Глухозаземленная нейтраль схема. Глухозаземленная нейтраль: особенности, преимущества и недостатки

Что такое глухозаземленная нейтраль. Как работает система с глухозаземленной нейтралью. Какие преимущества дает глухое заземление нейтрали. Где применяется глухозаземленная нейтраль. В чем недостатки глухозаземленной нейтрали.

Что такое глухозаземленная нейтраль

Глухозаземленная нейтраль — это способ заземления нейтральной точки трансформатора или генератора, при котором нейтраль напрямую соединяется с заземляющим устройством без включения в цепь каких-либо элементов.

Основные характеристики глухозаземленной нейтрали:

• Нейтраль жестко соединена с землей
• Отсутствуют какие-либо элементы между нейтралью и заземлителем
• Сопротивление заземления нейтрали стремится к нулю
• Обеспечивается надежный контакт нейтрали с землей

Как работает система с глухозаземленной нейтралью

Принцип работы системы с глухозаземленной нейтралью заключается в следующем:

1. Нейтральная точка трансформатора или генератора напрямую соединяется с заземляющим устройством
2. При замыкании на землю возникает большой ток короткого замыкания
3. Срабатывает релейная защита и отключает поврежденный участок
4. Напряжение на неповрежденных фазах не превышает фазного значения

Такая схема обеспечивает быстрое отключение при замыканиях на землю и ограничивает перенапряжения в сети.

Преимущества глухозаземленной нейтрали

Использование глухозаземленной нейтрали дает ряд важных преимуществ:

• Ограничение перенапряжений в сети
• Быстрое отключение при однофазных замыканиях на землю
• Простота и надежность схемы заземления
• Возможность питания однофазных потребителей
• Снижение вероятности перехода однофазного замыкания в многофазное

Области применения глухозаземленной нейтрали

Глухозаземленная нейтраль применяется в следующих случаях:

• В сетях напряжением 220/380 В для питания бытовых потребителей
• В сетях 0,4 кВ промышленных предприятий
• В сетях 6-35 кВ при большой емкости сети на землю
• В сетях 110 кВ и выше

Недостатки глухозаземленной нейтрали

К основным недостаткам глухозаземленной нейтрали относятся:

• Большие токи короткого замыкания на землю
• Необходимость отключения сети при однофазных замыканиях
• Опасность поражения людей шаговым напряжением
• Возможность повреждения оборудования большими токами КЗ
• Сложность обеспечения селективности защит

Сравнение глухозаземленной нейтрали с другими способами заземления

Рассмотрим отличия глухозаземленной нейтрали от других схем заземления:

Параметр	Глухозаземленная нейтраль	Изолированная нейтраль	Компенсированная нейтраль
Ток замыкания на землю	Большой	Малый	Компенсируется
Перенапряжения	Ограничены	Возможны большие	Ограничены
Селективность защит	Сложно обеспечить	Легко обеспечить	Легко обеспечить
Сложность схемы	Простая	Простая	Сложная

Требования к заземляющим устройствам при глухозаземленной нейтрали

При использовании глухозаземленной нейтрали к заземляющим устройствам предъявляются следующие требования:

• Сопротивление заземляющего устройства не более 0,5 Ом
• Обеспечение термической стойкости при протекании токов КЗ
• Равномерное распределение потенциала по площади заземлителя
• Применение вертикальных и горизонтальных заземлителей
• Использование естественных заземлителей (металлоконструкций, труб)

Защита от замыканий на землю в сетях с глухозаземленной нейтралью

Для защиты от замыканий на землю в сетях с глухозаземленной нейтралью применяются следующие виды релейной защиты:

• Максимальная токовая защита нулевой последовательности
• Дифференциальная токовая защита
• Направленная защита нулевой последовательности
• Дистанционная защита

Защиты должны обеспечивать быстрое и селективное отключение поврежденных участков.

