Сети с изолированной и глухозаземленной нейтралью. Особенности сетей с изолированной и глухозаземленной нейтралью: сравнение, применение, преимущества и недостатки — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Какие особенности имеют сети с изолированной нейтралью. Где применяются сети с глухозаземленной нейтралью. В чем преимущества и недостатки каждого типа сетей. Как обеспечивается электробезопасность в разных типах сетей.

Содержание

Принципиальные отличия сетей с изолированной и глухозаземленной нейтралью

Сети с изолированной и глухозаземленной нейтралью имеют ряд существенных отличий:

В сетях с изолированной нейтралью нейтральная точка трансформатора или генератора не имеет непосредственного соединения с землей.
В сетях с глухозаземленной нейтралью нейтральная точка жестко соединена с заземляющим устройством.
Ток однофазного короткого замыкания в сетях с изолированной нейтралью значительно меньше, чем в сетях с глухозаземленной нейтралью.
В сетях с изолированной нейтралью возможны перенапряжения при однофазных замыканиях на землю.
Сети с глухозаземленной нейтралью позволяют использовать более простые и дешевые устройства защиты.

Области применения сетей с изолированной нейтралью

Сети с изолированной нейтралью применяются в следующих случаях:

В шахтах и на горнодобывающих предприятиях для повышения электробезопасности.
На химических производствах, где важна бесперебойная работа оборудования.
В сетях собственных нужд электростанций напряжением 6-10 кВ.
В сетях передвижных электроустановок.
В сетях с повышенными требованиями к надежности электроснабжения.

Где используются сети с глухозаземленной нейтралью

Сети с глухозаземленной нейтралью широко применяются:

В бытовых электрических сетях напряжением 220/380 В.
В системах электроснабжения промышленных предприятий на напряжении 380/220 В.
В распределительных сетях среднего напряжения 6-35 кВ.
В сетях высокого напряжения 110 кВ и выше.
В системах электроснабжения городов и населенных пунктов.

Преимущества сетей с изолированной нейтралью

Основные преимущества сетей с изолированной нейтралью:

Меньший ток однофазного короткого замыкания, что снижает опасность поражения электрическим током.
Возможность продолжения работы при однофазном замыкании на землю.
Пониженный уровень перенапряжений при коммутациях.
Отсутствие необходимости в заземляющем устройстве с малым сопротивлением.
Повышенная надежность электроснабжения потребителей.

Недостатки сетей с изолированной нейтралью

К основным недостаткам сетей с изолированной нейтралью относятся:

Сложность обнаружения места замыкания на землю.
Возможность возникновения дуговых перенапряжений при замыканиях на землю.
Необходимость применения сложных устройств защиты от замыканий на землю.
Опасность поражения электрическим током при одновременном прикосновении к двум фазам.
Сложность обеспечения электробезопасности при обрыве нулевого провода.

Достоинства сетей с глухозаземленной нейтралью

Сети с глухозаземленной нейтралью обладают следующими преимуществами:

Простота и надежность защиты от однофазных замыканий на землю.
Возможность использования недорогих защитных аппаратов.
Эффективное ограничение дуговых и феррорезонансных перенапряжений.
Простота обнаружения мест повреждения изоляции.
Возможность применения УЗО для защиты от поражения электрическим током.

Недостатки глухого заземления нейтрали

Основные недостатки сетей с глухозаземленной нейтралью:

Большие токи однофазного короткого замыкания.
Необходимость отключения сети при однофазных замыканиях на землю.
Сложность обеспечения селективности защиты в разветвленных сетях.
Повышенные требования к заземляющим устройствам.
Возможность протекания значительных токов по заземляющим проводникам.

Особенности обеспечения электробезопасности в разных типах сетей

В сетях с изолированной нейтралью электробезопасность обеспечивается следующими способами:

Применение устройств контроля изоляции.
Использование защитного отключения при снижении сопротивления изоляции.
Выравнивание потенциалов на заземленных частях оборудования.
Двойная изоляция токоведущих частей.
Защитное заземление корпусов электрооборудования.

В сетях с глухозаземленной нейтралью применяются следующие методы защиты:

Зануление корпусов электрооборудования.
Использование УЗО для защиты от утечек тока.
Автоматическое отключение питания при замыканиях на корпус.
Применение систем уравнивания потенциалов.
Защитное заземление открытых проводящих частей.

