Изолированная нейтраль схема. Изолированная нейтраль: особенности, применение и преимущества в электрических сетях

Что такое изолированная нейтраль в электрических сетях. Где применяется схема с изолированной нейтралью. Какие преимущества дает использование изолированной нейтрали. Как обеспечивается безопасность при использовании изолированной нейтрали.

Что такое изолированная нейтраль и ее основные характеристики

Изолированная нейтраль — это режим работы нейтральной точки трансформатора или генератора, при котором она не имеет непосредственного соединения с землей или соединяется с ней через устройства с большим сопротивлением. Каковы основные особенности схемы с изолированной нейтралью?

• Отсутствие прямого заземления нейтральной точки
• Высокое сопротивление изоляции относительно земли
• Малые токи замыкания на землю (не более 500 А)
• Возможность работы сети при однофазном замыкании на землю
• Необходимость контроля изоляции

Такая схема позволяет повысить надежность электроснабжения за счет возможности кратковременной работы при замыканиях на землю. Однако требует специальных мер по обеспечению безопасности.

Область применения сетей с изолированной нейтралью

Где чаще всего используются электрические сети с изолированной нейтралью?

• Промышленные предприятия с непрерывными технологическими процессами
• Горнодобывающая промышленность (шахты, карьеры, рудники)
• Нефтегазовая отрасль (буровые платформы, нефтеперерабатывающие заводы)
• Медицинские учреждения (операционные, реанимации)
• Электротранспорт (метро, электрифицированные железные дороги)
• Автономные системы электроснабжения (дизель-генераторные установки)

Использование изолированной нейтрали в этих областях обусловлено повышенными требованиями к бесперебойности электроснабжения и электробезопасности.

Преимущества использования изолированной нейтрали

Какие основные достоинства дает применение схемы с изолированной нейтралью?

1. Возможность работы сети при однофазном замыкании на землю в течение ограниченного времени (до 2 часов)
2. Снижение вероятности развития аварии при первичных однофазных повреждениях
3. Уменьшение термического воздействия на оборудование при замыканиях
4. Повышение уровня электробезопасности за счет малых токов замыкания
5. Отсутствие необходимости в мощном заземляющем устройстве

Эти преимущества особенно важны для ответственных потребителей, не допускающих даже кратковременных перерывов электроснабжения.

Особенности эксплуатации сетей с изолированной нейтралью

На что следует обратить внимание при эксплуатации электроустановок с изолированной нейтралью?

• Необходимость постоянного контроля изоляции сети
• Повышенные требования к качеству изоляции оборудования
• Ограничение емкостных токов замыкания на землю
• Селективное выявление поврежденных участков сети
• Защита от феррорезонансных перенапряжений
• Периодические испытания изоляции повышенным напряжением

Соблюдение этих требований позволяет обеспечить надежную и безопасную работу сетей с изолированной нейтралью.

Обеспечение электробезопасности в сетях с изолированной нейтралью

Как обеспечивается безопасность персонала и оборудования при использовании изолированной нейтрали?

1. Применение устройств защитного отключения (УЗО)
2. Использование систем непрерывного контроля изоляции
3. Установка ограничителей перенапряжений
4. Выполнение защитного заземления оборудования
5. Применение электрозащитных средств (диэлектрические перчатки, боты)
6. Проведение регулярных проверок состояния изоляции

Комплексное применение этих мер позволяет существенно снизить риск поражения электрическим током в сетях с изолированной нейтралью.

Сравнение изолированной и глухозаземленной нейтрали

В чем основные отличия сетей с изолированной нейтралью от сетей с глухозаземленной нейтралью?

Параметр	Изолированная нейтраль	Глухозаземленная нейтраль
Ток однофазного КЗ	Не более 500 А	Более 500 А
Возможность работы при замыкании на землю	До 2 часов	Требуется немедленное отключение
Уровень изоляции оборудования	Повышенный	Нормальный
Стоимость заземляющего устройства	Низкая	Высокая
Селективность защиты	Сложная	Простая

Выбор режима нейтрали зависит от конкретных условий эксплуатации электроустановки и требований к надежности электроснабжения.

Нормативные требования к сетям с изолированной нейтралью

Какие основные нормативные документы регламентируют применение изолированной нейтрали в России?

• Правила устройства электроустановок (ПУЭ)
• ГОСТ 30331.1-2013 «Электроустановки низковольтные»
• СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий»
• РД 34.20.501-95 «Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей»
• СТО 56947007-29.240.10.191-2014 «Нормы технологического проектирования подстанций»

Эти документы определяют требования к выбору режима нейтрали, контролю изоляции, защите от замыканий на землю и другим аспектам применения изолированной нейтрали.

Перспективы развития сетей с изолированной нейтралью

Каковы основные тенденции в развитии и совершенствовании систем с изолированной нейтралью?

• Применение микропроцессорных устройств контроля изоляции
• Внедрение активных методов компенсации емкостных токов
• Использование резистивного заземления нейтрали
• Разработка комбинированных систем заземления нейтрали
• Совершенствование методов определения места повреждения
• Повышение чувствительности защит от замыканий на землю

Развитие этих направлений позволит повысить надежность и безопасность эксплуатации сетей с изолированной нейтралью.

определение, схема, контроль изоляции в сетях

Электрическая сеть – совокупность электроустановок, обеспечивающих передачу тока. Работа сети во многом определяется режимом работы нейтралей генераторов или трансформаторов. Используется изолированная нейтраль либо замыкающая.

Содержание

1. Понятие изолированной нейтрали
2. Сети до 1 кВ
3. Сфера применения
4. Сети свыше 1 кВ
5. Сфера применения

Понятие изолированной нейтрали

Чаще всего потребитель сталкивается с заземляющей нейтралью. Она присоединяется к заземляющему контуру непосредственно или через аппарат с малым электрическим сопротивлением. Изолированная нейтраль – это нейтраль, которая не присоединена к заземлению либо же подключается через устройство с большим диэлектрическим сопротивлением.

Во время работы сети постоянно возникают утечки тока. Они становятся причиной 2 типов замыканий: на землю и на корпус. Первый вариант – это случайное соединение частей приборов, находящихся под напряжением, с частями, не изолированными от земли. Второй – контакт частей энергоустановки, находящихся под напряжением, с частями, не находящимися под напряжением в нормальном режиме.

• Если ток замыкания прибора на землю и корпус не превышает 500 А, он называется установкой с малыми токами замыкания на землю. С такими токами и работают линии с напряжением до 1 кВт и выше с изолированной нейтралью трансформатора или генератора. Чаще всего это 3-фазные системы с линейным напряжением в 220,380 и 660 В.
• Если ток замыкания на корпус или землю больше 500 А, это установка с большими токами замыкания. Такое оборудование работает с глухозаземленной нейтралью при напряжении 110 кВ и выше.

Режим работы нуля определяет уровень изоляции, величину напряжения и тока, условия включения и выключения защитного реле, выбор обслуживающей аппаратуры и прочее.

По уровню безопасности все установки разделяются на сети до 1000 В включительно и свыше 1000 В.

Сети до 1 кВ

Провод сети с изолированной нейтралью можно рассматривать как протяженный конденсатор. На воздушных контурах обкладками конденсатора выступают проводник и земля, а диэлектриком становится воздух. При укладке в землю обкладками являются жила и металлическая оболочка, а диэлектриком – изоляция. По отношению к земле провод обладает некоторым сопротивлением и некоторой электрической емкостью. Это означает, что при штатном режиме работы через землю и сопротивление изоляционной оболочки протекает ток утечки, а через конденсаторы – емкостные токи.

В исправной сети геометрическая сумма токов равна нулю. Сами токи невелики и на работу электроустановок влияния не оказывают.

• Если возникает замыкание одной из фаз на землю, последняя превращается в «поврежденную фазу», а между работающими фазами возникает линейное напряжение. Под его влиянием через места замыкания и землю протекают токи утечки и емкостные токи рабочих фаз. Величина тока замыкания увеличивается в 3 раза.
• Если замыкание не металлическое, в этом месте появляется перемежающаяся дуга. Она гаснет и загорается при силе от 5 до 10 А и часто приводит к глубокому пробою изоляции. А так как неметаллическое замыкание – это чаще всего контакт человека с корпусом прибора или проводом, это явление представляет еще большую опасность.