Особенности эксплуатации сетей с глухозаземленной нейтралью

При эксплуатации сетей с глухозаземленной нейтралью необходимо учитывать следующие особенности:

• Необходимость быстрого отключения при замыканиях на землю
• Контроль состояния изоляции оборудования
• Периодические измерения сопротивления заземляющих устройств
• Обеспечение электробезопасности персонала
• Применение устройств защитного отключения

Перспективы развития систем с глухозаземленной нейтралью

Основные направления совершенствования систем с глухозаземленной нейтралью:

• Применение микропроцессорных устройств релейной защиты
• Использование современных заземляющих материалов
• Внедрение систем мониторинга состояния изоляции
• Совершенствование методов расчета токов КЗ
• Оптимизация конструкции заземляющих устройств

Это позволит повысить надежность и безопасность электроснабжения потребителей.

Заземление в частном доме

Электропитание жилых домов осуществляется только по сетям с глухозаземленной нейтралью. Для таких сетей ГОСТ Р 5051.2-94 регламентирует применение заземление по схемам TN и TT.

Особенностью системы TN является то, что заземляемые части потребителей соединены с нейтралью источника питания нулевыми проводниками. Включает в себя три схемы:

• TN-C. Нулевые проводники — рабочий и защитный – представлены одним проводником по всей длине линии. Повсеместно распространена в старых домах. В настоящее время использовать не рекомендуется.
• TN-C-S. Аналогична подсистеме TN-C, но на вводе в дом производится расщепление общего проводника на нулевой рабочий и отдельно нулевой защитный. При этом требуется произвести дополнительно повторное заземление жилого дома. Рекомендуется взамен TN-C.
• TN-S. Нулевые проводники – рабочий и защитный – проложены раздельно по всей длине линии. Обеспечивает наибольшую безопасность. Рекомендуется в современном строительстве. Требует применения в трехфазной сети пятижильного, а в однофазной – трехжильного кабеля.

В отличие от предыдущей системы в системе TT глухозаземленная нейтраль источника питания не соединяется проводниками с заземляемыми частями потребителей. Для защитного заземления потребителей необходимо отдельное заземляющее устройство. Применение системы TT раньше было запрещено. Теперь ее применение возможно, но только при условии установки в доме УЗО. Как минимум, одного на вводе в дом. Наиболее целесообразны и экономичны системы заземления для частного дома по схемам TN-C-S и TN-S.

Для того, чтобы принять решение, как правильно сделать заземление дома, нужно выяснить, какая  из систем заземления была применена в подведенной к дому линии электропередачи.  

В старых системах электроснабжения трехфазная система выполнена четырехжильным кабелем, а однофазная – двухжильным. Специальная жила для защитного заземления в них отсутствует. А нулевая жила заземлена у источника электроэнергии. То есть используется схема заземления дома TN-C. В большинстве случаев именно такая подводка электроэнергии производилась к домам частного сектора. Поэтому заземление в частном доме приходится делать заново. При этом требуется  не только делать контур заземления дома снаружи, входящий в состав повторного заземления, но и переделывать внутреннюю электропроводку. В результате реализуется схема заземления частного дома по типу TN-C-S.

Если в кабеле, подведенном к вашему дому, есть специальная жила для защитного заземления, значит, есть возможность реализовать схему TN-S.  Выполнять дополнительно повторное заземление дома может потребоваться только в случае необходимости его молниезащиты.

Повторное заземление безусловно необходимо при использовании схем заземления TN-C-S и TT. При использовании схемы TN-S оно может потребоваться для устройства молниезащиты. Повторное заземление оборудуется непосредственно около заземляемого дома. Конструктивно такое заземление включает в себя заземлитель и заземляющий проводник. В качестве заземлителя используются металлический штырь, уголок, труба. Обычно применяются не один, а несколько заземлителей. Чаще всего  берут    три заземлителя, из которых образуется контур в виде треугольника. Расстояние между заземлителями должно быть около 2 м. Заземлители забиваются на глубину не менее 2-3 м. Между ними роется неглубокая траншея (приблизительно 50 см.). В нее укладываются горизонтальные соединители, обычно выполняемые из полосового металла. Все заземлители соединяются между собой в виде замкнутого контура.  Лучший способ соединения – сварка. От контура также по траншее укладывается заземляющий проводник, соединяющий контур заземления с заземляющей шиной в вводном щите. Сделать такое устройство заземления дома не представляет труда. Можно сделать заземление в частном доме с использованием типовых комплектов, предлагаемых промышленностью, например, ZANDZ-6, или комплектов для реализации типовых схем заземления: «Воронья лапа», «Комбинированное заземление», «Замкнутый контур заземления дома».

