Ena najbolj zapletenih in zapletenih tem pri ožičenju je ozemljitev in ozemljitev. Kakšna je njihova razlika? Kakšne so opredelitve ozemljitve in ozemljitve? Ali se ti izrazi vedno uporabljajo pravilno in na svojem mestu? Poskusimo podrobneje razmisliti o temi.

Naprava alternatorja

Okvir z zavoji žice v magnetnem polju je najpreprostejši alternator. Če okvir zavrtite s tuljavo, navita okoli njega, bo izmenični magnetni tok v krogu zanke ustvaril izmenični sinusoidni tok v tuljavi. To je najpreprostejši alternator. Tako so v elektrarnah razporejeni generatorji. Rotor (okvir) se vrti v magnetnem polju statorja.

Rotor poganja: tok vode v hidroelektrarnah, veter v vetrnih generatorjih, parna turbina v termoelektrarnah in jedrskih elektrarnah, motor z notranjim zgorevanjem v bencinskih in dizelskih generatorjih. Načelo je enako - pretvorba mehanske energije vrtenja v izmenični električni tok. Standardna frekvenca izmeničnega toka v Ruski federaciji je 50 Hz. To pomeni, da rotor generatorja naredi strogo 50 vrtljajev na sekundo ali 3000 vrtljajev na minuto. Frekvenca izmenične napetosti se vzdržuje z natančnostjo ± 2%.

Večfazni AC

Če na rotor ne postavimo ene tuljave, ampak dve ali več, bomo dobili večfazno mrežo. Zakaj so? Večfazna omrežja lahko ustvarijo vrtljivo elektromagnetno polje in vrtijo elektromotorje.

Prva električna omrežja so bila dvofazna. Na rotorju dvofaznega generatorja se enemu navitju doda drugi, zasukan za 90 stopinj, torej četrtine zavoja. Tok v enem navitju zaostaja tok v drugem za četrtino vrtljaja rotorja ali četrtino obdobja sinusoida. Pravijo, da ima fazni premik 90 stopinj.

Če izhode faznih navitij povežemo z dvema statorjema navitja dvofaznega elektromotorja, ki sta tudi pravokotni drug na drugega, in rotor nekako namagnete, dobimo sliko, ki zrcali, kaj se dogaja v generatorju - rotor poganja vrteče se magnetno polje statorja.

Dve generatorski tuljavi imata štiri izhode, prva dvofazna omrežja so bila štirižična. Seveda lahko dva konca navitij povežete v skupno žico, toda v dvofaznih omrežjih se tokovi različnih faz seštevajo v skupno žico po pravilu vektorskega dodajanja in prevodnik mora biti debelejši. Z zmanjšanjem števila žic ni velikega dobička. Sčasoma so dvofazna omrežja zamenjala trifazna.

Dve shemi povezovanja v trifaznih omrežjih

Na rotorju trifaznega generatorja se ne premakneta dva, ampak tri navitja, pomaknjena za tretjino vrtljaja ali 120 stopinj. V skladu s tem se faze tokov v trifaznem omrežju premaknejo za 120 stopinj.

V trifaznem omrežju sta dva vezja za priključitev generatorja in obremenitev, ko se zvezda vklopi na koncih faznih navitij, povezana v eno skupno točko - nevtralno. Konci obremenitev so povezani tudi s skupno točko.

Žica, ki povezuje skupne točke bremena in generatorja, se imenuje nevtralna. Žice, ki povezujejo druge konce faznih navitij z obremenitvijo, se imenujejo linearne.

Napetost na sponkah faznih tuljav (fazna napetost) znaša 220 V. Napetost med linearnimi žicami imenujemo linearna. V trifaznem omrežju je enako 380 V. Ko je zvezda povezana, so obremenitve pod fazno napetostjo.

V trikotnem stikalnem vezju so obremenitve povezane med konci faznih navitij. V trikotnem vezju ni nevtralne in napetost v liniji je enaka fazni napetosti.

Vloga nevtralne žice v trifaznih omrežjih

Če so obremenitve v različnih fazah enake, se takšna obremenitev imenuje simetrična. Simetrična obremenitev je na primer trifazni elektromotor. Pri simetrični obremenitvi enaki tokovi v nevtralnem položaju med seštevanjem dajejo nič.

Se pravi, s simetrično obremenitvijo v nevtralni struji ni. Nevtralno žico je običajno mogoče odstraniti. V primeru asimetrije obremenitve pride do tako imenovanega faznega neravnovesja in potencial nevtralne točke na tovoru se premakne. Obremenitve obremenitev v različnih fazah, če ni nevtralne žice, postanejo različne. Če sta nevtralni točki bremena in generator povezani, napetosti pri obremenitvah ostanejo enake, v nevtralni pa začne teči kompenzacijski tok.

Kakšna je razlika med ozemljitvijo in ozemljitvijo

Ozemljitev je namerna povezava prevodnih delov z zemljo. Tista, ki je vkopana v zemljo, se imenuje ozemljitvena elektroda, tisto, ki povezuje prevodne dele z zemeljsko elektrodo, pa se imenuje zemeljska elektroda.

Zeroing je povezava prevodnih delov na nevtral . Ta dva pojma se nenehno zamenjujeta.

