Заземителна система

by / Петък, 17 март 2017 / Публикувана в Електрически и механични

В електрическа инсталация или система за електрозахранване a заземителна система or заземяваща система свързва специфични части от тази инсталация с проводящата повърхност на Земята за безопасност и функционални цели. Отправна точка е проводящата повърхност на Земята, или на корабите, повърхността на морето. Изборът на заземителна система може да повлияе на безопасността и електромагнитната съвместимост на инсталацията. Регламентите за заземяващите системи се различават значително между страните и между различните части на електрическите системи, въпреки че много от тях следват препоръките на Международната електротехническа комисия, които са описани по-долу.

Тази статия се отнася само за заземяване на електрическа енергия. Примерите за други заземителни системи са изброени по-долу с връзки към артикули:

  • За предпазване на конструкцията от удар от мълния, насочване на мълнията през заземителната система и в земния прът, а не преминаване през конструкцията.
  • Като част от едножичните земни връщащи захранващи и сигнални линии, каквито бяха използвани за подаване на мощност с ниска мощност и за телеграфни линии.
  • В радиото, като заземен самолет за голяма монополна антена.
  • Като спомагателен баланс на напрежението за други видове радио антени, като например диполи.
  • Като точка на захранване на заземена диполна антена за VLF и ELF радио.

Цели на електрическото заземяване

Защитно заземяване

В Обединеното кралство „заземяване“ е свързването на откритите проводящи части на инсталацията посредством защитни проводници към „основния заземителен терминал“, който е свързан с електрод в контакт със земната повърхност. A защитен проводник (PE) (известен като оборудване заземяващ проводник в Националния електрически кодекс на САЩ) избягва опасност от токов удар, като държи експониращата проводяща повърхност на свързани устройства близо до земния потенциал в условия на повреда. В случай на повреда, токът може да изтече на земята от системата за заземяване. Ако това е прекомерно, ще работи защитата от свръхток на предпазител или прекъсвач, като по този начин ще защити веригата и ще отстрани всички предизвикани от повреда напрежения от откритите проводящи повърхности. Това изключване е основен принцип на съвременната практика на окабеляването и се нарича „Автоматично изключване на захранването“ (ADS). Максимално допустимите стойности на импеданса на контура на земната повреда и характеристиките на устройствата за защита от свръхток са строго определени в разпоредбите за електрическа безопасност, за да се гарантира, че това се случва незабавно и че докато тече свръхток, на проводящите повърхности не възникват опасни напрежения. Следователно защитата е чрез ограничаване на повишаването на напрежението и неговата продължителност.

Алтернативата е отбрана в дълбочина - като подсилена или двойна изолация - когато трябва да възникнат множество независими повреди, за да се изложи опасно състояние.

Функционално заземяване

A функционална земя връзката служи за цел, различна от електрическата безопасност, и може да носи ток като част от нормалната работа. Най-важният пример за функционална земя е неутралът в електрическа система за захранване, когато тя е токопроводящ проводник, свързан със заземяващия електрод при източника на електрическа енергия. Други примери за устройства, които използват функционални заземяващи връзки, включват потискащи пренапрежения и електромагнитни филтри за смущения.

системи за ниско напрежение

В разпределителните мрежи с ниско напрежение, които разпределят електроенергията към най-широкия клас крайни потребители, основната грижа при проектирането на заземителни системи е безопасността на потребителите, които използват електрическите уреди и тяхната защита срещу токови удари. Системата за заземяване, в комбинация със защитни устройства като предпазители и устройства за остатъчен ток, в крайна сметка трябва да гарантира, че човек не трябва да влиза в контакт с метален предмет, чийто потенциал спрямо потенциала на човека надвишава „безопасен” праг, обикновено зададен на около 50 V.

В електрическите мрежи със системно напрежение от 240 V до 1.1 kV, които се използват предимно в промишлено / минно оборудване / машини, а не в обществено достъпни мрежи, конструкцията на заземителната система е също толкова важна от гледна точка на безопасността, колкото и за битовите потребители.

В повечето развити страни, 220 V, 230 V или 240 V контакти с заземени контакти са въведени непосредствено преди или скоро след Втората световна война, макар и със значителни национални различия в популярността. В Съединените щати и Канада 120 V контактите, инсталирани преди средата на 1960-те години, обикновено не включват заземен (заземен) щифт. В развиващия се свят практиката на местно окабеляване може да не осигурява връзка със заземителен щифт на контакта.