В сетях с изолированной нейтралью для уменьшения токов замыкания нейтрали заземляют через дугогасящие катушки. Но такой вариант неприменим в электроустановках, где требования к безопасности повышенные – в угольных шахтах, на торфоразработках.

Допускается работа электросетей с однофазным замыканием в течение не более 2 часов. Затем необходимо отключить источник питания и найти повреждение.

Сфера применения

Сеть с изолированной нейтралью применяется на участках, где требуется поддерживать высокую безопасность, но не останавливать работу при однофазном замыкании:

• шахты, рудники, карьеры;
• морские суда, газо- и нефтедобывающие платформы, где заземление невозможно;
• метро;
• цепи управления и освещения подъемных механизмов, например, кранов;
• дизельные, газовые, бензиновые генераторы, в том числе и бытовые.

Изолированную нейтраль допускается использовать, когда вторичные обмотки трансформатора соединены по схеме треугольника. Такое же решение используется при невозможности отключить электричество при аварии.

В режиме изолированной нейтрали исчезает необходимость отключать контур при однофазном замыкании на землю

Возможность передавать энергию по минимальному количеству проводов

Опасность использования при замыкании повышается

Усложняется обнаружение первичного короткого замыкания, так как при нем не возникает искр

Сети свыше 1 кВ

К сетям с напряжением выше 1 кВ с изолированной нейтралью относят сети от 3 до 33 кВ. Однако в отличие от линий с напряжением до 1 кВ, здесь нельзя пренебрегать емкостной проводимостью фаз. При замыкании на землю емкостный ток неповрежденной фазы тоже увеличивается в 3 раза по сравнению с обычным током. Абсолютное значение не так уже велико. Например, при протяженности воздушной линии в 10 км и с напряжением в 10 кВ емкостный ток равен 0,3 А. Тем не менее такие сети оборудуются автоматическим контролем изоляции. Последний срабатывает при уменьшении сопротивления обмотки на фазе ниже установленной величины.

Чтобы предупредить появление перемежающиеся дуг, изолированная нейтраль трансформатора подключается через дугогасящий реактор.

Организация сетей с напряжением в 3–35 кВ с изолированной нейтралью обусловлена возможность продолжить работу электроприемников в течение 1–2 часов. Однако линии остаются опасными для человека.

Сфера применения

Сеть с напряжением до 33 кВ относится к линии средних напряжений. Она востребована:

• при обслуживании горных разработок, электровозов и троллейвозов;
• в подземно-промышленном транспорте;
• при обслуживании электролизных установок;
• ЛЭП со средним напряжением.

Практически все сети, обслуживающие районные города и поселки, относятся к средним.

Электролиния может работать до 2 часов в условиях замыкания на землю

На поврежденных участках возникает относительно небольшой ток

Электрооборудование в сети нужно изолировать

При длительном замыкании возрастает риск поражения человека током

При однофазном замыкании неадекватно работает реле защиты

Из-за возникновения дуговых напряжений ускоряется износ изоляции

На участках, где наблюдаются дуговые перенапряжения, возрастает риск пробоя

Сложно найти неисправности в контуре

Режим изолированной нейтрали для операционных блоков

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

К таким стандартам относится IEC 60364–7–710. 2001 (стандарт безопасности в медицинских учреждениях).

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

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

Рисунок 1 – Применение разделительного трансформатора.

Нагрузка подключается к силовым выходам трансформатора, а корпус прибора к заземляющей шине для предотвращения накопления статического заряда.

В случае применения трехфазного трансформатора выходное напряжение может быть как 220/380 В, 50 Гц, так и трехфазное 220 В, 50 Гц без использования нейтрали, где однофазная нагрузка подключается к линейному напряжению.

Цель использования и достоинства IT — сетей
Применение разделительных трансформаторов с системами контроля изоляции требует достаточно больших затрат и возникает законный вопрос о необходимости тратить такое количество средств.