 Подробные консультации и стоимость услуг Вы можете получить , связавшись с нами:

• тел/факс: (8212)21-30-20

 

Что такое эффективно заземленная нейтраль и в чем ее преимущества

Что собой представляет эффективно заземленная нейтраль, какой у нее принцип работы и область применения. Плюсы и минусы электрических сетей с эффективно заземленной нейтралью.

Для передачи электроэнергии на большие расстояния применяют сети высокого напряжения. Безопасная эксплуатация обеспечивается средствами защиты, которая для каждого напряжения своя. В зависимости питающего напряжения применяют различные виды заземления нейтрали. Согласно правилу эксплуатации электроустановок, в сетях до 0,4 КВ применяется глухозаземленная нейтраль. В сетях 0,6-35 кВ для увеличения надежности используется схема с изолированной нейтралью. Для исключения перенапряжения неповрежденных фаз при коротком замыкании одной фазы на землю в линиях 110-1150 кВ применяется эффективно заземленная нейтраль (ЭЗН). Что это такое и в чем особенность данной схемы, мы расскажем читателям сайта Сам Электрик в пределах этой статьи.

Содержание:

• Определение эффективно заземленной нейтрали
• Требования ПУЭ к сетям
• Достоинства и недостатки
• Заключение

Определение эффективно заземленной нейтрали

ЭЗН применяется в высоковольтных сетях 110 кВ и более. В случае замыкания фазы на землю, представляет собой однофазное КЗ.

Оно сопровождается значительными токами в месте повреждения, в результате чего срабатывает система защиты с отключением напряжения. Дадим определение, что это такое.

Эффективно заземленная нейтраль — это заземленная нейтраль в сетях трехфазного напряжения выше 1000 В, коэффициент замыкания на землю которой ≤ 1,4.

На ниже приведенном рисунке представлена схема ЭЗН:

Это значит, что при однофазном замыкании на землю, напряжение других, не поврежденных фаз, увеличится на величину, не превышающую значения 1,4.

И рассчитывается по нижеприведенной формуле:

Это имеет большое значение для высоковольтных сетей. Т.к. при такой схеме напряжение неповрежденных фаз не значительно превышает номинальное. А это значит, что нет необходимости увеличивать изоляцию сетей и оборудования.

Эксплуатация сетей с ЭЗН будет обходиться значительно дешевле. При этом следует учитывать, что экономия увеличивается по мере возрастания напряжения в линии.

Требования ПУЭ к сетям

Для сетей с эффективно изолированной нейтралью ПУЭ регламентирует максимальное сопротивление заземления, не превышающего 0,5 Ом. При этом учитывается естественное заземление. А сопротивление искусственных заземлителей не должно быть более 1 Ом.

Это справедливо для установок свыше 1000 В, режим токов КЗ на землю у которых равен или превышает значения 500 А. При этом следует учитывать, что ЭИН и глухозаземленная нейтраль имеют аналогичные схемы без существенных отличий. Такая схема показана на рисунке снизу.

Эффективно заземления нейтраль и глухозаземленная схема заземления позволяют предупредить дуговые перенапряжения. Однако, они относятся к системам с большими токами короткого замыкания на землю (больше или равно 500А).

Для уменьшения токов КЗ используют искусственное увеличение нулевой последовательности. Для этого на подстанции заземляется только часть нейтралей трансформаторов, или нейтрали заземляются через резистор.

В результате увеличивается напряжение на неповрежденных проводниках. К наиболее тяжелым авариям относят межфазное короткое замыкание. При этом, напряжение и токи короткого замыкания будут меньше, чем при однофазном КЗ.

Поэтому расчеты выполняются на основании больших значений, т.е. однофазного короткого замыкания.

Как выглядит однофазное КЗ на рисунке снизу:

Эффективно заземленная нейтраль предназначена для высоковольтных сетей 110 кВ и более. Но допускается использовать такую схему и для напряжения менее 1 000 В. Ее применяют там, где отсутствуют и не предвидится монтаж электроустановок, в которых может возникнуть пожар или устройства, которые могут выйти из строя или взорваться.