При липса на захранващо заземяване устройства, които се нуждаят от заземителна връзка, често използват неутрално захранване. Някои използваха специални наземни пръти. Много 110 V уреди имат поляризирани щепсели, за да поддържат разлика между „линеен“ и „неутрален“, но използването на неутрално захранване за заземяване на оборудването може да бъде много проблематично. „Линия“ и „неутрален“ може случайно да бъдат обърнати в контакта или щепсела, или връзката неутрална земя да се повреди или да бъде инсталирана неправилно. Дори нормалните токове на натоварване в неутралата могат да генерират опасни падания на напрежението. Поради тези причини повечето държави вече са назначили специални защитни земни връзки, които сега са почти универсални.

Ако пътят на повреда между случайно захранвани обекти и захранващата връзка има нисък импеданс, токът на неизправността ще бъде толкова голям, че устройството за защита от претоварване на тока (предпазител или прекъсвач) ще се отвори, за да отстрани неизправността на земята. Когато заземителната система не осигурява метален проводник с нисък импеданс между загражденията на оборудването и връщането на захранването (като например в TT отделно заземена система), токовите дефекти са по-малки и не е задължително да работят на устройството за защита от свръхток. В такъв случай се инсталира детектор за остатъчен ток, за да открие изтичащия ток към земята и да прекъсне веригата.

IEC терминология

Международният стандарт IEC 60364 разграничава три фамилии за заземяване, използвайки двубуквените кодове TN, TT, и IT.

Първата буква обозначава връзката между заземяването и захранващото оборудване (генератор или трансформатор):

"Т" - Директна връзка на точка със земя (на латиница: Terra)
"I" - Никаква точка не е свързана със земята (изолация), освен може би чрез висок импеданс.

Втората буква обозначава връзката между заземяване или мрежа и електрическото устройство, което се доставя:

"Т" - Земната връзка е чрез локална директна връзка със земята (на латински: Terra), обикновено чрез заземен прът.
"Н" - Земната връзка се осъществява от електрозахранването Nмрежи, или като отделен защитен заземител (PE) или комбиниран с неутралния проводник.

Видове TN мрежи

В TN заземителна система, една от точките в генератора или трансформатора е свързана със земя, обикновено звездната точка в трифазна система. Тялото на електрическото устройство е свързано със земята чрез тази земна връзка при трансформатора. Това споразумение е настоящ стандарт за жилищни и промишлени електрически системи, особено в Европа.

Извиква се проводникът, който свързва откритите метални части на електрическата инсталация на потребителя защитна земя. Проводникът, който се свързва със звездната точка в трифазна система или който носи връщащия ток в еднофазна система, се нарича неутрален (N). Различават се три варианта на TN системи:

TN-S
PE и N са отделни проводници, които са свързани единствено в близост до източника на енергия.
TN-C
Комбиниран PEN проводник изпълнява функциите както на PE, така и на N проводник. (за системи 230 / 400V, които обикновено се използват само за дистрибуторски мрежи)
TN-C-S
Част от системата използва комбиниран PEN проводник, който в един момент се разделя на отделни PE и N линии. Комбинираният PEN проводник обикновено се намира между подстанцията и точката на влизане в сградата, а земята и неутралът са разделени в обслужващата глава. Във Великобритания тази система е известна също като защитно многократно заземяване (PME), поради практиката на свързване на комбинирания неутрален и заземен проводник към реалната земя на много места, за да се намали рискът от токов удар в случай на счупен PEN проводник. Подобни системи в Австралия и Нова Зеландия са обозначени като множество заземен неутрален (МЪЖ) и в Северна Америка като многозаземна неутрална (MGN).
TN-S: отделни защитни заземяващи (PE) и неутрални (N) проводници от трансформатор към консумиращо устройство, които не са свързани заедно в нито една точка след точката на разпределение на сградата.
TN-C: комбиниран PE и N проводник по целия път от трансформатора до консумиращото устройство.
TN-CS заземяваща система: комбиниран PEN проводник от трансформатор до сградна разпределителна точка, но отделни PE и N проводници в неподвижно вътрешно окабеляване и гъвкави захранващи кабели.

