердого заземления предпочтительна, когда:

1. Полное сопротивление прямой последовательности системы питания равно или превышает полное сопротивление нулевой последовательности.
2. Реактивное сопротивление прямой последовательности в три раза больше или равно реактивному сопротивлению нулевой последовательности.

Рассмотрим трехфазную систему питания с заземлением нейтрали. Если замыкание фазы на землю происходит в фазе и , ее фазное напряжение становится равным нулю. Однако две исправные фазы b и c имеют то же напряжение, что и раньше, и эти 9 исправных фаз0005 продолжать подавать ток неисправности.

Ток замыкания на землю не должен превышать 80 % трехфазного замыкания. В системе сплошного заземления напряжение здоровых фаз не повышается. Ток короткого замыкания If носит индуктивный характер, а сумма токов (I _b + I _c ) является емкостной. Таким образом, емкостный ток нейтрализуется индуктивным током, и поэтому не возникает дугового напряжения и состояния перенапряжения.

В системе с глухим заземлением ток короткого замыкания ограничивается полным сопротивлением системы. Поэтому глухие заземлители применяют на напряжение ниже или до 33 кВ с суммарной мощностью не более 5 МВА.

Преимущества сплошного заземления

1. Нейтраль удерживается при нулевом потенциале.
2. Напряжение здоровой поврежденной фазы на любой из фаз остается постоянным, поэтому не возникает дугового напряжения и условий перенапряжения.
3. Сильный ток, протекающий через землю, может быть легко обнаружен трансформатором тока, а неисправная секция может быть быстро изолирована автоматическим выключателем или предохранителями.
4. Прочное заземление снижает вероятность перенапряжения.
5. Напряжение здоровых фаз остается таким же, как и до повреждения, поэтому для оборудования требуется меньшая изоляция, что приводит к снижению стоимости оборудования.
6. Место неисправности легко найти.
7. Система жесткого заземления позволяет использовать фазное напряжение для однофазных нагрузок, поскольку напряжение фаза-нейтраль составляет около 58,7% напряжения между фазами.

Недостатки жесткого заземления

1. В случае жестко заземленной системы протекает сильный ток замыкания на землю, и, таким образом, система подвергается сильным электрическим и механическим нагрузкам. Это может даже привести к повреждению оборудования, если автоматический выключатель вовремя не отключит ток короткого замыкания.
2. Сильный ток замыкания на землю отключается автоматическим выключателем, что может привести к повреждению контактов выключателя в долгосрочной перспективе. Выключатель должен быть сверхмощным для надежной системы заземления.
3. Сильный ток короткого замыкания может создавать помехи в соседней цепи связи.
4. Ток замыкания на землю ограничивается только полным сопротивлением системы, поэтому величина тока замыкания на землю очень велика. Этот большой ток может вызвать вспышку дуги в месте повреждения и привести к серьезному повреждению.
5. Напряжение в месте повреждения может превышать 100 вольт, когда от места повреждения на землю протекает сильный ток повреждения. Величина напряжения при замыкании равна произведению тока замыкания на полное сопротивление земли.

Читать Далее

Похожие посты:

Подпишитесь на нас и поставьте лайк:

Заземление нейтрали, что это такое?

Перейти к содержимому

Для защиты оборудования и людей от повреждений изоляции существует система защиты, называемая «система заземления нейтрали». Эта система позволяет создать путь, по которому будет протекать неисправность, срабатывая на своем пути защитное устройство. Это называется «петлей замыкания на землю».

Когда появляется неисправность, она выбирает кратчайший и наиболее проводящий путь. Поэтому, если в распределительной сети возникает неисправность, она может легко распространиться на пользователя и наоборот. Благодаря системе заземления неисправность стекает в землю там, где ее спланировала энергетическая компания.

Несколько режимов нейтрали

Режимы нейтрали отличаются друг от друга способом соединения нейтрали, заземления и токопроводящих частей. В исправной системе токопроводящая часть электрооборудования не находится под напряжением, но может стать таковым и представлять опасность для людей.

Есть три нейтральные системы: Сосредоточьтесь на каждой из них …

Первая буква описывает соединение на стороне источника распределения, а вторая — на стороне пользователя.

T : заземление

N : подключение к нейтрали

I : изоляция от земли

Система TT: пользователя.

Система TN : Нейтраль подключается к земле, а токопроводящие части подключаются к нейтрали.

В системе такого типа можно выделить две разные конфигурации:

• Система TN-C: Нейтраль и земля объединены. Нейтраль обеспечивает функцию заземления, в этом случае она называется PEN (нейтральная электрическая защита).
• Система TN-S: Нейтраль и заземляющий провод разделены. Токопроводящие части подключаются к земле и к нейтрали в общей точке источника распределения.

IT-система: Нейтраль изолирована от земли или соединена с землей с помощью устройства, позволяющего предотвратить прерывание питания при первой неисправности, но отключить только при второй. Токопроводящие части со своей стороны заземлены.

А на воздушных линиях электропередач какая основная система заземления?

В соответствии с заявками пользователей одна система будет предпочтительнее другой.

Например, система TNS более эффективна, чем TT, поскольку нейтраль и защита разделены, что позволяет избежать слишком высокой чувствительности к значениям по умолчанию, но делает эту систему более дорогой.

Мы наблюдаем использование ИТ-систем для крупных потребителей или конкретных потребителей, таких как промышленность, больницы, потому что они не могут допустить прерывания при каждой неисправности.