Isoleeritud nulliga elektrivõrkude kasutamine

Eraldatud null on trafo või generaatori null, mis ei ole ühendatud maandusseadmega või on sellega ühendatud suure takistusega.

Isoleeritud nulliga elektrivõrke kasutatakse elektrivõrkudes pingega 380 — 660 V ja 3 — 35 kV.

Eraldatud nulliga võrkude rakendamine pingel kuni 1000 V

Kolmejuhtmelised elektrivõrgud isoleeritud neutraaliga kasutatakse pingel 380–660 V, kui on vaja järgida kõrgendatud elektriohutuse nõudeid (söekaevanduste elektrivõrgud, kaaliumkloriidi kaevandused, turbakaevandused, mobiilsed paigaldised). Mobiilsete elektripaigaldiste võrke saab teostada nelja juhtmega.

Tavatalitluses on võrgufaaside pinged maandusele sümmeetrilised ja arvuliselt võrdsed paigaldise faasipingega ning voolud lähtefaasides on võrdsed faasikoormuse vooludega.

Võrkudes, mille pinge on kuni 1 kV (reeglina lühikesed), jäetakse faaside mahtuvuslik juhtivus maapinna suhtes tähelepanuta.

Kui inimene puudutab võrgu faasi, läbib vool tema keha

Azh = 3Uf / (3r3+ z)

kus Uf — faasipinge; r3 — inimkeha takistus (võetuna 1 kΩ); z — faasi ja maanduse isoleerimise takistus (100 kΩ või rohkem faasi kohta).

Alates z >>r3 on vool I tühiselt väike. Seetõttu on inimesel faasi puudutamine suhteliselt ohutu. Just see asjaolu määrab isoleeritud nulli kasutamise nende objektide elektripaigaldistes, mille ruumid on inimestele elektrilöögiohu seisukohalt liigitatud eriti ohtlikuks või kõrgendatud ohtlikuks.

Defektse isolatsiooni korral, kui z << rz, langeb inimene faasi puudutades faasipinge alla. Sel juhul voolu. inimkeha läbimine võib ületada surmava väärtuse.

Ühefaasiliste maandusrikete korral suureneb rikkefaaside pinge maapinna suhtes lineaarselt ning lühise hetkel puutumatut faasi puudutades inimkeha läbiv vool on alati ohtlik, kuna ulatub mitmesajani. milliamprites (siin z << rз ja väärtuse asemel tuleb valemis asendada liinipinge Uf väärtus, st √3.

Ülaltoodu tagajärg on sellistes võrkudes kaitsemeetmena kasutamine kaitse lahtiühendamiseks või maandamiseks koos seisukorra jälgimise isolatsioonivõrkudega. Nendes elektripaigaldistes ei ole lubatud võrgu pikaajaline töötamine ühefaasiliste maandusriketega.

Maanduse kasutamise aluseks kombineerituna ristlõike isolatsiooni jälgimisega on asjaolu, et isoleeritud nulliga võrkudes tahke maandusvoolu Ic ei sõltu see elektriseadmete korpuste maandustakistusest, mis ei ole normaalselt pingestatud (tingituna asjaolust, et maanduspunkti juhtivus on oluliselt suurem kui nulli juhtivuse, isolatsiooni ja faasimahtuvuse summa maa suhtes) ning kahjustatud faasi pinge maa suhtes Uz on väike osa allika faasipingest.

Koguste AzSand Uz väärtused isolatsiooni sümmeetrilise takistuse jaoks maapinna suhtes määratakse järgmiselt:

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

kus rz — elektriseadmete korpuste maandustakistus. Kuna z >> rz, siis Uz << Uf.

Nagu valemitest näha, siis isoleeritud nulliga võrkudes ei põhjusta ühe faasi lühis maandusega lühisvoolusid, vool I on mitu milliamprit. Kaitseseiskamine tagab elektripaigaldise automaatse väljalülitamise elektrilöögi korral ja maa-alustes võrkudes põhineb isolatsiooni seisukorra automaatsel jälgimisel.