Влияние режима нейтрали на выбор аппаратов защиты

Режим заземления нейтрали существенно влияет на выбор аппаратов защиты:

В сетях с изолированной нейтралью применяются сложные устройства контроля изоляции и защиты от замыканий на землю.

Для сетей с глухозаземленной нейтралью используются простые автоматические выключатели и предохранители.
В сетях с изолированной нейтралью требуются трансформаторы тока нулевой последовательности.
Сети с глухозаземленной нейтралью позволяют применять УЗО для защиты от утечек.
Защита от перенапряжений в разных типах сетей имеет свои особенности.

Сравнение надежности электроснабжения в сетях с разным режимом нейтрали

Надежность электроснабжения в сетях с разным режимом нейтрали имеет следующие особенности:

Сети с изолированной нейтралью позволяют продолжать работу при однофазных замыканиях на землю.
В сетях с глухозаземленной нейтралью требуется немедленное отключение при замыканиях на землю.
Изолированная нейтраль обеспечивает более высокую бесперебойность питания ответственных потребителей.

Глухозаземленная нейтраль упрощает обнаружение и устранение повреждений.
В сетях с изолированной нейтралью выше вероятность развития аварий из-за двойных замыканий на землю.

Технико-экономическое сравнение разных режимов заземления нейтрали

С точки зрения технико-экономических показателей режимы заземления нейтрали можно сравнить следующим образом:

Капитальные затраты на сооружение сетей с изолированной нейтралью выше из-за более дорогой защиты.
Эксплуатационные расходы в сетях с глухозаземленной нейтралью ниже благодаря простоте обслуживания.
Сети с изолированной нейтралью требуют более квалифицированного обслуживающего персонала.
Глухозаземленная нейтраль позволяет применять более дешевые коммутационные аппараты.
Надежность электроснабжения выше в сетях с изолированной нейтралью при правильной эксплуатации.

Перспективы развития и совершенствования режимов заземления нейтрали

Основные направления совершенствования режимов заземления нейтрали:

Применение резистивного заземления нейтрали в сетях среднего напряжения.
Использование комбинированных способов заземления нейтрали.
Внедрение микропроцессорных устройств защиты и автоматики.
Совершенствование методов определения мест повреждения изоляции.
Разработка новых конструкций заземляющих устройств.

Таким образом, выбор режима заземления нейтрали зависит от многих факторов и должен осуществляться на основе комплексного анализа конкретных условий эксплуатации электрической сети. Каждый из рассмотренных режимов имеет свои преимущества и недостатки, которые необходимо учитывать при проектировании систем электроснабжения.

Особенности сетей с изолированной и заземленной нейтралями | Устройства электробезопасности | Архивы

6кВ
0,4кВ
справка
РЗиА
10кВ
безопасность

Содержание материала

Устройства электробезопасности
Изоляция и ее роль в обеспечении электробезопасности
Периодический и непрерывный контроль изоляции

Особенности контроля сопротивления изоляции в различных сетях
Профилактические испытания повышенным напряжением
Обнаружение мест повреждений изоляции в сетях до 1 кВ
Устройства сигнализации замыканий на землю
Устройства непрерывного контроля состояния изоляции
Особенности сетей с изолированной и заземленной нейтралями
Измерение сопротивления заземляющих устройств
Проверка наличия электрической цепи между заземленным оборудованием и заземлителем
Проверка состояния пробивных предохранителей
Измерение сопротивления петли фаза — нулевой защитный проводник
Устройства автоматического контроля исправности цепи зануления
Устройства защитного отключения
Устройства защитного отключения для сетей с изолированной нейтралью
Устройства защитного отключения для сетей с заземленной нейтралью

Защита от статического электричества
Приборы и устройства электробезопасности

Страница 9 из 19

III. ПРИБОРЫ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ И ЗАНУЛЕНИЯ
8. ОСОБЕННОСТИ СЕТЕЙ С ИЗОЛИРОВАННОЙ И ЗАЗЕМЛЕННОЙ НЕЙТРАЛЯМИ
Электрические сети промышленных предприятий могут работать с изолированной от земли нейтралью трансформатора и нейтралью трансформатора, соединенной с землей непосредственно или через малое сопротивление.
Основное достоинство сетей с изолированной нейтралью состоит в том, что ток однофазного КЗ имеет меньшее значение, чем в сетях с заземленной нейтралью. Недостатком сетей с изолированной нейтралью является трудность обнаружения места повреждения изоляции и выборочного отключения поврежденного оборудования. Увеличение напряжения неповрежденных фаз относительно земли благоприятствует возникновению двойных замыканий на землю, которые даже при хорошем состоянии заземляющих устройств всегда приводит к появлению опасных напряжений на оборудовании. В сетях с изолированной нейтралью, не имеющих устройств непрерывного контроля изоляции, увеличение напряжения неповрежденных фаз в V 3 раз при замыкании фазы на землю длительное время может оставаться незамеченным и создает тем самым весьма неблагоприятные условия эксплуатации.