Другими словами, ЭЗН применяется в сетях с напряжением менее 1000 В, при условии отсутствия взрыво- и пожароопасных приборов.

Эффективно используются в городских электрических сетях. Особенность работы таких линий заключается в том, что при коэффициенте замыкания на землю менее единицы, можно применить кабель, рассчитанный на напряжение 6 кВ в сетях с напряжением 10 кВ.

Это позволяет передавать большую мощность с коэффициентом 1,73. При этом замена кабеля и коммутационной аппаратуры не требуется.

Эффективно заземленная нейтраль применяется в сетях 110 кВ и выше. Она обладает рядом преимуществ.

Главным назначением таких схем являются:

• В схемах с ЭЗН происходит стабилизация потенциала нейтрали и исключение вероятности возникновения устойчивых заземляющих дуг и последствий возникающих вследствие КЗ.
• При КЗ на землю и переходных процессах, на изоляцию не воздействуют большие напряжения. Что дает возможность применить изоляцию с меньшим запасом прочности. А это в свою очередь дает значительный экономический эффект от применения менее дорогостоящей изоляции, что снижает эксплуатационные затраты сетей.
• Применение быстродействующей селективной автоматики. Мгновенная работа защиты не позволяет усугубить возникшую неисправность.

Кроме очевидных достоинств, сети имеют и недостатки.

К ним относятся:

• При любом КЗ на землю происходит обесточивание неисправного участка. При этом релейные системы защиты оборудуются средствами автоматического повторного включения. При отключении напряжения средствами автоматики, происходит нарушение бесперебойной подачи напряжения, что негативно сказывается на потребителях. А в некоторых случаях, ответственные потребители, вынуждены устанавливать устройства подачи бесперебойного напряжения.
• В момент короткого замыкания возникает повышенный электромагнитный импульс. Он отрицательно влияет на средства связи. Их приходится дополнительно экранировать.
• Применение сложных быстродействующих средств защиты.
• Выход генератора из синхронизма при значительных токах короткого замыкания. Т.е. в момент КЗ происходит «притормаживание» генератора.
• Значительные токи короткого замыкания могу вызвать повреждение кабеля с повреждением изоляции, механическое разрушение изоляторов на ЛЭП, повреждение железа статора генератора в случае пробоя изоляции на землю и т.п.
• Возникает опасность поражения людей электрическим током вследствие повышенного и шагового напряжения при коротком замыкании на землю.
• Изготовление заземляющих устройств. Отсутствие дублирующего заземления может оставить оборудование без защиты, если произойдет обрыв нейтрального провода.

Заключение

Принцип работы сетей с эффективно заземленной нейтралью можно кратко описать так. Основная часть замыканий на землю сопровождающаяся большими токами КЗ, самоустраняется после отключения напряжения. После автоматического повторного включения напряжения в ЛЭП, режим работы линии восстанавливается.

Заземление только части трансформаторов позволяет уменьшить токи КЗ. Так, если на подстанции смонтированы два трансформатора, то к заземляющему устройству подключают только один.

Материал взят с сайта: https://samelectrik.ru/

Типы систем и методов электрического заземления

Последнее обновление 20 января 2023 г., Джош Махан

При работе с мощным электрическим оборудованием и приборами важно убедиться, что они правильно установлены и подключены, чтобы избежать потенциальных угроз безопасности. и другие осложнения, которые могут повредить указанное оборудование или находящихся поблизости людей. Системы электрического заземления являются широко используемым инструментом, специально разработанным для защиты от опасностей внезапных высоковольтных разрядов путем удаления избыточного тока. Заземление необходимо во многих отраслях промышленности, где используется мощное электрическое оборудование.

Центры обработки данных, в частности, используют огромное количество очень мощных технологических инструментов и машин, которые требуют значительного количества энергии для правильной работы. Из-за этого центры обработки данных должны убедиться, что они эффективно используют системы электрического заземления для защиты жизни своих сотрудников, а также их машин. Пожалуйста, продолжайте узнавать все, что вам нужно знать о различных методах и типах систем электрического заземления.

Связанный: Как легко рассчитать трехфазную мощность

Содержание

Что такое электрическое заземление?

