סוגי האוזניים נייטרלי בחלוקת כוח (חלק 1)

מבוא

במערכות הכוח המוקדמות היו בעיקר נייטרליוחסרות בסיס בשל העובדה כי אשמתו הקרקע הראשונה לא דורשת טריפים של המערכת. כיבוי לא מתוכנן על אשמת הקרקע הראשונה היה בלתי רצוי במיוחד עבור תעשיות תהליך מתמשך.

מתח נמוך switchgear - חלוקת חשמל (על ידי MEC הנדסת חשמל)

מערכות חשמל אלה דרשו זיהוי קרקעמערכות, אבל איתור השבר לעתים קרובות היה קשה. למרות השגת המטרה הראשונית, מערכת unrounded לא סיפק שום שליטה על מתח יתר חולף.

קיים צימוד קיבולי בין המערכתמוליכים וקרקע במערכת הפצה טיפוסית. כתוצאה מכך, מעגל L-C מהדהד זה יכול ליצור מתח יתר יתר על המידה של מתח קווי-ליין כאשר הוא נתון לתקיפות חוזרות ונשנות של שלב אחד עד הקרקע.

זה בתורו, מקטין את חיי הבידוד וכתוצאה מכך כשל אפשרי בציוד.

מערכות הארקה נייטרלי דומים נתיכים בשהם לא עושים כלום עד שמשהו במערכת ישתבש. ואז, כמו נתיכים, הם להגן על כוח אדם מפני נזק. הנזק מגיע משני גורמים, כמה זמן התקלה נמשכת וכיצד גדול זרם השבר. ממסרי קרקע משבשי נסיעה ומגבילים את משך הזמן של תקלה, ונגדי הארקה נייטרליים מגבילים את גודל זרם השבר.

חשיבותה של הארקה נייטרלית

ישנן אפשרויות רבות הארקה נייטרלי זמין עבור שניהם נמוך מתח בינוני מערכות כוח. נקודות נייטרליות של שנאים, גנרטורים ומכונות סיבוב לרשת הקרקע הקרקע מספק נקודת התייחסות של אפס וולט.

אמצעי הגנה זה מציע יתרונות רבים על פני מערכת לא מעוגנת, כגון:

1. גודל מופחת של מתח על חולף
2. מיקום אשפה פשוט יותר
3. מערכת משופרת והגנה על תקלות בציוד
4. זמן ותחזוקה מופחתים
5. בטיחות רבה יותר עבור כוח אדם
6. הגנה משופרת ברק
7. צמצום בתדירות של תקלות.

שיטות הארקה נייטרלית

קיימות חמש שיטות לניתוק נייטרלי:

1. מערכת נייטרלית שנחשפה
2. מערכת נייטרלית מוצקה
3. התנגדות מערכת הארקה נייטרלי
   • התנגדות נמוכה הארקה
   • התנגדות גבוהה הארקה
4. מערכת הארקה נייטרלית
5. הארקה

1. מערכות נייטרליות לא מקובלות

במערכת ungrounded אין פנימיחיבור בין המוליכים לבין האדמה. עם זאת, כמערכת, קיים צימוד קיבולי בין מוליכי המערכת לבין משטחים מקורקעים סמוכים. כתוצאה מכך, "המערכת הלא מעוגנת" היא, למעשה, "מערכת מקורקעת קיבולתית" מכוח הקיבול המבוזר.

בתנאי הפעלה רגילים, זההקיבול המבוזר אינו גורם לבעיות. למעשה, היא מועילה משום שהיא קובעת, למעשה, נקודה ניטרלית למערכת; כתוצאה מכך, מוליכים פאזה מודגשים רק מתח אל נייטרלי מתח מעל הקרקע.

אבל בעיות יכול לעלות בתנאי תקלות הקרקע. תקלה קרקעית על שורה אחת גורמת למתח מתח שלם המופיע בכל המערכת. לפיכך, מתח 1.73 פעמים המתח הרגיל נמצא על כל בידוד במערכת.

מצב זה יכול לעתים קרובות לגרום כשלים מנועים ישנים ושנאים, עקב התמוטטות בידוד.

מערכת ניטראלית לא מאורגנת

יתרונות

לאחר תקלה הקרקע הראשונה, בהנחה שזה נשארכמו תקלה אחת, המעגל עשוי להמשיך לפעול, ומאפשר המשך הייצור עד סגירת נוח עבור תחזוקה ניתן לתזמן.