 

Възможно е захранването на TN-S и TN-CS да се извършва от един и същи трансформатор. Например, обвивките на някои подземни кабели корозират и спират да осигуряват добри земни връзки и така домовете, където се откриват „лоши земи с висока устойчивост“, могат да бъдат превърнати в TN-CS. Това е възможно само в мрежа, когато неутралът е подходящо устойчив срещу повреда и преобразуването не винаги е възможно. PEN трябва да бъде подходящо подсилен срещу повреда, тъй като PEN с отворена верига може да въздейства на пълното фазово напрежение на всеки открит метал, свързан към земната система на системата след прекъсването. Алтернативата е да се осигури локална земя и да се преобразува в TT. Основната атракция на TN мрежата е земната пътека с нисък импеданс, която позволява лесно автоматично изключване (ADS) на силна токова верига в случай на късо съединение от линия към PE, тъй като същият прекъсвач или предпазител ще работи или за LN, или за L -PE повреди и RCD не е необходим за откриване на земни неизправности.

TT мрежа

В TT (Terra-Terra) система за заземяване, защитната земна връзка за потребителя се осигурява от локален заземителен електрод ((понякога наричан връзка Terra-Firma) и има друга, независимо инсталирана на генератора. Между тях няма „земна жица“. Импедансът на дефектната верига е по-висок и освен ако импедансът на електрода наистина не е много нисък, TT инсталацията винаги трябва да има RCD (GFCI) като първи изолатор.

Голямото предимство на системата за заземяване TT е намалената провеждана намеса от свързаното оборудване на други потребители. TT винаги е бил за предпочитане за специални приложения като телекомуникационни сайтове, които се възползват от заземяването без смущения. Също така, TT мрежите не представляват сериозни рискове в случай на счупена неутрала. Освен това, в местата, където мощността се разпределя отгоре, земните проводници не са изложени на риск да станат под напрежение, ако който и да е отгоре разпределителен проводник бъде счупен от, да речем, паднало дърво или клон.

В ерата преди RCD системата за заземяване на TT беше непривлекателна за общо ползване поради трудността да се организира надеждно автоматично изключване (ADS) в случай на късо съединение от линия до PE (в сравнение с TN системи, където същият прекъсвач или предпазителят ще работи за LN или L-PE неизправности). Но тъй като устройствата с остатъчен ток облекчават този недостатък, TT заземителната система става много по-привлекателна, при условие че всички променливотокови вериги са защитени от RCD. В някои страни (като Обединеното кралство) се препоръчва за ситуации, при които еквипотенциалната зона с нисък импеданс е непрактична за поддържане чрез свързване, където има значително окабеляване на открито, като доставки за мобилни домове и някои селскостопански настройки, или където голям ток на повреда може да представлява други опасности, като например на депа за гориво или пристанища.

TT заземяващата система се използва в цяла Япония, с RCD модули в повечето индустриални условия. Това може да наложи допълнителни изисквания за задвижвания с променлива честота и захранващи устройства с комутационен режим, които често имат значителни филтри, предаващи високочестотен шум към земния проводник.

IT мрежа

В IT мрежа, електрическата разпределителна система изобщо няма връзка със земята или има само връзка с висок импеданс.

сравнение

TT IT TN-S TN-C TN-CS
Импеданс на веригата за повреда на земната грешка Високо Най-висока ниско ниско ниско
RCD предпочитан? Да N / A По избор Не По избор
Нуждаете се от заземен електрод на място? Да Да Не Не По избор
Цена на PE проводник ниско ниско Най-висока Най-малко Високо
Риск от счупване на неутрал Не Не Високо Най-висока Високо
Безопасност Безопасно По-малко безопасни Най-сигурният Най-малко безопасно Безопасно
Електромагнитни смущения Най-малко Най-малко ниско Високо ниско
Рискове за безопасността Импеданс с голям контур (стъпкови напрежения) Двойна повреда, пренапрежение Счупен неутрален Счупен неутрален Счупен неутрален
Предимства Безопасна и надеждна Непрекъснатост на работа, цена Най-сигурният цена Безопасност и разходи

Други терминологии

Докато националните разпоредби за окабеляване на сгради в много страни следват терминологията на IEC 60364, в Северна Америка (САЩ и Канада) терминът „заземителен проводник на оборудването“ се отнася до основи на оборудването и заземяващи проводници на разклонителни вериги и „проводник за заземяващ електрод“ се използва за проводници, свързващи заземен прът (или подобен) със сервизен панел. „Заземен проводник“ е системата „неутрална“. Австралийските и новозеландските стандарти използват модифицирана система за заземяване PME, наречена Multiple Earthed Neutral (MEN). Неутралът е заземен (заземен) във всяка точка на обслужване на потребителите, като по този начин ефективното неутрално потенциално различие е нула по цялата дължина на НН линиите. В Обединеното кралство и някои страни от Съдружието терминът „PNE“, означаващ Фаза-Неутрална Земя, се използва, за да покаже, че се използват три (или повече за нефазни връзки) проводници, т.е. PN-S.

Заземен със съпротива неутрал (Индия)

Подобно на системата HT, земната система за устойчивост също е въведена за добив в Индия съгласно разпоредбите на Централния орган за електроенергия за LT система (1100 V> LT> 230 V). Вместо плътно заземяване на звездна неутрална точка между тях се добавя подходящо неутрално съпротивление на заземяване (NGR), ограничаващо тока на земно изтичане до 750 mA. Поради ограничението на тока на повредата е по-безопасно за газообразни мини.

Тъй като изтичането на земя е ограничено, защитата от изтичане има най-високата граница само за вход 750 mA. В твърдо заземена система токът на изтичане може да достигне ток на късо съединение, тук той е ограничен до максимум 750 mA. Този ограничен работен ток намалява общата ефективност на работа на релейната защита от течове. Значението на ефективната и най-надеждна защита се увеличи за безопасността срещу токов удар в мини.

В тази система има възможности свързаното съпротивление да се отвори. За да се избегне тази допълнителна защита за наблюдение на съпротивлението се използва, които изключват захранването в случай на повреда.

Защита от изтичане на земята

Изтичането на ток от Земята може да бъде много вредно за хората, ако преминава през тях. За да се избегнат случайни удари от електрически уреди / оборудване, релето / сензорът за изтичане на земя се използват при източника за изолиране на мощността, когато изтичането надвиши определена граница. За целта се използват прекъсвачи за утечки на земя. Прекъсвачът на токовия сензор се нарича RCB / RCCB. В промишленото приложение релетата за изтичане на земя се използват с отделен CT (токов трансформатор), наречен CBCT (ядрен балансиран токов трансформатор), който усеща ток на утечка (ток с нулева фазова последователност) на системата през вторичния на CBCT и това управлява релето. Тази защита работи в диапазона от мили ампера и може да бъде настроена от 30 mA до 3000 mA.

Проверка на земната свързаност

От системата за захранване на дистрибуция / снабдяване в допълнение към земното ядро ​​се управлява отделно пилотно ядро ​​p. Устройството за проверка на свързаността към Земята е фиксирано в края на източника, който непрекъснато следи заземяването. Пилотното ядро ​​p инициира от това устройство за проверка и преминава през свързващ кабел, който по принцип доставя енергия за движещи се минни машини (LHD). Това ядро ​​p е свързано със земята в края на разпределението чрез диодна верига, която завършва електрическата верига, инициирана от контролното устройство. Когато се прекъсне свързаността на земята към превозното средство, тази пилотна верига се изключва, защитното устройство, фиксирано в източника, се активира и изолира захранването на машината. Този тип верига е задължителна за преносимото тежко електрическо оборудване, което се използва в наземните мини.

Имоти

цена

  • TN мрежите спестяват цената на земна връзка с нисък импеданс на мястото на всеки потребител. Такава връзка (заровена метална конструкция) е необходима за осигуряване защитна земя в IT и TT системи.
  • TN-C мрежите спестяват разходите за допълнителен проводник, необходим за отделни N и PE връзки. За да се намали рискът от счупване на неутрали, са необходими специални видове кабели и много връзки към земята.
  • TT мрежите изискват правилна защита от RCD (заземяване).

