Ang paggamit ng mga de-koryenteng network na may nakahiwalay na neutral

Ang isang nakahiwalay na neutral ay ang neutral ng isang transpormer o generator na hindi konektado sa isang earthing device o nakakonekta dito sa pamamagitan ng isang mataas na resistensya.

Ang mga de-koryenteng network na may nakahiwalay na neutral ay ginagamit sa mga de-koryenteng network na may mga boltahe na 380 — 660 V at 3 — 35 kV.

Application ng mga network na may nakahiwalay na neutral sa boltahe hanggang sa 1000 V

Tatlong-kawad na mga de-koryenteng network na may nakahiwalay na neutral ay ginagamit sa isang boltahe ng 380 — 660 V, kapag kinakailangan upang sumunod sa tumaas na mga kinakailangan para sa kaligtasan ng kuryente (mga de-koryenteng network ng mga minahan ng karbon, mga minahan ng potash, mga minahan ng pit, mga pag-install ng mobile). Maaaring ipatupad ang mga network ng mga mobile electrical installation gamit ang apat na wire.

Sa normal na operasyon, ang mga boltahe ng mga phase ng network sa lupa ay simetriko at ayon sa numero ay katumbas ng boltahe ng phase ng pag-install, at ang mga alon sa mga phase ng pinagmulan ay katumbas ng mga alon ng pag-load ng phase.

Sa mga network na may boltahe na hanggang 1 kV (bilang isang panuntunan, maikling haba), ang capacitive conductivity ng mga phase na nauugnay sa lupa ay napapabayaan.

Kapag hinawakan ng isang tao ang bahagi ng network, ang kasalukuyang dumadaan sa kanyang katawan

Azh = 3Uf / (3r3+ z)

kung saan Uf - phase boltahe; r3 - ang paglaban ng katawan ng tao (kinuha katumbas ng 1 kΩ); z — impedance mula sa Paghihiwalay ng bahagi patungo sa lupa (100 kΩ o higit pa bawat yugto).

Dahil z >>r3, ang kasalukuyang I ay medyo maliit. Samakatuwid, medyo ligtas para sa isang tao na hawakan ang yugto. Ang sitwasyong ito ang tumutukoy sa paggamit ng isang nakahiwalay na neutral sa mga electrical installation ng mga bagay na ang mga lugar, mula sa punto ng view ng panganib ng electric shock sa mga tao, ay inuri bilang partikular na mapanganib o mas mataas na panganib.

Sa kaso ng may sira na pagkakabukod, kapag ang z << rz, ang isang tao, hawakan ang bahagi, ay nahulog sa ilalim ng boltahe ng phase. Sa kasong ito ang kasalukuyang. ang pagdaan sa katawan ng tao ay maaaring lumampas sa nakamamatay na halaga.

Sa single-phase earth faults, ang boltahe ng mga faulted phase na may kaugnayan sa ground ay tumataas nang linearly, at ang kasalukuyang dumadaan sa katawan ng tao kapag hinawakan nito ang buo na bahagi sa sandali ng isang maikling circuit ay palaging mapanganib, dahil umabot ito ng ilang daang milliamperes (dito z << rз at sa halip na ang halaga Ang halaga ng Uf ng boltahe ng linya ay dapat palitan sa formula, ibig sabihin, √3.

Ang kahihinatnan ng nasa itaas ay ang paggamit sa naturang mga network bilang isang proteksiyon na sukatan ng proteksiyon na pagkakadiskonekta o saligan kasabay ng pagsubaybay sa kondisyon ng mga network ng paghihiwalay. Ang pangmatagalang operasyon ng network na may single-phase earth faults ay hindi pinapayagan sa mga electrical installation na ito.

Ang batayan para sa paggamit ng saligan sa kumbinasyon na may cross-sectional insulation monitoring ay ang katotohanan na ang solid earth fault kasalukuyang Ic sa mga network na may isang nakahiwalay na neutral, hindi ito nakasalalay sa grounding resistance ng mga housings ng mga de-koryenteng kagamitan, na hindi normally energized (dahil sa ang katunayan na ang kondaktibiti ng grounding point ay makabuluhang mas mataas kaysa sa kabuuan ng conductivity ng neutral, pagkakabukod at phase kapasidad na may kaugnayan sa lupa), at ang boltahe ng nasira phase na may kaugnayan sa lupa Uz ay isang maliit na bahagi ng phase boltahe ng pinagmulan.

Ang mga halaga ng mga dami ng AzSand Uz para sa simetriko na resistensya pagkakabukod na may kaugnayan sa lupa ay tinutukoy bilang mga sumusunod:

Azh = 3Uf /z, Uz = Ažs x rz = 3Uφ x (rz/ z)

kung saan rz - saligan na pagtutol ng mga de-koryenteng kagamitan na mga pabahay. Dahil z >> rz, pagkatapos ay Uz << Uf.