Проще говоря, «заземление» относится к цепочке с низким сопротивлением, предназначенной для передачи электрического потока в землю, а «заземление» относится к соединению между электрическим оборудованием и землей через провод . При правильном подключении приборы и устройства обеспечивают безопасное место для безопасного отвода избыточных электрических токов, не создавая повреждений или угроз безопасности для оборудования или находящихся поблизости людей. В соответствии с Национальным электротехническим кодексом (NEC) «земля» определяется как тип проводящего соединения — случайного или преднамеренного — между оборудованием или электрической цепью и землей или каким-либо проводящим телом, используемым вместо земли.

Целью NEC является помощь в ограничении потенциала напряжения от скачков напряжения в сети, молнии и контакта между другими линиями более высокого напряжения за счет использования проводников заземления оборудования. Эта тактика по своей сути делает всю электрическую систему более безопасной и обеспечивает защиту от значительных колебаний в электроснабжении. Если вы хотите обеспечить безопасность оборудования и персонала вашего центра обработки данных, вы должны использовать идеально заземленную и безопасную сеть. В противном случае вы рискуете нанести значительный ущерб своему оборудованию, а также жизни людей.

NEC предлагает список подробных требований, касающихся настройки и функционирования заземленных систем. Краткое изложение других основных требований можно найти здесь, на веб-сайте OSHAcademy по обучению безопасности и гигиене труда.

Зачем нужны системы электрического заземления?

Как указано выше, заземленные электрические системы необходимы для безопасной и надежной работы центра обработки данных. Однако они также необходимы для масштабных жилых и коммерческих проектов. Поскольку установка и обслуживание систем заземления являются сложным и трудоемким процессом, важно предотвратить опасные ситуации, которые могут привести к проблемам в случае короткого замыкания внутренней проводки устройства. Существует несколько рисков использования незаземленных электрических систем, таких как пожар и поражение электрическим током, которые могут привести к несчастным случаям со смертельным исходом. Некоторые из существенных преимуществ использования надлежащим образом заземленной системы включают:

Защита от перегрузки

Избыточная мощность может по многим причинам скапливаться на электрическом рабочем месте, создавая большие электрические напряжения в системах и вызывая пожары и удары током, которые могут травмировать, если не прямое убийство, люди. Заземленные системы обеспечивают защиту от перегрузок, направляя избыточную энергию выброса в землю, защищая людей и электроприборы, а также важные данные, которые они могут содержать.

Защита от поражения электрическим током

В худшем случае незаземленные системы могут привести к ударам и пожарам, которые повреждают и разрушают оборудование, что приводит к значительной потере данных, а также к травмам и смерти находящихся поблизости людей. Заземленные системы устраняют эти опасности, связанные с электричеством и защитить оборудование от внезапных скачков напряжения , предотвратив возгорание электричества и снизив вероятность повреждения оборудования.

Стабилизация напряжения

Заземленные системы предназначены для защиты цепей от перегрузки и правильного распределения мощности между конкретными источниками данных. Это заземление обеспечивает общую точку отсчета для стабилизации критического напряжения.

Какие существуют три типа систем заземления?

В целом, существует три типа систем заземления , которые важно понять людям, наряду с их различными преимуществами и недостатками. Эти три системы включают:

1. Незаземленные системы
2. Системы с заземлением через сопротивление
3. Системы с глухим заземлением

Связанный: Что такое тестирование HIPOT? Объяснение испытания на электрическую прочность диэлектрика

Незаземленные системы

Этот раздел может сбить с толку некоторых читателей, поскольку мы только что рассмотрели несколько абзацев, подробно описывающих важность отсутствия незаземленных электрических систем. Хотя это правда и 9Незаземленные системы 0005 по своей сути более опасны, они существуют и служат определенным целям , хотя они были гораздо более распространены в 40-х и 50-х годах. Таким образом, нам нужно потратить время, чтобы объяснить, как они работают, а также различные преимущества и недостатки, которые они предоставляют.

Первое, что нужно понять о незаземленных системах, это то, что они на самом деле не являются незаземленными. С точки зрения электричества ваша система соединена с землей через емкость между линиями и землей. То есть правильнее называть ее емкостно-заземленной системой. Ее просто называют незаземленной системой из-за условности и отсутствия предполагаемой физической связи между задействованными линиями электропередач и землей.