Безопасност

  • В TN е много вероятно изолацията на изолацията да доведе до висок ток на късо съединение, който ще задейства прекъсвач на ток или предпазител и ще изключи L проводниците. При TT системите импедансът на веригата за повреда може да бъде твърде висок, за да го направи, или прекалено висок, за да го направи в рамките на необходимото време, така че обикновено се използва RCD (преди ELCB). По-ранните TT инсталации може да не разполагат с тази важна характеристика за безопасност, което позволява на CPC (защитен проводник на веригата или PE) и може би свързани метални части в обсега на лица (открити проводящи части и външно-проводящи части) да се захранват за дълги периоди при повреда условия, което представлява реална опасност.
  • В системите TN-S и TT (и в TN-CS извън точката на разделяне) може да се използва устройство за остатъчен ток за допълнителна защита. При липса на някаква повреда на изолацията в устройството на потребителя, уравнението IL1+IL2+IL3+IN = 0, и RCD може да изключи захранването веднага щом тази сума достигне праг (обикновено 10 mA - 500 mA). Неизправност на изолацията между L или N и PE ще задейства RCD с голяма вероятност.
  • В IT и TN-C мрежите за остатъчните токове е много по-малко вероятно да открият повреда в изолацията. В TN-C система те също биха били много уязвими от нежелано задействане от контакт между земни проводници на вериги на различни RCD или с реална земя, като по този начин биха направили използването им невъзможно. Също така RCD обикновено изолира неутралната сърцевина. Тъй като това е опасно да се направи това в TN-C система, RCD на TN-C трябва да бъдат свързани, за да прекъснат единствено линейния проводник.
  • В еднофазни еднофазни системи, където Земята и неутралът са комбинирани (TN-C и частта от TN-CS системи, която използва комбинирано неутрално и заземяващо ядро), ако има проблем с контакта в PEN проводника, тогава всички части на заземителната система след прекъсването ще се повишат до потенциала на L проводника. В небалансирана многофазна система потенциалът на заземителната система ще се движи към този на най-натоварения тръбен проводник. Подобно покачване на потенциала на неутрала след прекъсването е известно като a неутрална инверсия. Следователно, TN-C връзките не трябва да преминават през щепселни връзки или гъвкави кабели, където има по-голяма вероятност от проблеми с контакта, отколкото при фиксирани кабели. Съществува и риск, ако кабелът е повреден, което може да бъде смекчено чрез използването на концентрична кабелна конструкция и множество земни електроди. Поради (малките) рискове от загубеното неутрално повдигане на "заземените" метални изделия до опасен потенциал, съчетано с повишения риск от шок от близост до добър контакт с истинска земя, използването на доставки на TN-CS е забранено във Великобритания за каравани и брегови доставки на лодки и силно не се препоръчва използването им във ферми и на открити сгради, и в такива случаи се препоръчва всички външни окабелявания да се направят с RCD и отделен заземен електрод.
  • В ИТ системите една грешка на изолацията е малко вероятно да причини опасни токове да протичат през човешко тяло в контакт със земята, тъй като не съществува верига с нисък импеданс, за да тече такъв ток. Въпреки това, първата повреда на изолацията може ефективно да превърне ИТ системата в TN система, а след това втора повреда на изолацията може да доведе до опасни токове на тялото. По-лошото е, че в многофазна система, ако един от линейните проводници осъществи контакт със земята, това би довело до това, че другите фазови ядра се покачват до напрежението на фазата спрямо земното, а не към неутралното фазово напрежение. ИТ системите също изпитват по-големи преходни пренапрежения в сравнение с други системи.
  • В системите TN-C и TN-CS всяка връзка между комбинираното неутрално и заземяващо ядро ​​и земното тяло може да доведе до извършване на значителен ток при нормални условия и може да пренесе още повече при нарушена неутрална ситуация. Следователно, главните еквипотенциални свързващи проводници трябва да бъдат оразмерени с това предвид; използването на TN-CS не е препоръчително в ситуации като бензиностанции, където има комбинация от много заровени метални изделия и експлозивни газове.

Електромагнитна съвместимост

  • В системите TN-S и TT потребителят има нискошумна връзка към земята, която не страда от напрежението, което се появява върху N проводника в резултат на връщащите токове и импеданса на този проводник. Това е от особено значение при някои видове телекомуникационни и измервателни уреди.
  • В TT системите всеки потребител има своя собствена връзка със земята и няма да забележи токове, които могат да бъдат причинени от други потребители по споделена линия на PE.

Регламенти

  • В Националния електрически кодекс на САЩ и Канадския електрически кодекс захранването от разпределителния трансформатор използва комбиниран нулев и заземителен проводник, но в структурата се използват отделни нулеви и защитни земни проводници (TN-CS). Неутралата трябва да бъде свързана към земя само от захранващата страна на изключващия превключвател на клиента.
  • В Аржентина, Франция (TT) и Австралия (TN-CS) клиентите трябва да осигурят свои собствени наземни връзки.
  • Япония се регулира от закона за PSE и използва TT заземяване в повечето инсталации.
  • В Австралия се използва многозаземна неутрална (MEN) заземяваща система и е описана в раздел 5 на AS 3000. За LV клиент това е TN-C система от трансформатора на улицата до помещенията (неутралната е заземен няколко пъти по този сегмент) и система TN-S вътре в инсталацията, от Главната табла надолу. Разгледана като цяло, тя е TN-CS система.
  • В Дания регулацията за високо напрежение (Stærkstrømsbekendtgørelsen) и Малайзия Наредбата за електричество от 1994 г. гласи, че всички потребители трябва да използват TT заземяване, въпреки че в редки случаи TN-CS може да бъде разрешен (използва се по същия начин, както в Съединените щати). Правилата са различни, когато става дума за по-големи компании.
  • В Индия, съгласно разпоредбите на Централния орган за електроенергия, CEAR, 2010, правило 41, има осигуряване на заземяване, неутрален проводник на 3-фазна, 4-жична система и допълнителен трети проводник на 2-фазна, 3-жична система. Заземяването трябва да се извършва с две отделни връзки. Системата за заземяване също така да има минимум две или повече земни ями (електрод), така че да се извършва правилно заземяване. Съгласно правило 42, инсталацията с товар над 5 kW над 250 V трябва да има подходящо защитно устройство срещу земно изтичане, за да изолира товара в случай на земна повреда или теч.

Примери за приложение

  • В областите на Обединеното кралство, където преобладава подземният захранващ кабел, системата TN-S е често срещана.
  • В Индия доставките на LT обикновено се осъществяват чрез TN-S система. Неутралът е двойно заземен на разпределителния трансформатор. Неутралното и заземяването се извършват отделно при разпределителните въздушни линии / кабели. Отделен проводник за въздушни линии и броня на кабели се използва за заземяване. В края на потребителя са инсталирани допълнителни заземяващи електроди / ями за укрепване на заземяването.
  • Повечето съвременни домове в Европа имат система за заземяване TN-CS. Комбинираната неутрала и земя възниква между най-близката трансформаторна подстанция и изключената услуга (предпазителят преди измервателния уред). След това във всички вътрешни окабелявания се използват отделни заземителни и неутрални жила.
  • По-старите градски и крайградски домове в Обединеното кралство са склонни да доставят TN-S доставки, като земната връзка се доставя през водещата обвивка на подземния кабел за олово и хартия.
  • По-старите домове в Норвегия използват информационната система, докато по-новите домове използват TN-CS.
  • Някои по-стари домове, особено тези, построени преди изобретяването на прекъсвачи на остатъчен ток и кабелни мрежи, използват вътрешно TN-C устройство. Това вече не е препоръчителна практика.
  • Лабораторни стаи, медицински заведения, строителни площадки, сервизи за ремонт, подвижни електрически инсталации и други среди, които се доставят чрез генератори на двигатели, когато има повишен риск от повреда в изолацията, често използват ИТ заземяване, осигурено от изолационни трансформатори. За да смекчат проблемите с две грешки с ИТ системите, изолационните трансформатори трябва да доставят само малък брой товари всеки и трябва да бъдат защитени с устройство за наблюдение на изолацията (обикновено се използва само от медицински, железопътни или военни ИТ системи, поради разходи).
  • В отдалечени райони, където разходите за допълнителен PE проводник надвишават цената на локална земна връзка, TT мрежите обикновено се използват в някои страни, особено в по-старите имоти или в селските райони, където в противен случай безопасността може да бъде застрашена от счупване на надземен PE проводник от, да речем, паднал клон на дърво. TT доставките на отделни имоти се наблюдават и в повечето TN-CS системи, където отделна собственост се счита за неподходяща за TN-CS доставка.
  • В Австралия, Нова Зеландия и Израел се използва системата TN-CS; понастоящем правилата за окабеляване гласят, че освен това всеки клиент трябва да осигури отделна връзка със земята чрез свързване на водопровод (ако металните водопроводи влизат в помещенията на потребителя) и специален заземителен електрод. В Австралия и Нова Зеландия това се нарича Multiple Earthed Neutral Link или MEN Link. Тази връзка MEN е подвижна за целите на тестването на инсталацията, но е свързана по време на употреба чрез заключваща система (например гайки) или два или повече винта. В MEN системата целостта на Neutral е от първостепенно значение. В Австралия новите инсталации също трябва да свържат фундаменталния бетон, подсилващ под влажни зони, със земния проводник (AS3000), като обикновено увеличава размера на заземяването и осигурява равновесна равнина в зони като бани. При по-старите инсталации не е необичайно да се намери само връзката на водопровода и е позволено да остане такава, но допълнителният заземителен електрод трябва да бъде инсталиран, ако се извърши някаква работа по надстройката. Защитните земни и нулеви проводници се комбинират до неутралната връзка на потребителя (разположена от страната на клиента на неутралната връзка на електромера) - отвъд тази точка, защитната земя и нулевите проводници са отделни.