Tulad ng makikita mula sa mga formula, sa mga network na may nakahiwalay na neutral, ang short-circuit ng isang phase hanggang ground ay hindi nagiging sanhi ng mga short-circuit na alon, ang kasalukuyang I ay ilang milliamperes. Tinitiyak ng proteksiyon na shutdown ang awtomatikong pagsara ng electrical installation sa kaganapan ng electric shock at sa mga underground network ay batay sa awtomatikong pagsubaybay sa kondisyon ng pagkakabukod.

Paglalapat ng mga network na may nakahiwalay na neutral sa mga boltahe na higit sa 1000 V

Ang mga three-wire electrical network na may boltahe na higit sa 1 kV na may nakahiwalay na neutral (na may mababang grounding currents) ay kinabibilangan ng mga network na may boltahe na 3 — 33 kV. Dito, ang capacitive conductance ng mga phase na may paggalang sa lupa ay hindi maaaring pabayaan.

Sa normal na mode, ang mga alon sa mga phase ng pinagmulan ay tinutukoy ng geometric na kabuuan ng mga load at capacitive current ng mga phase na may paggalang sa lupa. Ang geometric na kabuuan ng capacitive currents ng tatlong phase ay katumbas ng zero, samakatuwid ay hindi kasalukuyang dumadaloy sa lupa.

Sa isang solid earth fault, ang boltahe sa earth ng faulted phase na ito ay nagiging humigit-kumulang katumbas ng zero., at ang mga boltahe sa earth ng iba pang dalawang (faulted) phase ay tumataas sa mga linear na halaga. Ang mga capacitive current ng mga hindi nasira na phase ay tumataas din ng √3 beses, dahil hindi phase, ngunit ang mga line voltage ay inilalapat na ngayon sa mga capacitance ng phase. Bilang resulta, ang capacitive current ng isang single-phase earth fault ay lumalabas na 3 beses ang normal na capacitive current bawat phase.

Ang ganap na halaga ng mga agos na ito ay medyo maliit. Kaya, para sa isang overhead na linya ng kuryente na may boltahe na 10 kV at isang haba ng 10 km, ang capacitive current ay NS tungkol sa 0.3 A., at para sa isang cable line na may parehong boltahe at haba - 10 A.

Ang paggamit ng isang three-wire network na may boltahe na 3 — 35 kV na may nakahiwalay na neutral ay hindi dahil sa mga kinakailangan para sa kaligtasan ng elektrikal (ang mga ganitong network ay palaging mapanganib para sa mga tao) at ang kakayahang matiyak ang normal na operasyon ng mga electrical receiver na konektado. sa phase-phase boltahe para sa isang tiyak na tagal ng panahon. Ang katotohanan ay na may single-phase earth faults sa mga network na may nakahiwalay na phase-neutral, ang phase-to-phase na boltahe ay nananatiling hindi nagbabago sa magnitude at ang phase ay inililipat ng isang anggulo na 120 °.

Ang pagtaas ng boltahe sa mga hindi nasirang phase sa isang linear na halaga ay umaabot hanggang ang lahat ay naroroon, at sa matagal na pagkakalantad, ang pagkasira ng pagkakabukod at isang kasunod na maikling circuit sa pagitan ng mga phase ay posible.Samakatuwid, sa naturang mga network, upang mabilis na makahanap ng mga pagkakamali sa lupa, ang awtomatikong kontrol sa pagkakabukod ay dapat isagawa, na kumikilos sa signal kapag ang paglaban ng pagkakabukod ng isa sa mga phase ay bumaba sa ibaba ng isang paunang natukoy na halaga.

Sa mga network na nagbibigay ng mga substation ng mga mobile installation, peat mine, coal mineT at Sa potash mine, ang proteksyon sa earth fault ay dapat gumana upang madiskonekta.

Kapag ang isang phase ay isinara sa lupa sa pamamagitan ng isang arcing arc, resonance phenomena at mapanganib na mga overvoltage hanggang sa (2.5 — 3.9) Uph, na, na may mahinang pagkakabukod, ay humahantong sa pagkabigo at maikling circuit nito. Samakatuwid, ang antas ng paghihiwalay ng linya ay tinutukoy ng dalas ng mga resonant na overvoltage.

Ang mga nakakaabala na arko ay nangyayari sa mga network na may capacitive earth fault currents sa itaas 10 at 15 A sa mga boltahe na 35 at 20 kV, ayon sa pagkakabanggit, sa itaas ng 20 at 30 A sa mga boltahe na 6 at 10 kV, ayon sa pagkakabanggit.

Upang maalis ang posibilidad ng pasulput-sulpot na mga arko at upang maalis ang nauugnay na mapanganib na mga kahihinatnan para sa pagkakabukod ng mga de-koryenteng kagamitan sa neutral na bahagi ng isang tatlong-kawad na network ay may kasamang isang inductive arc suppression reactor… Ang inductance ng reactor ay pinili sa paraang ang capacitive current sa lokasyon ng earth fault ay kasing liit hangga't maaari at sa parehong oras ay ginagarantiyahan ang operasyon ng relay protection na tumutugon sa isang single-phase earth fault.

M.A. Korotkevich