Проще говоря, , в незаземленной системе ток замыкания на землю незначителен и может быть использован для снижения риска поражения людей электрическим током. При возникновении неисправности необходимы два провода для передачи некоторых токов, чтобы избежать избыточного напряжения, которое приведет к чрезмерному нагреву и повреждению задействованного оборудования. Поскольку замыкание на землю незначительно, поиск неисправностей может быть очень трудным и трудоемким, что делает стоимость незаземленных систем чрезвычайно высокой.

Преимущества незаземленных систем

Существует несколько особых преимуществ , связанных с использованием незаземленных систем. Некоторые из наиболее важных преимуществ незаземленных систем:

• У вас незначительный ток замыкания на землю.
• Они обеспечивают относительно низкое значение тока при замыканиях на землю между линиями.
• Существует низкая вероятность того, что замыкания, действующие между линией и землей, перерастут в межфазное или трехфазное замыкание.
• Они обеспечивают непрерывную работу процессов при первом возникновении короткого замыкания на землю.
• Они не представляют опасности для персонала в случае случайного замыкания линии на землю.
• Они сводят к минимуму риск поражения людей электрическим током.

Недостатки незаземленных систем

Некоторые из неотъемлемых недостатков незаземленных систем :

• Они используют два провода для передачи количества тока, предназначенного для трех проводов, в случае неисправности, повышения температуры и возможности повреждения оборудования и инсоляции.
• Они усложняют и отнимают много времени для обнаружения неисправностей.
• Все линии должны быть протестированы индивидуально.
• Они несут очень высокие эксплуатационные расходы и расходы на техническое обслуживание.
• Они не контролируют кратковременные перенапряжения.
• Второе замыкание на землю на другой фазе вызовет междуфазное короткое замыкание в системе.

Несмотря на то, что они обладают некоторыми заметными преимуществами, недостатки гораздо более заметны для незаземленных систем , поэтому сегодня используется относительно мало по сравнению с несколькими десятилетиями назад.

Вам нужен эффективный и экономичный способ создания надежного центра обработки данных и решения различных проблем с инфраструктурой при эксплуатации сложной ИТ-среды? Пожалуйста, свяжитесь с нашей командой опытных дизайнеров, менеджеров и специалистов по закупкам здесь, в C&C, чтобы узнать больше.

Системы с заземлением через сопротивление

Заземление через сопротивление, если кратко, это когда системы электроснабжения имеют соединения между нейтральной линией и землей через резистор. Указанный резистор используется для ограничения тока короткого замыкания в естественной линии. Если ваше напряжение не изменится, ваш электрический ток будет зависеть от размера задействованного резистора в соответствии с законом Ома (V = IR).

Существует два различных типа систем заземления сопротивления; заземление с высоким сопротивлением и заземление с низким сопротивлением.

Заземление с высоким сопротивлением

Системы заземления с высоким сопротивлением (HRG) активно ограничивают токи замыкания на землю до <10 ампер и обычно используются на фабриках и заводах, где текущая работа процессов прерывается в случае конкретной неисправности.

Заземление с низким сопротивлением

Система заземления с низким сопротивлением (LRG) активно ограничивает ток замыкания на землю до 100–1000 ампер. Эти системы обычно используются в системах среднего напряжения до 15 кВ и предназначены для отключения защитных устройств при возникновении неисправности.

Преимущества заземления сопротивлением

Системы с заземлением через сопротивление (как с высоким, так и с низким сопротивлением) имеют ряд преимуществ, особенно по сравнению с незаземленными системами. Например, поскольку ток в нейтрали для этих систем контролируется, а не пренебрежимо мал, контролируются потенциальные перенапряжения в системе. Пониженный ток соответствует уменьшению тепла, что сводит к минимуму общий износ электрической системы в целом, что особенно важно для обеспечения безопасности и функционирования основного оборудования в центрах обработки данных. Некоторые дополнительные преимущества этих систем также включают тот факт, что;

• Уменьшенные токи также снижают риск поражения электрическим током и взрыва/дуговой вспышки.
• Системы ограничивают ток замыкания на землю до низкого уровня.
• Они контролируют переходные перенапряжения.
• Они снижают опасность поражения электрическим током.
• Они обеспечивают непрерывность обслуживания.
• Снижают механические напряжения в оборудовании и его цепях.
• Уменьшают падение напряжения в сети, вызванное очисткой и возникновением замыкания на землю.