Недостатками сети с изолированной нейтралью являются также возможные резонансные перенапряжения, приводящие к повреждениям изоляции в трансформаторах и пробоям пробивных предохранителей, а также определенные трудности защиты при переходе высшего напряжения в сеть низшего напряжения. Пробивные предохранители весьма ненадежны в эксплуатации: пробой их в нормальных условиях эксплуатации — частое явление, остающееся незамеченным при отсутствии автоматического контроля, при этом сеть работает с заземленной нейтралью, увеличивая опасность поражения электрическим током.
Сеть с изолированной нейтралью эффективно работает только при наличии в ней надежного устройства непрерывного контроля изоляции с отключением сети при недопустимом уменьшении сопротивлении изоляции, а также при условии непрерывного контроля целостности пробивного предохранителя.
В настоящее время на промышленных предприятиях наибольшее распространение получили четырехпроводные сети с заземленной нейтралью, позволяющие использовать два рабочих напряжения — линейное и фазное.

С точки зрения безопасности сети с заземленной нейтралью, несмотря на имеющиеся недостатки, не являются более опасными по сравнению с сетями с изолированной нейтралью. Наличие значительной емкости относительно земли разветвленных кабельных сетей с изолированной нейтралью по существу сводит на нет известные преимущества этих сетей.

Назад
Вперед

Назад
Вперед

Вы здесь:
Главная
Книги
Архивы
Поиск дефектов в электрооборудовании

Читать также:

Прокладка кабелей при низких температурах
Обозначения и типы кабельных муфт 1, 6, 10 кВ
Рекомендуемая область применения наиболее распространенных марок кабелей 1,6,10,20
ТТНП
Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с бумажной пропитанной изоляцией, прокладываемых в воздухе

«Почему в шахтах применяются сети с изолированной нейтралью, а на поверхности с глухозаземленной нейтралью?» — Яндекс Кью

Энергетика

О сообществе

Энергетика

Сообщество о тепло- и электроэнергетике.

высокое напряжение — Заземление распределительной сети высокого напряжения

спросил 6 лет, 5 месяцев назад

Изменено 6 лет, 5 месяцев назад

Просмотрено 880 раз

\$\начало группы\$

У меня сложилось впечатление, что одной из причин заземления распределительной сети высокого напряжения является рассеивание электрических воздействий окружающей среды (скажем, удара молнии в линию).

Для больших расстояний, распределения высокого напряжения (275кВ — 400кВ, как используется в Великобритании), распределение соединено треугольником. Мне неясно, как в этом сценарии заземлена линия, соединенная треугольником (которая, поскольку она соединена треугольником, не имеет связи с землей)?

Я слышал о зигзагообразных трансформаторах, но мало о них знаю, я также застрял на том факте, что зигзагообразное соединение находится на вторичной обмотке, поэтому первичная обмотка (треугольник) все равно не будет иметь связи с землей.