Namen ozemljitve je, da potencial na primeru naprave v primeru okvare izolacije ustreza ali je zelo blizu potencialu tal. Namen ozemljitve je ustvariti tok kratkega stika, ki je tako visok, da je faza izpada tako visoka, da lahko odklopnik hitro odpove, zaprti tokokrog pa se izprazni.

Zmedo v smislu povzroča dejstvo, da je v naših omrežjih nevtralna žica vedno ozemljena v trenutnem viru. Za nas je vir najbližja transformatorska postaja. V tem primeru je potencial nevtralne žice glede na tla blizu nič, kot pri ozemljitvi. Pri dotiku nevtralne sonde ne zasveti. Zato so nevtralno žico začeli imenovati nič. Pravzaprav nevtral ni vedno utemeljen, obstajajo sheme povezav z izoliranim nevtralom. In cilji ozemljitve in ozemljitve so različni.

Po pravilih električnih inštalacij potrošnikov (PUE) je v omrežjih z mrtvo ozemljeno nevtralno in to so vsa naša distribucijska omrežja glavni ukrep za zaščito pred električnim udarom ravno ozemljitev, dodatni ukrep pa je ozemljitev. To pomeni, da je treba opraviti ozemljitev, ozemljitev pa ne.

Ozemljitev brez ozemljitve ne nudi potrebne zaščite .

To je posledica dejstva, da če je ohišje naprave povezano samo s tlemi in ni povezano z nevtralno, potem bo med razčlenitvijo na primer izhodni tok tekel do vira skozi zemeljski upor med zemeljsko elektrodo in nevtralizacijo postaje. Ta upor je veliko večji od nevtralnega upora. Kot rezultat, bo tok kratkega stika na ozemljitev tako majhen, da odklopnik bodisi sploh ne opazi kratkega stika in tokokrog ostane pod napetostjo, ali pa deluje z dolgim ​​zamikom in ne zagotavlja zaščite pred električnim udarom.

Pred pojavom preostalih tokovnih naprav (RCD) je bil izključen zaščitni ukrep izključitev zaprtega omrežja s pomočjo odklopnika.

Sheme ozemljitve in ozemljitve

Obstaja več shem povezav, katerim so dodeljene ustrezne oznake:

  • TN-C;
  • TN-S
  • TN-CS
  • TT
  • IT

Prva črka v oznaki govori o načinu povezave vira nevtralnega s tlemi:

  • T - ozemljeno;
  • I - izoliran;

Druga črka označuje povezavo ohišja sprejemnega napajalnika s tlemi ali nevtralno (po našem mnenju ozemljitev ali ozemljitev):

  • T - ohišje je povezano s tlemi (ozemljeno);
  • N - telo je povezano z nevtralno (ničlo).

Vsa naša distribucijska omrežja so izdelana po shemi TN. Črke za TN označujejo kombinacijo delujoče in zaščitne nevtralne žice v enem nevtralnem vodniku:

  • C - delujoči N in zaščitni PE vodniki skupaj (PEN);
  • S - delovni in zaščitni vodniki so ločeni;
  • CS - iz vira gre najprej kombinirani dirigent, nato pa se razdeli.

Prva možnost je najslabša. Tako je potekalo ožičenje v starih hišah.

Druga je najboljša, vendar je v praksi redka, saj energetski inženirji varčujejo s kablom.

Tretja možnost je kompromis. V naših stanovanjskih stavbah je vhod v hišo vedno štirižični s kombiniranim nevtralnim PEN-om, nato se iz glavnega ozemljitvenega vodila v vhodni napravi PEN razdeli na N in PE.

Kakšna je nevarnost nevtralnega zloma?

Praviloma je povezava stanovanj in zasebnih hiš pri nas enofazna. Šele pred kratkim so začeli izločiti tri faze na gospodinjstvo.

Toda tudi z enofazno povezavo smo še vedno povezani s trifaznim omrežjem, le z različnimi fazami.

Kot je razvidno, pri ničelnem prelomu in asimetrični obremenitvi v trifaznem omrežju pride do faznega neravnovesja. V odvisnosti od situacije se lahko napetost v fazi razlikuje od 0 do vrednosti vodne napetosti 380 V z nepredvidljivimi posledicami. Zato električarji skrbno spremljajo stanje nevtralnosti.

V napravi, ki je po shemi TN-C nevtralna, je pokrov naprave pod linearno napetostjo, čeprav ne neposredno, ampak skozi obremenitev. V tokokrogu TN-S se to ne bo zgodilo, saj je ohišje priključeno na ločen zaščitni vodnik. V shemi TN-CS je nevtralen preboj do točke ločitve na N in PE nevaren.

Sodobne zaščitne naprave

Pravzaprav niti ozemljitev niti ozemljitev sama po sebi ne zagotavljata visoke ravni zaščite. Naprava ščiti žice omrežja in ne ljudi. Razčlenitev izolacije na primeru pred kratkim stikom ni verjetna. Toda ne čuti poslabšanja izolacije in pojava uhajanja tokov.

Na srečo so se zdaj pojavile naprave za preostali tok (RCD), ki zaznajo zelo majhne uhajalne tokove od 10 do 30 mA in ob pojavu izklopijo omrežje. Pravilno nameščen RCD bo zagotovil resnično zaščito pred električnim udarom .

Naprave za nadzor faze ščitijo pred neravnovesjem faz. Te naprave spremljajo velikost faznih napetosti in ko presežejo določene meje, bodo izklopile omrežje.

Kategorija:

Gradnja in popravila