חסרונות

1. האינטראקציה בין המערכת הפגומה לביןהקיבול המבוזר שלה עלול לגרום לתחזוקת יתר של מתח זמני (מספר פעמים נורמלי) להופיע משורה לקרקע במהלך מעבר נורמלי של מעגל עם תקלה בקו ישר לקרקע (קצר). אלה על המתחים עלולים לגרום לכשלים בבידוד בנקודות שאינן תקלות מקוריות.
2. אשם נוסף על שלב אחר עשוי להתרחש לפני הפגם הראשון ניתן לנקות. זה יכול לגרום גבוה מאוד לקו אל תקלות זרמים, נזק ציוד הפרעה של שני מעגלים.
3. עלות נזק לציוד.
4. מסובך לאיתור תקלות (s), המערבות אתהליך מייגע של ניסוי וטעייה: הראשון בודד את המזין הנכון, ולאחר מכן את הסניף, ולבסוף, את הציוד אשם. התוצאה היא ארוכה שלא לצורך ויקר זמן ההשבתה.

2. מערכות הארקה נייטרלית

מערכות הארקה מוצקות משמשות בדרך כלל ביישומים מתח נמוך ב 600 וולט או פחות. במערכת מוארקת מוצק, הנקודה ניטרלי מחובר כדור הארץ.

הארקה נייטרלית מוצקה מקטינה במידה מסוימת את בעיית המעבר הארעי על פני המתחים הנמצאים על המערכת הלא מעוגנת ומסופקת לנתיב תקלות הקרקע נמצא בטווח 25 עד 100% של המערכת בשלב שלוש השבר הנוכחי..

עם זאת, אם תגובתו של הגנרטור או השנאי גדולה מדי, בעיית הזרימה על פני המתח לא תיפתר.

בעוד מערכות מעוגנות היטב הן שיפורעל מערכות בלתי מקובלות, ולהאיץ את המיקום של פגמים, הם חסרים את היכולת הנוכחית להגביל את הארקה התנגדות הגנה נוספת זה מספק.

כדי לשמור על בריאות ובטיחות של מערכות, שנאינייטרלי הוא מקורקע ומנחת הארקה חייב להיות להאריך מן המקור לנקודה הרחוקה ביותר של המערכת בתוך המסילה או צינור אותו. מטרתו היא לשמור על עכבה נמוכה מאוד כדי תקלות הקרקע כך זרם אשפה גבוה יחסית יזרמו ובכך להבטיח כי פורעי או נתיכים חשמלי יהיה לנקות את התקלה במהירות, ובכך למזער את הנזק.

מערכות הארקה נייטרלית

זה גם מקטין באופן משמעותי את הסיכון להלם כוח אדם!

אם המערכת אינה מקורקעת היטב,הנקודה הנייטרלית של המערכת "תצוף" ביחס לקרקע כפונקציה של עומס, העומס על עומסי הקו-נייטרלי על אי-יציבות וחוסר יציבות במתח. השלב של תקלת כדור הארץ בשלב יחיד במערכת הארקה מוצקה עשוי לחרוג מהזרם הנוכחי של השלב השלישי. עוצמת הזרם תלויה במיקום השבר ובהתנגדות לאשמה.

אחת הדרכים לצמצם את אשם כדור הארץ הנוכחי היא להשאיר חלק נייטרלי שנאי שנחשף.

יתרונות

היתרון העיקרי של מערכות earthed מוצק הוא נמוך על מתח, מה שהופך את העיצוב הארקה נפוץ ברמות מתח גבוה (HV).

חסרונות

1. מערכת זו כוללת את כל החסרונות והסיכונים של תקלות כדור הארץ הגבוהות: נזקים והפרעות מרביים.
2. אין המשכיות שירות במזין הפגום.
3. הסכנה של כוח אדם גבוהה במהלך השבר מאז מתח המגע שנוצר גבוה.

יישומים

1. מוליך נייטרלי מבוזר
2. 3 + שלב נייטרלי הפצה
3. שימוש במוליך הנייטרלי כמנצח מגן עם הארקה שיטתית בכל עמוד תמסורת
4. משמש כאשר כוח קצר של המקור הוא נמוך

הפניות:

• מאת מייקל ד 'חותם, P.E., GE בכיר מפרט מהנדס.
• IEEE Standard 141-1993, "תרגול מומלץ להפצת חשמל במפעלים תעשייתיים"
• דון סלקירק, פ. אנג, ססקאטון, ססקצ'ואן קנדה