высоковольтная
энергетическая
треугольник
заземляющая

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Высоковольтные соединения треугольником подходят только к нагрузкам треугольника . Было бы слишком опасно заземлять их каким-либо образом. Гигантские катушки индуктивности и конденсаторы PFC частично компенсируют дрейф напряжения. В случае короткого замыкания или удара молнии встроенные плавкие предохранители и гигантские дуговые промежутки ограничивают часть избыточной энергии, а гигантские поворотные разъединители могут отключать питание до тех пор, пока оно снова не станет стабильным.
Еще один серьезный момент заключается в том, что для питания треугольником требуется только 3 провода , точное напряжение которых относительно земли неизвестно, но известно, что оно находится в определенном диапазоне, если все 3 фазы пропускают в воздух одинаковое количество тока и каждая фаза имеет равномерная загрузка. Прокладка 4-го провода для нейтрали усложнит трехфазное питание высокого напряжения и усложнит дугообразование, коронный разряд, управление PFC и потребует дополнительных цепей отключения и плавких предохранителей. Изоляция означает отключение нейтрали от отключенного и поврежденного источника, поэтому отсутствие нейтрали на высоковольтных/высокопотенциальных распределительных проводах позволяет избежать многих потенциальных проблем.
Высоковольтные нагрузки на крупной подстанции снижают напряжение примерно до 75 кВ, которое снова снижается в местных жилых районах примерно до 7200 В переменного тока. Он по-прежнему находится в дельта-формате, пока местные трансформаторы в точках использования, которые снабжают электроэнергией фабрики и дома, не преобразуют мощность в 120/208 WYE, 277/480 WYE, 120/240 High Leg для старых заводов или 347/600. WYE для Канады.
Конфигурация «звезда» и расщепленная фаза 120/240 имеют заземленную нейтраль , но он также может управлять дельта-нагрузками. Инженеры-электрики здания могут выбрать питание по схеме треугольник/звезда, двухфазное питание или их комбинацию.
Трансформаторы ZigZag являются еще одним вариантом и используют дополнительную обмотку для восстановления дополнительного ответвления, необходимого для заземленной нейтрали. Я нашел эту статью, в которой рассказывается о дизайне ZigZag настолько подробно, насколько вам захочется прочитать. Основы:

Трансформатор зигзаг — трансформатор специального назначения с зигзагом или соединение обмотки «взаимосвязанная звезда», так что каждый выход векторная сумма двух (2) фаз, смещенных на 120°. Его приложения за создание отсутствующего соединения нейтрали с незаземленной 3-фазная система, позволяющая заземлить эту нейтраль на землю эталонной точки, а также ослабление гармоник, так как это может подавить тройка (3-я, 9й, 15-й, 21-й и т.д.) токов гармоник,o питания 3-фазное питание в качестве автотрансформатора (выполняющего функции основного и вторичная без изолированных цепей), так и для питания нестандартных, со сдвигом по фазе, 3-х фазное питание.

В питании треугольником более низкого напряжения при 600 В переменного тока или меньше можно реализовать несколько других приемов, таких как угловое заземление фазы (в основном из соображений безопасности на некоторых трехфазных двигателях) или наличие конденсаторов и резисторов на каждой фазе для заземления. в так называемой земле с высоким импедансом.
Эти «хитрости» с проводкой и намоткой не уменьшают опасность поражения электрическим током , а помогают сбалансировать фазы по отношению к заземлению, и некоторые нагрузки не могут работать должным образом с плавающим питанием по схеме «треугольник» , например, подавление перенапряжения устройства и оборудование для контроля линий, контролирующие фазное напряжение и ток, а также междуфазное напряжение.

\$\конечная группа\$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

Изоляция

— Почему мы не всегда изолируем питание от сети?

спросил 7 лет 11 месяцев назад

Изменено 1 год, 7 месяцев назад

Просмотрено 6к раз

\$\начало группы\$

Что-то меня поразило: для защиты людей нейтраль питания подключается на стороне поставщика к земле, чтобы утечка через землю обнаруживалась, например, когда кто-то касается фазы (это делают устройства защитного отключения). Однако это не защищает людей, которые одновременно коснутся нейтрали + фазы.

Но подождите минутку, если бы нейтраль не была соединена с землей (что в основном и происходит, когда мы изолируем питание от сети), не было бы пути через землю, поэтому не было бы шансов на утечку. Так почему тогда подача сделана именно так, что я упускаю?

Рисунок для иллюстрации — пунктирная линия разделяет сторону поставщика и сторону пользователя.

сеть
изоляция

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Электрическая система, которую мы используем, была разработана почти 100 лет назад и очень мало модернизировалась. Заземление и соединение были необходимы для перегорания предохранителей в случае короткого замыкания на корпус или землю. Тогда заземление было разумным вариантом, а сегодня оно неприемлемо.

Изменения, направленные на повышение безопасности, не произойдут, потому что неправильное представление о том, что заземление — это хорошо, существенно. Это слишком укоренилось. Электрики в ужасе от любых перемен, и их годами учили, что заземление спасает жизни.

Заземление и соединение на самом деле являются самой большой причиной поражения электрическим током.

Но не все цепи заземлены. Промышленный трехфазный треугольник в Северной Америке не заземлен и потенциально более безопасен.

К этому моменту у нас должно было быть:

Цепь изолирована трансформатором, заземлена через высокое сопротивление и контролируется на наличие утечек. Эта система уже существует, но ее основная цель не в защите людей, а в устранении дуги между фазой и землей.

Например, в настоящее время поверхность электроплиты соединена с заземляющим проводником, который в панели соединен с нейтралью, идущей к трансформатору. Поверхность печи соединена с ножкой трансформатора. Нейтраль заземлена на трансформаторе и на здании, но эти заземления не очень хорошие. Обычно не менее 5-10 Ом. Твердое соединение к трансформатору.

Вот почему прикосновение к плите и фазе может привести к летальному исходу.

Вот как это делается сейчас в США и Канаде Вот лучшее решение. Будет использоваться автоматический выключатель замыкания на землю. Если человек коснется земли и провода под напряжением, через них будет протекать ограниченный ток, и автоматический выключатель отключит питание. Эта система не защищает от ударов от линии к линии. Датчик резистора работает по принципу падения напряжения, резистор также ограничивает ток короткого замыкания до безопасного уровня. Замыкание на землю работает по принципу магнетизма и сравнивает ток во входящих проводах. Если один ток выше, он Выключается.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Подавляющее большинство людей вступает в контакт с электричеством только через электроприбор, инструмент или другое устройство. Если вы подключите нейтраль к земле и заземлите все устройства, автоматический выключатель, скорее всего, сработает, если сопротивление заземления достаточно низкое. Если бы вы изолировали нейтраль, вы бы не узнали, пока не коснетесь нейтрали или нейтраль случайно не соприкоснется с землей, и в этом случае вы получите удар током, а не автоматический выключатель. 1-й вариант по-прежнему безопаснее.

По этой же причине во многих странах сопротивление заземления должно быть ниже определенного значения, прежде чем вы получите сертификат.

Единственным исключением являются приборы и инструменты с двойной изоляцией, которые сконструированы таким образом, что корпус никогда не может оказаться под напряжением. Эти устройства никоим образом не должны быть заземлены, потому что это снова увеличивает риск поражения электрическим током, если заземляющий провод окажется под напряжением через другое оборудование, которое может случайно протечь.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Не подключая заземляющую сеть к нейтрали, вы позволяете линейному напряжению стены «плавать». То есть, хотя горячая и нейтральная линии всегда будут иметь напряжение 120 В переменного тока по отношению друг к другу, ничто не мешает им подняться выше потенциала земли. Фигурка справа получит неприятный удар током, если линия будет плавать высоко над землей, что, безусловно, возможно (это случилось со мной! хотя механизм другой, см. мой вопрос здесь: подключение трансформатора с центральным отводом к земле). заземление; или почему меня бьет током?).

редактирование: фигура касается провода под напряжением! Я этого не видел. Он будет уничтожен, даже если вы подключите нейтраль к Земле. Но если вы не подключите нейтраль к Земле, прикосновение к ней может вас убить. Кроме того, большинство вещей, которые вы подключаете к стене, «заземляются» через нейтральный контакт. Если он плавает, вас может ударить током, просто коснувшись вашего тостера!

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Вы правы в том, что изоляция предотвратит прямое прикосновение тока к проводу под напряжением, но повлечет за собой другие проблемы. Это также то, что используется в приложениях, где требуется дополнительная отказоустойчивость в случае короткого замыкания на землю (нет необходимости немедленного отключения в случае одиночной неисправности), но с осторожностью, чтобы проблемы, описанные ниже, решались правильно. Случаи, когда это делается, например:

в отделениях интенсивной терапии в больницах, где большинство устройств в любом случае полностью изолированы.
в химической промышленности, где отключение электроэнергии может быть даже опасным (например, экзотермические реакции)
области, требующие специальной защиты от взрывов (например, добыча угля)
на судах
иногда пожарными командами при использовании портативных генераторов

Это тоже делается не так просто, как вы нарисовали, например. металлические корпуса по-прежнему заземлены, а вторичная обмотка трансформатора имеет соединение с землей, но только в диапазоне нескольких кОм.

Такие сети снабжения обычно ограничены по площади, так как найти неисправность относительно сложно. Большую часть времени они также постоянно контролируются на предмет изоляции (с помощью устройства контроля изоляции), чтобы обнаруживать одиночные неисправности до того, как они вызовут проблемы.