Приведем ряд преимуществ, которые дает сеть с изолированной нейтралью.

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

Рисунок 2 – Сеть с изолированной нейтралью.

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

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

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

3. Разделительный трансформатор сам по себе является неплохим фильтром помех и хорошей защитой от импульсных, грозовых перенапряжений, что обеспечивает более надежную работу подключенной аппаратуры.

Это свойство часто используется для обеспечения надежной работы цифровой аппаратуры на предприятиях в условиях высокого уровня помех от работы оборудования.

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

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

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

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

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

Требования к разделительному трансформатору

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

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

каждой операционной от одного трансформатора

(РТМ — 42).

• Выходное напряжение трехфазного изолирующего трансформатора 3 ф 220В.

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

Рисунок 3 – Подключение потребителей к трехфазному трансформатору.

Применение трехфазного трансформатора требует соответствующей схемы организации распределительной сети, так как провод нейтрали не используется.

• Обязательное наличие экранирующей обмотки.

Данное требование уменьшает вероятность пробоя изоляции между первичной и вторичной сетями в случае аварии трансформатора и существенно уменьшает токи утечки вызванные «паразитной» емкостью между обмотками. В-третьих, разделительный трансформатор с экранирующей обмоткой является неплохим фильтром высокочастотных помех, что весьма положительно сказывается на работе аппаратуры.

• Повышенные требования к изоляции трансформатора соответствующие медицинским стандартам.

Например, испытательное напряжение между обмотками и обмотками и корпусом 4150 В.

• Система плавного старта.

Обязательное требование ГОСТ 30030. Пусковой ток обычного трансформатора составляет от 5 до 8 крат рабочего тока, что может вызывать срабатывание автоматов защиты стандартного исполнения со стороны питающей сети и влиять на работу стороннего оборудования, инициируя кратковременный провал напряжения питания.

• Отклонение выходного напряжения на холостом ходу и под нагрузкой не более 5 % от U_вх.

• Повышенная нагрузочная способность.
  

• Обязательный контроль температуры обмоток.

Благодаря измерению этих параметров персонал получает оперативную информацию о перегрузке сети и выполняет необходимые мероприятия (например, отключает неиспользуемые нагрузки).

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

Требования к посту дистанционного контроля

• Индикация состояния сопротивления изоляции «НОРМА» при R > 50 кОм, «ПРОБОЙ» при R < 50 кОм.
• Индикация превышения допустимой температуры трансформатора.
• Кнопки дистанционного тестирования системы контроля изоляции.
• Функция необходимая для периодической проверки системы контроля изоляции.
• Отключаемый звуковой сигнал при выходе любого из контролируемых параметров за пределы нормы.

Так как большинство медицинских приборов имеет собственную звуковую сигнализацию (например ритм биения сердца), то звуковая сигнализация от поста дистанционного контроля может мешать проведению операции. Персонал, получив информацию о перегрузке трансформатора или снижении сопротивления изоляции сети, отключает звуковую сигнализацию поста.

• Исполнение, допускающее обработку санитарными растворами.
• Напряжение питания и индикации не более 24 В.

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

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

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

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

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

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

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

Рисунок 4 – Построения сети питания.

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

1. Позволяет существенно уменьшить мощность дизельной станции, что в итоге сказывается на цене проекта.
2. Улучшает надежность работы ответственных нагрузок с точки зрения помех.

На рисунке 4 приведен пример структуры энергоснабжения, использующий именно этот принцип.
В нормальном режиме питание разделенных нагрузок осуществляется каждой от своего ввода. При аварии любого из вводов АВР автоматически переключает все нагрузки на рабочий ввод. В случае аварии обоих вводов автоматически запускается дизельная станция и обеспечивается подача питания на ответственные нагрузки (SV).
Создание АВР с подобной схемой и описанным алгоритмом работы на современном уровне элементной базы особых трудностей обычно не вызывает.

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

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

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

Рисунок 5 – Размещение электрооборудования.

Светильники операционного стола.

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

Защитное заземление и выравнивание потенциалов.

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

Таблица 1.

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

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

Таблица 2.

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

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

Рисунок 6 – Защитное заземление.