Eraldatud nulliga võrkude rakendamine pingetel üle 1000 V

Kolmejuhtmelised elektrivõrgud pingega üle 1 kV isoleeritud nulliga (madala maandusvooluga) hõlmavad võrke pingega 3–33 kV. Siin ei saa tähelepanuta jätta faaside mahtuvuslikku juhtivust maapinna suhtes.

Tavarežiimis määratakse voolud allika faasides faaside koormuste ja mahtuvusvoolude geomeetrilise summaga maapinna suhtes Kolme faasi mahtuvusvoolude geomeetriline summa on võrdne nulliga, seega ei vool voolab läbi maa.

Tahke maandusrike korral muutub selle rikkefaasi pinge maanduses ligikaudu võrdseks nulliga ja kahe ülejäänud (tõrkega) faasi maanduspinged suurenevad lineaarsete väärtusteni. Kahjustamata faaside mahtuvuslikud voolud suurenevad samuti √3 korda, kuna faasimahtuvustele ei rakendata nüüd mitte faasi, vaid liini pinget. Selle tulemusena osutub ühefaasilise maandusrike mahtuvuslik vool 3 korda tavalisest mahtuvusvoolust faasi kohta.

Nende voolude absoluutväärtus on suhteliselt väike. Niisiis on 10 kV pingega ja 10 km pikkuse õhuliini puhul mahtuvuslik vool NSumbes 0,3 A. ja sama pinge ja pikkusega kaabelliini puhul 10 A.

3–35 kV pingega kolmejuhtmelise võrgu kasutamine isoleeritud nulliga ei tulene elektriohutuse nõuetest (sellised võrgud on alati inimestele ohtlikud) ja võimalusest tagada ühendatud elektrivastuvõtjate normaalne töö. faasifaasi pingele teatud aja jooksul. Fakt on see, et isoleeritud faasineutraaliga võrkude ühefaasiliste maandusrikete korral jääb faasidevaheline pinge suurusjärgus muutumatuks ja faasi nihutatakse 120 ° nurga võrra.

Pinge tõus kahjustamata faasides lineaarse väärtuseni ulatub seni, kuni kõik on olemas ning pikema kokkupuute korral on võimalik isolatsioonikahjustus ja sellele järgnev lühis faaside vahel.Seetõttu tuleks sellistes võrkudes maandusrikete kiireks leidmiseks läbi viia automaatne isolatsioonikontroll, mis toimib signaalile, kui ühe faasi isolatsioonitakistus langeb alla etteantud väärtuse.

Mobiilsete seadmete alajaamu toitevõrkudes, turbakaevandustes, söekaevandustes ja kaaliumkloriidi kaevandustes peab lahtiühendamiseks toimima maanduskaitse.

Kui faas suletakse maapinnaga kaarekaarega, tekivad resonantsnähtused ja ohtlikud liigpinged kuni (2,5 — 3,9) Uph, mis nõrgenenud isolatsiooni korral põhjustavad selle rikke ja lühise. Seetõttu määrab liini isolatsiooni taseme resonantsliigpinge sagedus.

Katkestavad kaared tekivad võrkudes, mille mahtuvuslikud maandusvoolud on üle 10 ja 15 A pingetel vastavalt 35 ja 20 kV, üle 20 ja 30 A pingetel vastavalt 6 ja 10 kV.

Katkevate kaare tekkimise võimaluse välistamiseks ja sellega seotud ohtlike tagajärgede kõrvaldamiseks elektriseadmete isolatsioonile kolmejuhtmelise võrgu neutraalses osas sisaldab induktiiv kaare summutamise reaktor… Reaktori induktiivsus on valitud selliselt, et maandusrike asukohas oleks mahtuvuslik vool võimalikult väike ja samas garanteeriks ühefaasilisele maandusrikkele reageeriva releekaitse töö.

M. A. Korotkevitš