Недостатки заземления сопротивления

Некоторые из основных недостатков систем заземления сопротивления :

• Высокие частоты могут быть неприятным сигналом тревоги.
• Замыкание на землю может сохраняться в системе в течение длительного времени.

Связанные: Однофазное и трехфазное питание [Полное руководство]

Системы с глухим заземлением в схему не включена преднамеренная независимость.

Системы с глухозаземленным заземлением могут потреблять большие токи замыкания на землю и, таким образом, значительно упрощают обнаружение неисправностей по сравнению с незаземленными системами. Эти системы чаще всего используются в промышленных или коммерческих энергосистемах, а резервные генераторы обычно находятся в режиме ожидания, если сбой отключает определенные методы производства.

Подобно резистивному заземлению, жесткое заземление может значительно снизить вероятность перенапряжения в электрической системе. Однако эти системы могут иметь большие токи замыкания на землю. Из-за этого системы с глухим заземлением не могут работать при замыкании на землю, поскольку все токи в системе текут от замыкания на землю.

Преимущества систем с глухим заземлением

Некоторые из основных преимуществ систем с глухозаземленным заземлением включают:

• Обеспечивают разумный контроль переходных перенапряжений от нейтрали к земле.
• Они позволяют пользователям быстро и легко обнаруживать неисправности.
• Они могут питать нейтральные нагрузки.

Вы ищете качественный и экономичный способ создания высококлассного центра обработки данных с нуля? Наши специалисты из C&C, обладающие более чем 100-летним опытом проектирования центров обработки данных, всегда готовы помочь, начиная от планирования инфраструктуры и электропитания и заканчивая технологиями охлаждения и даже специализированными услугами по уборке.

Недостатки систем с глухозаземленным заземлением 

Системы с глухозаземленным заземлением имеют несколько явных недостатков , число которых значительно превышает их преимущества. Например;

• Надежно заземленные системы представляют серьезную опасность вспышки дуги.
• Они могут создавать проблемы в основной системе.
• Требуют покупки, установки и обслуживания дорогого и сложного главного выключателя.
• Обеспечивают высокие значения тока короткого замыкания.
• Они могут вызвать незапланированные перерывы в производственных процессах.
• В случае неисправности они потенциально могут привести к серьезному повреждению оборудования.

Заключительные мысли и соображения

Теперь, когда у вас есть адекватное представление о различных типах систем электрического заземления и их различных преимуществах и недостатках, вы должны иметь возможность выбрать наиболее оптимальный тип системы заземления для защиты используемого оборудования. в вашем дата-центре. Если вы хотите узнать больше об управлении центрами обработки данных, питании, инфраструктуре, очистке и многом другом, рассмотрите возможность связаться с нами в C&C Technology Group сегодня, чтобы узнать о нашем широком спектре экспертных услуг. И не забудьте также изучить наш широкий выбор качественных образовательных статей.

Заземление нейтрали электроэнергетических систем

Рон Николас, руководитель службы эксплуатации

Заземлять или не заземлять – вот в чем вопрос. Прежде чем выбрать наилучший метод заземления нейтрали для вашей электрической системы, необходимо учитывать множество факторов. В этой статье обсуждаются требования и методы четырех различных методов заземления системы, чтобы помочь вам выбрать, какой из них лучше всего подходит для ваших нужд.

Предыстория:

В начале 20 ^го века методы системного заземления ограничивались в основном только двумя вариантами: глухозаземленные или незаземленные системы. Оба варианта имели свои преимущества и недостатки:

Твердое заземление Преимущество состоит в том, что высокий уровень тока короткого замыкания позволяет легко привести в действие защитные устройства. Однако эти высокие токи короткого замыкания приводили к нежелательному высокоэнергетическому дуговому разряду в опасных зонах и могли вызвать проблемы с непрерывностью обслуживания для критических нагрузок. Оба этих недостатка заземленной системы привели к тому, что первые инженеры по энергосистемам стали рассматривать незаземленные системы.