То, как вы нарисовали систему, может иметь несколько проблем (не исчерпывающий список):

Вы не можете использовать УЗО, чтобы предотвратить прикосновение, например случаи устройств, где провод под напряжением закорочен на корпус. Что само по себе не было бы проблемой, но становится таковой, если вы прикасаетесь к чему-либо, что заземлено (водопроводные трубы, отопление, пребывание в вашем саду, может быть, даже ваша гостиная — в зависимости от вашей изоляции от земли в этом случае) или, например. другое устройство, где нейтраль подключена к корпусу (либо намеренно, либо тоже случайно).
Вы должны следить за тем, чтобы ваша сеть ни в какой точке не была заземлена (либо по дизайну (сделана для другой страны), либо случайно).
У вас могут возникнуть проблемы со щитами, например. сетевые кабели. Вы должны подключить их куда-то, но вы больше не можете подключить их к земле. Может быть, подключить их к нейтрали? Тогда вы получите компенсационный ток по экрану из-за разного уровня нейтрали каждого устройства (из-за обратного тока и омического сопротивления нейтрального провода)

В вашем представлении также игнорируется емкостная связь между линиями электропередач.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Каждый объект, который может нести заряд, имеет потенциал или относительно земли. Вершины грозовых облаков, например, могут достигать поверхностного потенциала более миллиарда вольт. Выбор нуля вольт в качестве среднего потенциала действительно является самым безопасным вариантом; любое другое напряжение было бы выше, и, следовательно, вероятность поражения электрическим током была бы выше.

Для некоторых сопутствующих мелочей: в настоящее время трехфазная электроэнергия подается в дома предпочтительно по кабелю с пятью проводниками: Линейные напряжения L1, L2, L3; Нейтраль и Земля. Но в прежние времена в сельской местности, когда меди не хватало, их было всего четыре: L1, L2, L3 и гораздо меньший по диаметру нейтральный, для экономии материала. А Нейтрал был бы буквально соединен с землей с помощью медного гвоздя длиной не менее одного метра, вбитого в почву сбоку от вашего дома. Насколько мне известно, сегодня это не делается. Но это придает некоторый смысл термину «земля» в электропроводке и проливает свет на практичность использования земли.

Когда нейтраль плотно соединена с землей, есть еще один плюс безопасности: когда электрические кабели не обрываются, из-за действия экскаватора или падающего дерева, земля дает путь для тока, который можно обнаружить и реле неисправности на электростанции могут отключить питание в кабеле. Точно так же, если ваш электрический прибор сломается, есть большая вероятность, что он перегорит предохранитель в блоке предохранителей, если экран вашего прибора заземлен.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Очень желательно сконструировать устройства таким образом, чтобы при их выключении или перегорании предохранителя ни одна их часть не могла подавать ток на землю, даже если в других устройствах в той же цепи имеются неисправности. Это фактически требует, чтобы все силовые провода, которые могут генерировать или потреблять значительный ток, когда их потенциал существенно отличается от земли, всегда должны переключаться или отключаться одновременно. Гораздо проще и дешевле иметь плавкий провод с предохранителем и назначенный нейтральный провод без предохранителя, чем защищать горячие и нейтральные провода с помощью «двухполюсного предохранителя», сконструированного таким образом, чтобы состояние перегрузки по току на любом проводе отключало оба. . Хотя такие предохранители можно сконструировать таким образом, такие конструкции значительно дороже , чем независимые предохранители.

При отсутствии назначенной/принудительной нейтрали прибор, в котором возникло короткое замыкание между одним из его проводов питания и землей, может привести к тому, что закороченный провод питания будет вести себя как «нейтральный», а другой — как «горячий». Если другой прибор в той же цепи переключит или защитит только тот же провод питания, что и тот, на котором произошло короткое замыкание в первом приборе, весь второй прибор будет под напряжением (относительно земли), даже когда он выключен, что потенциально опасно. состояние.

Если бы все приборы переключали или плавили оба провода питания, не имело бы значения, какой из них горячий, а какой нейтральный. Однако наличие назначенной нейтрали позволяет приборам безопасно переключать или предохранять только один провод, вместо того чтобы обеспечивать одновременное отключение обоих проводов. Это довольно большая победа.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Электрическая система, как вы сказали, устарела. Хотя это не является неприемлемым. (Я живу в Австралии, так что это немного отличается от США, но в принципе не так сильно.)

Нейтраль, подключенная к потенциалу земли, как было объяснено, так что в случае короткого замыкания на заземление/шасси/земля в части оборудования, предохранитель сгорит.

Предохранители действительно были единственной защитой, которая у нас была на протяжении многих десятилетий. Теперь, кроме того, у нас есть устройства дифференциального тока и тока утечки на землю, которые буквально измеряют разницу мгновенных токов в активном и нейтральном проводниках.

Если есть разница, это означает, что некоторый ток проходит через оборудование на землю, как в случае с холодильником, где влага вызывает отслеживание тока через пыль и грязь к корпусу холодильника. Другая возможность заключается в том, что ток проходит через человека на землю через его обувь… и, возможно, через его сердце!

Вот почему эта относительно недавняя инновация так важна и работает в дополнение к обычной защите цепи в виде предохранителей и автоматических выключателей.

В Австралии мы называем УЗО (устройства защитного отключения) «защитными выключателями». Они именно такие!

На этом урок окончен.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

К сожалению, ни в одном из ответов на этой странице не упоминается одна довольно важная вещь о высоковольтных трансформаторах, которая делает их довольно дешевыми/доступными: градуированная изоляция. Из того, что оказалось одной из моих любимых книг (отвечая на вопросы здесь), Основания для заземления (Joffe and Lock) вот соответствующий рисунок:

Без заземления нейтрали нельзя использовать градуированную изоляцию. Я включил здесь только цифру для начального высоковольтного трансформатора на площадке генератора, но такая же градуированная изоляция применяется ко всем трансформаторам подстанции в распределительной сети по направлению к потребителю.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Думаю, мне не следовало оставлять это болтающимся. Поскольку вы не можете (дешево) избавиться от заземления в высоковольтной сети, когда вы подключаете к ней незаземленную низковольтную систему питания, у вас возникает емкостная связь, как упоминалось в конце ответа Андреаса Валлнера. Последствия замыкания на землю в большой незаземленной системе более серьезны, чем можно предположить в одном (протекающем) домашнем трансформаторе. Согласно стандарту IEEE 141-1993 можно увидеть переходные перенапряжения в пять раз больше номинального напряжения в таком случае, когда возникает явление, называемое дуговым замыканием на землю. (Та же информация повторяется на http://www.hv-eng.com/2010IASGrounding.pdf) На http://www.electrotechnik.net/2011/05/arcing-grounds есть несколько интуитивно понятное объяснение явления дугового заземления. .html Я не очень уверен в надежности этого последнего источника, но в основном он говорит, что дуга формируется и распадается много раз, поэтому вы получаете перенапряжения (говорят, что в этом источнике они в 3-4 раза выше номинального). Есть способы предотвратить это, но незаземленная низковольтная распределительная сеть не так проста, как изолирующий трансформатор в настенной розетке класса II.

РЕДАКТИРОВАТЬ 2: Презентация IAS фактически объясняет перенапряжение из-за искрения более научно с точки зрения образующегося резонансного контура. Это на самом деле очень хорошая презентация, но довольно длинная, и мое сегодняшнее EE-время было довольно ограниченным… Ближе к середине (из более чем 100 слайдов) речь идет о заземлении с высоким сопротивлением (HRG), которое является способом получить некоторые преимущества отсутствия заземления (уменьшенный риск поражения электрическим током) без особых недостатков, но, увы, это применимо только к трехфазным нагрузкам; HRG нельзя использовать с однофазными нагрузками. Так что мы, вероятно, не увидим его в бытовом распространении.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

В первую очередь необходимо заземление, и точка. Люди, которые говорят, что заземление не нужно, понятия не имеют, о чем говорят. Как только вы действительно поймете, насколько опасен переменный ток высокого напряжения, как ведет себя и работает электричество и почему заземление ценно, вы поймете, почему заземление является обязательным.

Речь идет о безопасности. Да, это правда, что прикосновение к проводу переменного тока под напряжением 125 вольт пройдет через вас на землю, поскольку вы замыкаете цепь, в этом весь смысл. Это верно только для электроэнергии переменного тока, поступающей непосредственно от электроэнергетической компании. Им необходимо заземлить нейтральный провод, это для безопасности людей, которые работают с высоким напряжением переменного тока, безопасности людей, живущих вблизи высоковольтных линий переменного тока, а также для обеспечения лучшего качества услуги по подаче электроэнергии, заземление нейтрального провода также выравнивает потенциал электричества от полюса к полюсу во время доставки в случае короткого замыкания. Нам нужно короткое замыкание, чтобы легко добраться до земли. Когда короткое замыкание не переходит на землю, это приносит много проблем. Электричество по своей природе, большая сумма коротких электронов всегда будет хотеть нырнуть на землю (земля как бы вглубь почвы). Вот как работают громы. На глубине 7 футов в земной почве находится наименьшее потенциальное количество энергии, и именно здесь высокий потенциал энергии (высокие напряжения тока, короткое замыкание) всегда будет стремиться уйти.

