Заземлення нульового проводу

Варіанти з`єднання нейтралі

Електрична мережа, яка призначена для електропостачання містить джерело електроенергії, перетворювачі цієї енергії, а також споживачів. Оскільки використовується три фази при схемі з`єднання «зірка» з`являється вузол з`єднання загальний для них. Якщо такий вузол є з кожного боку електричного кола, причому ці вузли з`єднує провід, останній називається, або «нейтраллю», або «нульовим проводом». Його режим роботи дуже важливий для функціонування мережі електропостачання. Існує кілька режимів для нульового проводу:

  • Потенціал нейтралі дорівнює потенціалу землі, в результаті чого виходить глухозаземленной нульовий провід.
  • Нейтраль надійно ізольована, між нею і землею можливі невеликі за величиною струми витоку. В результаті виходить ізольований нульовий провід.
  • Нейтраль є частиною електричного кола, яка також включає опір з деяким досить малим опором і опір землі.

Від використання одного з перерахованих з`єднань нульового проводу із землею в мережі електропостачання залежать:

  • аварійні струми і скачки напруги в фазах при їх пошкодженнях;
  • система релейного захисту від замикання фази на землю;
  • схема захисту від стрибків напруги;
  • параметри заземлення, використовуваного на підстанції;
  • безпеку виконуваних робіт;
  • надійність функціонування всіх електричних машин та іншого електричного обладнання в електричній мережі, пов`язаних з нейтраллю.
  • Нульовий провід з «глухим» заземленням використовується головним чином в електромережах з напругою 380 Вольт і починаючи з 110 кіловольт і вище.
  • Ізольований нульовий провід використовується головним чином в електромережах з напругою 6, 10 і 35 кіловольт.

Варто відзначити, що ви можете виконувати це своїми руками або замовити електромонтажні роботи у майстрів на сайті Kabanchik.ua. Але, тим не менш, розібратися в основах, вивчивши мат частина.

Нульовий провід в мережі електропостачання 380 Вольт

Документально для цих мереж задані такі стандарти:

  • МЕК 364 «Електричні установки будинків»;
  • ГОСТ 30331.1-95 - ГОСТ 30331.9-95.

Відповідно до ГОСТ 30331.2-95 в електричних схемах використовуються такі позначення:

позначення

Широко поширена система заземлення з використанням нейтрального проводу, яка іменується як TN-C (на зображенні нижче).

Система заземлення TN-C



В системі TN-C заземлення зроблено на трансформаторній підстанції. До нього приєднано фазні обмотки трансформаторів, що забезпечують електроживлення навантажень фазною напругою 220 Вольт. Подача напруги до навантажень забезпечують фазні дроти і провід PEN, приєднаний до заземлення на підстанції. система TN-C відрізняється від інших подібних систем TN-S, TN-C-S, TT і IT дешевизною і простотою. Але по електричної безпеки вона гірше.

Це пояснюється її появою в ті досить-таки далекі часи, коли від замикань на корпус рятували запобіжники і автоматичні вимикачі. Час спрацювання цих захисних пристроїв, яке досить велике, визначає і час впливу на живий об`єкт вражає струму при тих чи інших пошкодженнях і контактах цих об`єктів з пошкодженими струмоведучих частин обладнання або електромережі. Великим за величиною повинен бути і струм спрацьовування. Також при використанні дроту PEN для заземлення можлива поява високого потенціалу на всіх пристроях, заземлених через нього.

Наприклад, при аваріях на повітряних лініях електропередачі, коли провід однієї з фаз обривається і падає на землю. До спрацьовування захисту на пристроях, заземлених через провід PEN, буде небезпечне для життя напруга. Ще більш фатальними можуть бути наслідки при обриві зв`язку нульового проводу із заземленням на підстанції, наприклад при його перегорання. Це забезпечить гарантоване поява фазної напруги на всьому обладнанні, заземленому через перегоріли провід. А пристрої захисного відключення при цьому не можуть бути використані.