Незаземленные системы предполагали, что они обеспечат лучшую непрерывность обслуживания при первом замыкании на землю, и есть некоторые данные, подтверждающие этот вывод. К сожалению, кратковременное перенапряжение в системе также может быть результатом повторных пробоев на землю в этой конфигурации. Из-за недостатков ни один из методов не может обеспечить идеальную защиту и непрерывность обслуживания во всех возможных обстоятельствах.

Этот спор «заземлять или не заземлять» с годами сменился другими альтернативными методами, доступными разработчику системы, которые могут обеспечить лучшую общую защиту и непрерывность обслуживания. Эти другие методы будут рассмотрены в этом обсуждении.

Современные методы заземления системы

Важно начать с определения надежного заземления.

Твердое заземление служит постоянным и непрерывным токопроводящим путем к «земле» с достаточной мощностью, чтобы выдержать любой ток короткого замыкания, с достаточно низким импедансом, чтобы ограничить повышение напряжения над землей и облегчить работу защитных устройств в цепи. Эти функции снижают опасность поражения персонала электрическим током и ограничивают повреждение оборудования.

Системы с глухозаземленным заземлением сегодня наиболее часто встречаются в промышленных и коммерческих энергосистемах. Во многих случаях это предусмотрено статьей 250 NEC, а в других случаях он выбирается на основе чистой экономики. Это особенно верно, когда низковольтные (<600 вольт) однофазные нагрузки применяются к трехфазной системе, как это обычно бывает в коммерческих зданиях. В этих случаях однофазной нагрузки для правильной работы системы требуется глухозаземленная нейтраль.

1. Незаземленные системы

Эта конфигурация системы используется, когда непрерывность обслуживания является основной задачей. В этой конструкции замыкание линии на землю может оставаться в системе, не вызывая прерывания обслуживания, пока неисправность локализована и устранена. Чем дольше сохраняется первая неисправность в системе, тем выше вероятность возникновения второй неисправности из-за повышенного на 73 % напряжения, воздействующего на остальную изоляцию системы. Переходные перенапряжения из-за повторных пробоев также могут создавать проблемы из-за этой конфигурации системы. Сегодня в некоторых случаях более эффективная общая защита может быть достигнута за счет правильно спроектированного заземления с высоким сопротивлением (обсуждается ниже). Важно помнить, что незаземленная система по-прежнему эффективно соединена с землей через емкостную сеть системы, но опасность поражения электрическим током все же может существовать.

2. Системы с заземлением с низким сопротивлением

В этом методе резистор вставляется между нейтральной точкой системы и землей, чтобы ограничить ток короткого замыкания до значений, которые достаточно высоки для срабатывания защитных устройств, но недостаточно высоки для повреждения оборудования и наносят значительный экономический эффект. Поскольку полное сопротивление заземления является резистивным, переходные перенапряжения не являются проблемой. Этот метод нельзя использовать для низковольтных промышленных и коммерческих систем, поскольку неисправности не могут быть надежно обнаружены.

3. Заземленные системы с высоким сопротивлением

Заземленные системы с высоким сопротивлением очень похожи на заземленные с низким сопротивлением, за исключением величины сопротивления. В этом случае сопротивление выбирается таким образом, чтобы ограничить типичный ток короткого замыкания до 10 А или менее. При такой малой величине неисправности оборудование не наносит заметного ущерба, и цепь может оставаться в эксплуатации до тех пор, пока не будет устранена неисправность. При правильном проектировании он также может контролировать проблемы с напряжением, которые можно наблюдать в полностью незаземленной системе.

4. Системы заземления реактора

Последним из существующих методов является индуктивное реактивное заземление с использованием реактора заземления нейтрали. Они вставляются между нейтральной точкой системы и землей так же, как и резистивное заземление. Это лучше всего применяется к сплошным разломам недугового типа. Было показано, что он вызывает резонансные перенапряжения при дуговых замыканиях, которые очень типичны для многих распределительных систем, поэтому это необходимо учитывать при их применении.

Заключение

В заключение, необходимо учитывать множество факторов для выбора наилучшего или требуемого метода заземления нейтрали с целью обеспечения максимальной непрерывности цепи.