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

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

Рисунок 7 – Рекомендуемая схема подключения.

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

Результатом включения при данной схеме будет следующее:

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

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

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

Требования к электрической изоляции и нейтральный провод

Спорная тема требований к изоляции и все сопутствующие вопросы:

• Достаточно ли изолировать активные проводники только в системе переменного тока (AC)?
• Требуется ли изоляция нейтрали в однофазных или трехфазных системах переменного тока?
• Вы должны изолировать как минус, так и плюс в системе постоянного тока?

Независимо от того, в какой стране мы работаем, мы, как инженеры-электрики, должны серьезно относиться к этому вопросу. Ответ не прост: да или нет. Оценка должна проводиться в каждом конкретном случае. Я расскажу вам о ряде национальных и международных стандартов, чтобы прояснить этот вопрос. Надеюсь, это прольет свет на значение изоляции в нашей отрасли.

В этой статье я в основном сосредоточусь на роли нейтрального проводника в целях изоляции. В общем, целью «нейтрального» проводника является обеспечение обратного пути для несимметричной части тока цепи, а также, в некоторых случаях, система защитного заземления.

Система переменного тока

Чтобы изолировать устройство/установку, как указано в Австралийском стандарте (AS3000) и IEC 60364, все активные проводники переменного тока должны иметь возможность изоляции.

Теперь вопрос такой: Что такое активный проводник?

Активный проводник определяется как «Любой проводник, который поддерживается при разнице потенциалов с нейтральным или заземленным проводником. В системе, которая не включает нейтральный или заземленный проводник, все проводники должны считаться активными проводниками». Это совершенно ясно, но как насчет Нейтрального? Мы все видели, как нейтральное становится активным (образно говоря).

Теперь есть два сценария, один — вы не переключаете нейтраль во время изоляции, а другой — когда вы май . Обратите внимание, что когда дело доходит до переключения, решение остается за вами в соответствии с конфигурацией вашей системы.

A) Без переключения нейтрали

1. Если провод питает сеть (распределительный трансформатор или аналогичный)
2. Если нейтраль действует как защитное заземление и нейтраль (PEN), некоторые из вас могут знать ее как TN-C. Это также относится к системе TN-C-S, где часть системы использует комбинированный PEN-проводник, который в какой-то момент разделится на отдельные линии PE и N. Эта система также известна как защитное множественное заземление (PME) в Великобритании и множественная заземленная нейтраль (MEN) в Австралии, см. рисунок ниже.

 

Одной из причин, по которой мы используем систему PME/MEN, является снижение риска поражения электрическим током в случае обрыва PEN-проводника. Глядя на левую схему, если ваше изолирующее устройство (например, CB) находится на красной линии, вы можете утверждать, что защитное заземление не прерывается во время изоляции, хотя вы изолировали нейтраль.

 

Таким образом, пока эта нейтраль заземлена в одной точке и используется в качестве защитного заземления на стороне нагрузки, нам не разрешается ее переключать.

B) Переключение нейтрали

Если вы не выполнили условия, описанные выше в разделе «А», вы можете теперь управлять своей нейтралью, учитывая следующие факторы:

1. Если нейтральный проводник подключен к многополюсному выключателю/ выключатель вместе с другими активными проводниками. Этот выключатель должен иметь соответствующую отключающую и включающую способность при коротком замыкании. Все полюса соединены вместе в выключателе, где все активные и нейтральные проводники работают одновременно.
2. Если имеется несколько переключателей с одним нейтральным переключателем или нейтральный переключатель физически отделен от соответствующего активного переключателя. Вы можете управлять этим нейтральным выключателем до тех пор, пока нейтральный контакт не может оставаться разомкнутым, когда активные контакты замкнуты.

Вы можете управлять нейтральным полюсом, если нейтраль работает одновременно с другими соответствующими активными проводниками или если нейтральный полюс не размыкается до и не замыкается после активного полюса. Теперь вы можете начать понимать причины использования и отказа от использования Нейтрала.