В США у нас есть 3 штырька, 3-й штырь предназначен для обеспечения дополнительного уровня безопасности и защиты от глупых идей отсутствия заземленной линии. Я должен признать, что в США самые передовые стандарты электроснабжения для жилых помещений, и они готовы к будущему развитию. Другие страны, которые используют систему розеток с 2 контактами, являются плохим стандартом и должны следовать системе США с 3 контактами. Потому что страны, которые используют систему с 2 штырями, всегда будут следовать старому плохому стандарту заземления нейтрального провода в своих домах, а не иметь выделенный заземляющий провод, потому что, опять же, всегда должен быть путь для короткого замыкания. двигаться к наименьшему сопротивлению. Это также означает, что 2-контактные электрические провода под напряжением никогда не могут иметь безопасную изолированную систему, поскольку никогда не будет реализована безопасная выделенная реализация заземления. Поэтому только для этой меры безопасности необходим третий контакт. В США все дома могут быть оснащены изолированным трансформатором, поскольку у нас есть электрические стандарты, рассчитанные на будущее.

В жилых домах в будущем должна быть изолированная проводка, где естественный провод не заземлен. Это означает получение линии электроснабжения от электрической компании, которая заземлена, и необходимость инвестировать в хорошую изолированную трансформаторную систему, которая устраняет заземление и обеспечивает изолированное электричество. Но должен быть заземляющий провод, буквально заглубленный на 7 футов в землю. Электрические розетки во всем доме должны использовать 3-й контакт заземления и должны быть подключены к этому заземляющему проводу. Это также означает, что продукты, произведенные компаниями, использующими сетевое напряжение, должны быть более строгими и серьезными в отношении дизайна своих продуктов. Это также означает, что электрики и строители домов также должны будут строго проектировать, как они строят дома, чтобы быть безопасными и эффективно использовать заземление 3-го контакта из-за изолированной проводки под напряжением. Это займет годы за годами для всех, чтобы следовать. В будущем это будет гораздо более безопасный дизайн, но заставить всех следовать этому стандарту будет сложно.

То, как мы соединили нейтральный и третий заземляющие контакты с землей, действительно безопасно и надежно в долгосрочной перспективе, но будет намного безопаснее, если мир сможет изолировать землю от естественного провода и направить его на землю. специальный заземляющий контакт для их жилой системы питания. Чтобы просто избежать запаздывающих токов от людей, засовывающих пальцы босиком в проводники переменного тока под напряжением или провода с замыканием цепи на землю.

Принципиальные отличия сетей с изолированной и глухозаземленной нейтралью

Области применения сетей с изолированной нейтралью

Где используются сети с глухозаземленной нейтралью

Преимущества сетей с изолированной нейтралью

Недостатки сетей с изолированной нейтралью

Достоинства сетей с глухозаземленной нейтралью

Недостатки глухого заземления нейтрали

Особенности обеспечения электробезопасности в разных типах сетей

Влияние режима нейтрали на выбор аппаратов защиты

Сравнение надежности электроснабжения в сетях с разным режимом нейтрали

Технико-экономическое сравнение разных режимов заземления нейтрали

Перспективы развития и совершенствования режимов заземления нейтрали

Особенности сетей с изолированной и заземленной нейтралями | Устройства электробезопасности | Архивы

Содержание материала

Читать также:

«Почему в шахтах применяются сети с изолированной нейтралью, а на поверхности с глухозаземленной нейтралью?» — Яндекс Кью

О сообществе

высокое напряжение — Заземление распределительной сети высокого напряжения

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Опубликовать как гость

Опубликовать как гость

— Почему мы не всегда изолируем питание от сети?

Похожие записи

Особенности питания кормящей мамы: что можно и нельзя есть при грудном вскармливании

Новорожденный какает слизью: причины появления слизи в кале грудничка

Гемангиома у новорожденных: причины, виды, лечение и профилактика

Добавить комментарий Отменить ответ