Системи с високо напрежение

Във мрежи с високо напрежение (над 1 kV), които са далеч по-малко достъпни за широката общественост, фокусът при проектирането на заземителната система е по-малко върху безопасността и повече върху надеждността на захранването, надеждността на защитата и въздействието върху оборудването в присъствието на късо съединение. Само големината на късите съединения фаза-земя, които са най-често срещани, се влияе значително при избора на заземителна система, тъй като текущата пътека е затворена предимно през земята. Трифазните HV / MV силови трансформатори, разположени в разпределителни подстанции, са най-често срещаният източник на захранване за разпределителните мрежи, а видът на заземяването на тяхната неутрална определя системата за заземяване.

Има пет вида неутрално заземяване:

  • Твърдо заземен неутрален
  • Неразгледан неутрален
  • Заземен със съпротива неутрален
    • Заземяване с ниска устойчивост
    • Заземяване с висока устойчивост
  • Заземен с реактивност неутрален
  • Използване на заземителни трансформатори (като Zigzag трансформатор)

Твърдо заземен неутрален

In солиден or пряко заземена неутрална, звездната точка на трансформатора е директно свързана със земята. В това решение е предвиден път с нисък импеданс за затваряне на тока на земната повреда и в резултат на това техните величини са сравними с трифазни токове на повреда. Тъй като неутралната остава в потенциала близо до земята, напреженията в незасегнатите фази остават на нива, подобни на тези преди дефекта; поради тази причина тази система се използва редовно в преносни мрежи с високо напрежение, където разходите за изолация са високи.

Заземен със съпротива неутрален

За ограничаване на късо съединение на земната повреда се добавя допълнително неутрално съпротивление на заземяване (NGR) между неутрала, звездната точка на трансформатора и земята.

Заземяване с ниска устойчивост

При ниско съпротивление границата на тока на повреда е сравнително висока. В Индия тя е ограничена на 50 A за мини с открита отливка съгласно Правилата на Централния орган за електричество, CEAR, 2010, правило 100.

Неразгледан неутрален

In разкрита, изолиран or плаващ неутрален в системата, както в информационната система, няма пряка връзка между звездната точка (или която и да е друга точка в мрежата) и земята. В резултат на това токовите разклонения не могат да бъдат затворени и поради това имат незначителни величини. На практика обаче токът на повреда няма да бъде равен на нула: проводниците във веригата - особено подземните кабели - имат присъщ капацитет към земята, което осигурява път с относително висок импеданс.

Системите с изолиран неутрал могат да продължат да работят и да осигуряват непрекъсната доставка дори при наличие на заземяване.

Наличието на непрекъсната земна повреда може да представлява значителен риск за безопасността: ако токът надвишава 4 A - 5 A, се развива електрическа дъга, която може да се поддържа дори след отстраняване на повредата. Поради тази причина те се ограничават главно до подземни и подводни мрежи и промишлени приложения, където нуждата от надеждност е висока, а вероятността от човешки контакт относително ниска. В градските разпределителни мрежи с множество подземни захранващи устройства капацитивният ток може да достигне няколко десетки ампера, което представлява значителен риск за оборудването.

Ползата от ниския ток на неизправност и продължаването на работата на системата след това се компенсира от присъщия недостатък, че мястото на повредата е трудно да се открие.

TOP

ЗАБРАВЕНИ ДЕТАЙЛИ?