Австралийский стандарт гласит: «Если элемент распределительного устройства требуется для отключения всех проводников цепи под напряжением, он должен быть такого типа, чтобы нейтральный проводник не мог быть отсоединен или повторно присоединен без отсоединения или повторного присоединения соответствующих активных проводников».

Плавающая нейтраль

Нейтраль должна быть заземлена только в одной точке, например MEN. Это создаст путь для тока, чтобы вернуться к работе через землю. В трехфазной системе заземленная нейтраль стабилизирует все три фазы. В случае обрыва земли будет присутствовать потенциал напряжения. Точно так же, если во время изоляции мы только разорвем нейтраль, у нас будет плавающая нейтраль . Во время этого процесса мы нарушаем текущий путь, который будет возвращаться из каждой фазы через нейтраль. В этом сценарии обычно ток возвращается через две другие фазы, что приводит к дисбалансу напряжения. Это когда вы увидите неожиданное высокое напряжение (~ 100 В в трехфазной системе 415 В) между землей и нейтралью, что довольно опасно и небезопасно.

Есть много причин для плавающей нейтрали, самая распространенная из них, я бы сказал, это проводка с общей нейтралью. Где электрик пытается сэкономить время и деньги. В настоящее время в зданиях большая часть электрооборудования нелинейна с определенным уровнем гармоник (цифровой мир!). Отсутствие выделенного нейтрального провода означает, что все эти токи будут складываться и возвращаться по одной линии. Линия с неадекватным номиналом приведет к перегреву и высокому напряжению между нейтралью и землей и, в конечном итоге, к ограничению напряжения питания.

См. пример ниже, чтобы прояснить ситуацию. Допустим, техник хочет выполнить техническое обслуживание нагрузки А, т. е. однофазного питания с нейтральным проводом и местным заземлением.

Техник изолирует завод А, размыкая выключатель А. Техник может быть поражен электрическим током через нейтральный проводник. Это может произойти из-за существующей разности потенциалов или неисправности на нагрузке B, которая создает разность потенциалов между распределительным щитом, нагрузкой A или нагрузкой B. Существует множество других сценариев, в которых существует уязвимость системы. Такие ситуации обычно случаются в местах со старой проводкой и плохой практикой, где электрик пытается сэкономить время и деньги!

По той же причине в нейтральный проводник нельзя вставлять плавкий предохранитель. Таким образом, в случае неисправности вы не потеряете нейтраль и сохраните непрерывность. Защитные устройства, выполняющие функцию переключения в нейтральном проводнике, должны соответствовать требованиям раздела B.

Как насчет безобрывного переключателя?

Переключение нейтрали «требуется» (в соответствии с такими кодами, как NEC и AS), если два источника заземлены независимо друг от друга, т. е. независимо производные системы. Это делается для того, чтобы избежать многократного заземления нейтрали и обеспечить надлежащее функционирование датчиков/защит по току замыкания на землю.

Как насчет дискаунтера переменного тока для фотоэлектрического инвертора?

В соответствии со стандартами BS 60947 и AS, для изоляции необходимо поменять местами все токоведущие и нейтральные проводники.

Система постоянного тока

Вообще говоря, и минус, и плюс в цепи постоянного тока должны быть изолированы. В следующих сценариях вы можете использовать только один полюс для изоляции:

• Система сверхнизкого напряжения постоянного тока
• Где один из полюсов соединен с землей. Например. некоторая система ИБП, заземленная отрицательная клемма постоянного тока в блоках батарей и средней точке цепочки фотоэлектрических модулей.

Примечание. Заземление одного полюса увеличивает количество возможных путей замыкания на землю и возможные проблемы с широко доступными европейскими типами инверторов и внутренней схемой обнаружения замыкания на землю.

Изолированная нейтраль EATON BINA, для использования с типом CH 3/4 в центре нагрузки и компьютерной цепи

• перейти к основной навигации
• перейти к основному содержанию
• перейти к нижнему колонтитулу

Пожалуйста, войдите, чтобы увидеть вашу цену.

Увеличить Уменьшить Увеличить

Как ты это называешь?

Документы характеристики продукта Отзывы Видео

Документы

характеристики продукта

Отзывы

Отзывов об этом товаре пока нет.