Дорожчий, але і більш безпечною є система TN-S (На зображенні далі). Її поліпшена безпека забезпечена пристроями захисного відключення. Вони будуть гарантовано спрацьовувати через використання додаткового дроти, через який не течуть аварійні струми.

Система заземлення TN-S

У деяких електромережах використовується змішана система заземлення нульового проводу, в якій враховані ознаки, а також переваги і недоліки двох попередніх систем заземлення нейтрали. Це система заземлення TN-C-S, приклад якої на зображенні далі:

Змішана система заземлення

За схемою TT застосовується окреме заземлення без провідного зв`язку із заземленням на живильної трансформаторної підстанції. У такій схемі необхідно застосовувати пристрої захисного відключення. Вони будуть надійно спрацьовувати, оскільки вимірюють напругу щодо окремого заземлення. Автоматичні вимикачі і запобіжники будуть малоефективні як захисні пристрої.

До заземлення на підстанції в землі буде текти струм. Тому на окремому заземлении з`явиться досить великий потенціал. Він, швидше за все, буде становити небезпеку для життя в разі дотику до електроустаткування, приєднаному до цього окремого заземлення. Схема TT приведена на зображенні нижче.

Система заземлення TT

У схемі IT на трансформаторній підстанції заземлення приєднано до загального вузла фазних обмоток через резистор. Його опір може бути від сотень Ом до одиниць кіло. З метою захисту застосовується провід не пов`язаний з нейтраллю. У однофазних споживачів при замиканні на корпус струми виходять невеликими за величиною, тому що протікають по ланцюгу з резистором, через який обмотки приєднані до заземлення. Використання пристроїв захисного відключення ще більше підсилює цю найбільш безпечну схему, показану на зображенні нижче.

Безпечна схема використання пристроїв відключення

Не існує такого рішення із заземленням нульового проводу, який успішно вирішує всі необхідні завдання. Тому для кожного випадку найкраще застосовувати найбільш підходящу схему.

  • Схеми TN-C і TN-C-S існують, але тільки через те, що були першими і прив`язані до об`єктів давно побудованим. Для нових рішень не слід їх застосовувати. Вони найбільш небезпечні при аваріях як джерело ураження струмом і як джерело пожежі. При аваріях струми значні за величиною, сильно розгалужуються і створюють з цієї причини значні електромагнітні випромінювання.
  • Для капітальних об`єктів, в яких з часом не будуть вноситися будь-які зміни, схема TN-S є найбільш підходящою.
  • Якщо мережу електропостачання схильна до частих переробкам або є тимчасовою, для неї рекомендується схема TT.
  • У тому випадку, коли надійність електропостачання є найбільш значущим пріоритетом треба використовувати схему IT.
  • Для збільшення надійності рекомендується виконувати кілька заземлень рознесених по напрямку нульового проводу.

Як заземляется провід в мережах з високою напругою?

У мережах з напругою 6-35 кіловольт схема заземлення нульового проводу вибирається виходячи з тих аварійних ситуацій, які можуть виникати при замиканнях на землю. Те ж саме відноситься і до більш високовольтних мереж. Оскільки такі електромережі в своїй більшості складаються з ліній електропередачі, безперебійність електропостачання споживачів в них є пріоритетним завданням. Загалом, схема заземлення нульового проводу в таких електричних мережах вплине на:

  • величину струму на місці аварії;
  • аварійні скачки напруги в двох працездатних фазах при замиканні на землю в третій фазі;
  • характеристики ізоляції електричних машин та іншого електричного обладнання;
  • характеристики обладнання для захисту від перенапруг;
  • безперервність подачі електроенергії споживачам;
  • параметри заземлюючих контурів на підстанціях в межах нейтрали;
  • безпеку під час однофазних замикань працівників і функціонуючого електричного обладнання.

При більш детальному розгляді перерахованих пунктів буде потрібно кілька великих статей, або навіть книга. З цієї причини в рамках цієї невеликої статті більш детально вони не розглядаються.


Поділися в соц. мережах:

Увага, тільки СЬОГОДНІ!
По темі: