אופני פעולה של הנייטרלים של השנאים של מערכת החשמל

לשנאים יש נייטרלים שאופן פעולתם או שיטת עבודת הארקה שלהם נובעים מ:

• דרישות לבטיחות והגנה על כוח אדם,

• זרמי תקלות אדמה מותרים,

• מתחי יתר הנובעים מתקלות אדמה, כמו גם מתח הפעולה של השלבים השלמים של המתקן החשמלי ביחס לאדמה, הקובעים את רמת הבידוד של מכשירים חשמליים,

• הצורך להבטיח פעולה אמינה של ממסר ההארקה,

• האפשרות להשתמש בתוכניות הפשוטות ביותר של רשתות חשמל.

במקרה של תקלת אדמה חד פאזית, הסימטריה של מערכת החשמל נשברת: מתחי הפאזה ביחס להארקה משתנים, מופיעים זרמי תקלת אדמה, מתחי יתר מתרחשים ברשתות. מידת השינוי בסימטריה תלויה במצב הנייטרלי.

למצב הנייטרלי יש השפעה משמעותית על מצבי הפעולה של מקלטי חשמל, תוכניות מערכות חשמל, פרמטרים של הציוד הנבחר.

ניטרלי רשת זהו קבוצה של נקודות ומוליכים ניטרליים המחוברים ביניהם שניתן לבודד מהרשת או לחבר לאדמה באמצעות התנגדות נמוכה או גבוהה.

נעשה שימוש במצבים הנייטרליים הבאים:

• חירש מקורקע נייטרלי,

• ניטרלי מבודד,

• נייטרלי מקורקע ביעילות.

הבחירה במצב ניטרלי ברשתות חשמל נקבעת על ידי האספקה ​​הרציפה של הצרכנים, אמינות העבודה, בטיחות אנשי השירות ויעילות מתקני החשמל.

ניטראלים של שנאים של מתקנים חשמליים תלת פאזיים, שאליהם מחוברות רשתות חשמל, ניתן להארקה ישירות על ידי התנגדות אינדוקטיבית או אקטיבית או לבודד מהאדמה.

אם הנייטרלי של מתפתל השנאי מחובר למכשיר ההארקה ישירות או דרך התנגדות נמוכה, אז הנייטרלי הזה נקרא מוארק באופן עיוור, והרשתות המחוברות אליו, בהתאמה, רשתות עם נייטרלי מוארק.

נייטרלי שאינו מחובר למכשיר הארקה נקרא נייטרלי מבודד.

רשתות, שהניטרלית שבהן מחוברת למכשיר ההארקה דרך כור (התנגדות אינדוקטיבית), המפצה על הזרם הקיבולי של הרשת, נקראות רשתות עם נייטרלי מקורקע תהודה או מפצה.

רשתות שהנייטרלי שלהן מקורקע דרך נגד (התנגדות) נקראות רשת עם נייטרלי מקורקע התנגדות.

רשת חשמלית במתח גבוה מ-1 קילו-וולט, כאשר מקדם תקלת הארקה אינו עולה על 1.4 (מקדם תקלת האדמה הוא היחס בין הפרש הפוטנציאלים בין הפאזה הבלתי פגומה לאדמה בנקודת תקלת אדמה של אחר או שניים אחרים שלבים להפרש הפוטנציאל בין הפאזה לקרקע באותו רגע לפני הסגירה) נקרא רשת עם נייטרלי מקורקע ביעילות.

מתקני חשמל, בהתאם לאמצעי בטיחות חשמל, מחולקים ל-4 קבוצות:

• מתקנים חשמליים עם מתחים מעל 1 קילו וולט ברשתות עם נייטרלי מוארק ביעילות (עם זרמי תקלת אדמה גבוהים),

• מתקנים חשמליים עם מתח מעל 1 קילו וולט ברשתות עם נייטרלי מבודד (עם זרמי הארקה נמוכים),

• מתקנים חשמליים עם מתח של עד 1 קילו וולט עם נייטרלי מוארק,

• מתקנים חשמליים עם מתח עד 1 קילו וולט עם ניטרלי מבודד.

