רשתות חשמל עם נייטרלי מוארק ביעילות
נייטרלי מוארק ביעילות הוא נייטרלי מוארק של רשת אספקה תלת פאזית עם מתח מעל 1 קילו וולט, כאשר מקדם תקלת הארקה אינו עולה על 1.4.
מה זה אומר? מתח הפאזה לאדמה במקרה של קצר של מוליך פאזה אחד או שניים אחרים לאדמה חייב להיות מחולק במתח הפאזה לאדמה באותו רגע עד לרגע תקלת הארץ, והיחס חייב להיות מחולק. לא יהיה יותר מ-1.4.
במילים אחרות, אם מתרחשת תקלת פאזה-אדמה ברשת תלת-פאזית עם נייטרלי מבודד, אזי המתח בין שאר הפאזות לכדור הארץ גדל בערך פי 1.73 בו-זמנית עבור רשת עם נייטרלי מוארק ביעילות, ערך זה אינו עולה על 1.4. …
היבט זה חשוב בכל הנוגע לרשתות מתח גבוה, שבהן, הודות לניוטרל המוארק ביעילות, אין צורך להגדיל את כמות הבידוד בציוד וברשתות עצמן, כלומר בייצור רשתות והתקנים. שיעבוד בתנאים עם נייטרלי מוארק יעיל תמיד יהיה זול יותר.
הנציבות האלקטרוטכנית הבינלאומית ממליצה שרשתות במתח גבוה במיוחד עם נייטרליים המחוברים לאדמה או נייטרליים המחוברים לאדמה באמצעות התנגדות נמוכה יסווגו כרשתות עם נייטרלי מוארק ביעילות. בפרט, ברוסיה רשתות עם מתח של 110 קילו וולט מסווגות כרשתות עם נייטרלי מקורקע ביעילות.
על פי הכללים לתפעול טכני של מתקנים חשמליים של צרכנים, עבור רשתות עם נייטרלי מוארק ביעילות, ההתנגדות המקסימלית של מכשיר ההארקה מותאמת ל-0.5 אוהם, תוך התחשבות בהארקה הטבעית, ומכשיר ההארקה המלאכותי לא צריך להיות התנגדות של יותר מ- גדול מ-1 אוהם. זה חל על מתקני חשמל 1 קילו וולט שבהם זרם תקלת הארקה עולה על 500 A.
הוראה זו מוכתבת על ידי הצורך להעביר זרמים גדולים דרך המכשיר במקרה של קצר חשמלי לאדמה כאשר מתח הרשת גבוה במיוחד או גבוה במיוחד, והדרישה להגביל את המתח בין שלבי העבודה לאדמה, כדי להפחית בשעת חירום מתח חריגה מסוכן ומתח מגע, כמו גם פיצוי של פוטנציאלים מחוץ לתחנת המשנה.
יש צורך להפיץ באופן שווה את הפוטנציאלים על שטח תחנת המשנה, כמו גם לא לכלול את הופעת מתחי הצעד במרחק מהתחנת המשנה, אשר מושגת על ידי שימוש בהתקני השוואת פוטנציאלים, שהם חלק חובה מהתקני ההארקה עבור נייטרלים מקורקעים ביעילות.
ניואנסים ודרישות חשובות ביישום התקני הארקה עבור רשתות עם נייטרליים מקורקעים ביעילות יוצרים קשיים בחישוב ובבנייתם, הופכים את המבנים הללו לעובי חומרים, במיוחד אם לאדמה יש התנגדות גבוהה, כגון אדמה סלעית, אבנים או חולית. תנאי הבנייה צפופים.
כמובן, כמה חסרונות כביכול טבועים ברשתות עם נייטרלי מקורקע ביעילות והם אופייניים. דרך הנייטרלי המוארק של השנאי, במקרה של קצר לאדמה, נוצר זרם קצר חשמלי משמעותי ויש לבטל זאת במהירות על ידי ניתוק, הודות להתקני הגנת הממסר.
בעיקר קצרים לאדמה ברשתות מתח גבוה 110 קילו וולט מתנתקים מעצמם ובזכות אמצעי סגירה אוטומטיים הכוח מוחזר. על מנת להיות מסוגל לנקז זרמים גדולים, בנויות לולאות הארקה, אך הן יקרות.
זרמי קצר חשמלי חד-פאזיים לאדמה, במקרה של מספר רב של נייטרלי שנאים מוארקים, יכולים לעלות על הזרם של מעגל תלת-פאזי, וכדי לבטל מצב עניינים זה, אופן הארקה חלקי של נייטרלי שנאי הוא בשימוש, עבור חלק זה של השנאים (110-220 קילו וולט) אינם מוארקים, הם ניטרליים מבודדים על ידי חיבור למנתקים פתוחים. לחלופין, הם מגבילים את זרם הקצר של השנאי לאדמה על ידי הארקת הנייטרלי שלו באמצעות התנגדות מיוחדת.
עבור כל אחד מקטעי הרשת, המספר המינימלי של נייטרלים מקורקעים נמצא באמצעות חישובים. מבוסס דרישות הגנת ממסר כדי לשמור על זרמי תקלות הארקה ברמה מסוימת וכדי להבטיח הגנה על הבידוד של נייטרלים מוארקים מפני מתח יתר, נבחרות נקודות הארקה מתאימות של מערכת החשמל.
העובדה היא ששנאים עבור 110 - 220 קילו וולט, באופן מסורתי עבור היצרנים שלנו, נבדלים על ידי בידוד נייטרלי מופחת, למשל, עבור שנאים 110 קילו וולט עם ויסות מתח תחת עומס, הבידוד הנייטרלי מתאים ל-35 קילו וולט, שכן התקני מיתוג עם דרגת בידוד כלולים בצד הנייטרלי 35 קילו וולט. אותו הדבר חל על שנאים 220 קילו וולט. ההשפעה הכלכלית היא משמעותית.
שנאים כאלה מתוכננים לפעול ברשתות עם נייטרלי מוארק ביעילות, והמתח במהלך קצר לאדמה מרשתות כאלה לא יעלה על שליש מערך הקו, כלומר 42 קילו וולט עבור 110 קילו וולט.
להגנה על מתח יתר של נייטרלים מוארקים, להגנה במצבים ללא עומס עם חיבורי פאזה חלקית או הפרעות של שנאים עם נייטרלים מבודדים, משתמשים בהתקני-שסתומים להגנה על מתח יתר בזמן קצר. הנייטרלים מוגנים על ידי מגבילים למתח הכיבוי המרבי המותר של 50 קילו וולט.