מצבים ניטרליים של מערכות תלת פאזיות

מתח, מצב נייטרלי קילו וולט הערה 0.23 נייטרלי מוארק חירש דרישות בטיחות. כל המארזים החשמליים מקורקעים 0.4 0.69 ניטרלי מבודד לשיפור אמינות אספקת החשמל 3.3 6 10 20 35 110 ניטרלי מוארק ביעילות כדי להפחית את המתח של פאזות פתוחות לאדמה כאשר שלב אחד מקוצר לאדמה ולהפחית את מתח הבידוד המדורג 220 3705 500 500

מערכות עם נייטרלי מוארק עיוור הן מערכות עם זרם תקלת אדמה גבוה. במקרה של קצר חשמלי, הקצר מנותק אוטומטית. במערכות 0.23 קילו וולט ו-0.4 קילו וולט כיבוי זה מוכתב על ידי דרישות בטיחות. כל מסגרות הציוד מקורקעות בו זמנית.

מערכות 110 ו-220 קילו וולט ומעלה מיושמות עם נייטרלי מוארק ביעילות... במקרה של קצר חשמלי, גם הקצר מופסק אוטומטית. כאן, הארקה של הנייטרלי מובילה להפחתה במתח הבידוד המדורג. זה שווה למתח הפאזה של הפאזות הלא פגומות לאדמה. כדי להגביל את גודל זרמי תקלת האדמה, לא כל הנייטרליים של השנאים מוארקים (הארקה יעילה).

מצבים ניטרליים של מערכות תלת פאזיות: a - ניטרלי מקורקע, ב - ניטרלי מבודד

נייטרלי מבודד הנקרא נייטרלי, לא מחובר להתקן הארקה או מחובר דרך מכשירים המפצים על הזרם הקיבולי ברשת, שנאי מתח והתקנים אחרים בעלי התנגדות גבוהה.

מערכת עם נייטרלי מבודד המשמשת לשיפור האמינות של ספק הכוח. הוא מאופיין בכך שכאשר פאזה אחת סגורה לאדמה, המתח של מוליכי הפאזה ביחס לאדמה עולה ל מתח קו, והסימטריה של הלחצים נשברת. זרם קיבולי זורם בין קו לנייטרלי. אם הוא פחות מ-5A, מותר להמשיך לפעול עד 2 שעות עבור גנרטורים של טורבינות בהספק של עד 150 MW ולגנרטורים הידרו - עד 50 MW. אם נמצא כי הקצר לא התרחש בפיתול הגנרטור, אלא ברשת, אז העבודה מותרת למשך 6 שעות.

רשתות מ-1 עד 10 קילוואט הן רשתות עם מתח גנרטור של תחנות כוח ורשתות הפצה מקומיות. כאשר פאזה אחת מקורקעת במערכת כזו, המתח של הפאזות הלא פגומות ביחס לאדמה עולה לערך מתח הרשת. לכן יש לדרג את הבידוד עבור מתח זה.

היתרון העיקרי של המצב הנייטרלי המבודד הוא היכולת לספק אנרגיה לצרכני הזנה ולצרכנים עם תקלת אדמה חד פאזית.

החיסרון של מצב זה הוא הזיהוי הקשה של מיקום תקלת האדמה.

האמינות המוגברת של המצב (כלומר, האפשרות לפעולה רגילה במקרה של תקלות הארקה חד-פאזיות, המהוות חלק משמעותי מהתמוטטות הציוד החשמלי) של הנייטרלי המבודד מובילה לשימוש חובה בו במתחים מעל 1 קילו וולט עד וכולל 35 קילו וולט, שכן רשתות אלו מספקות קבוצות גדולות של צרכנים וצרכני אנרגיה.

ממתח של 110 קילו וולט ומעלה, השימוש במצב ניטרלי מבודד הופך ללא משתלם כלכלית, שכן עליית המתח ביחס לקרקע מפאזה לקו מחייבת הגדלה משמעותית של בידוד הפאזה. השימוש במצב ניטרלי מבודד עד 1 קילו וולט מותר ומוצדק על ידי דרישות מוגברות לבטיחות חשמלית.

קרא גם: השימוש ברשתות חשמל עם נייטרלי מבודד