3.2. Вибір режиму нейтралі.

4.3 Вибір режиму нейтралі

Застосовані електричні мережі напругою до 1000 В, як правило, виконуються трифазними.

Найбільше застосування мають чотирьохпровідникові мережі напругою 380/220В. Щоб забезпечити можливість використання цих мереж для освітлення, нейтраль повинна бути глухозаземленою. Однак однофазний дотик у такій мережі завжди небезпечний, оскільки ізоляція фаз у цьому випадку не впливає на величину струму, що проходить через людину.

Силові установки напругою до 1000 В можуть працювати і з ізольованою нейтраллю. Застосування ізольованої нейтралі дає переваги-меншу небезпеку однофазного дотику.

У мережах із глухозаземленою нейтраллю як захисна міра застосовують занулення - з'єднання корпусу в електроустаткуванні з нейтраллю джерела живлення, що забезпечує швидке відключення ділянки мережі максимальним струмовим захистом, внаслідок короткого замикання.

Електроустановки напругою вище 1 кВ варто проектувати й експлуатувати в режимі ізольованої нейтралі джерела живлення. При напрузі вище 1кВ високий рівень напруги не забезпечує безпека однофазного дотику тому що при цьому такі мережі мають велику ємнісну провідність фаз щодо землі. Також тут забезпечується можливість продовження роботи й безперебійність електропостачання у випадках аварійного замикання на землю. Захисною мірою в цьому випадку є захисне заземлення.

На ділянці використовують мережі з напругою 10кВ (мережа з ізольованою нейтраллю) і 0,4 кВ (із глухозаземленою нейтраллю). У першому випадку як захисну міру застосовують заземлення, у другому випадку занулення.

Розподіл електроенергії по цеху виробляється від цехових знижувальних

підстанцій напругою 380В, чотирьохпровідними лініями та глухозаземленою нейтраллю.

Захист від небезпеки переходу напруги 10кВ у мережу низької напруги

0,4 кВ здійснюється за допомогою з'єднання нейтралі силових трансформаторів цехових підстанцій до робочого заземлення Ro, a нульове проведення повторно багаторазово, раз заземлюється по трасі електропостачання шляхом приєднання до металоконструкції цеху, як показано на рис 4.2.

Рисунок 4.1 Принципова схема мережі з ізольованою нейтраллю

При виборі режиму нейтралі в проектованій електричній мережі необхідно враховувати: електробезпечність і можливі захисні міри; надійність електропостачання, маючи на увазі можливість продовження роботи електроустановок при аварійному замиканні на землю, економічний фактор.

Рисунок 4.2 Принципова схема заземлення

4.4 Пристрій і призначення заземлення й занулення

Призначення захисного заземлення полягає в створенні між металевими конструкціями або корпусом пристрою, що захищає, і землею електричного з'єднання досить малого опору. Наявність такого з'єднання знижує струм через паралельно приєднаний опір тіла людини до безпечної величини.

Зануленням називається навмисне електричне з'єднання з нульовим провідником металевих струмоведучих частин, які можуть виявитися під напругою. В електричних мережах напругою до 1000В з глухим заземленням нейтралі, що працюють у чотирьох провідному режимі, поряд із застосуванням захисного заземлення застосовують занулення. Пристрій занулення разом із захисним заземленням у розглянутих мережах необхідно тому, що останнє часто не виконує свою захисну роль.

Нульове проведення в трифазних електричних мережах напругою до 1000В необхідно заземлити в джерелі живлення (робоче заземлення). Це диктується режимом нейтралі розглянутих мереж. Крім того, нульове проведення обов'язково заземлюється в споживачів електроенергії (повторне заземлення). Робота нульового проведення без повторного заземлення неможлива.

Щоб перетворити пробій на корпус в однофазне коротке замикання й викликати спрацьовування захисту в ушкодженого встаткування, необхідно виконати, щоб випливали такі умови:

(4.1)

де Iнп - номінальний струм плавкої вставки або струм спрацьовування автомата для ділянки що розраховується;

K – коефіцієнт перевантаження;

rн – опір нульового проведення;

rф – опір фазного проведення.

При розрахунках занулення необхідно пам'ятати, що можлива відмова або затримка відключення занулених об'єктів. У цьому випадку через ланцюг петля-фаза-нуль буде протікати струм замикання, створюючи на зануленому встаткуванні напругу вищу за припустиму.

Умова безпечного дотику до корпусів устаткування, що перебуває в аварійному стані можна виразити:

(4.2)

Можна зробити висновок, що задовольнити умову безпеки можливо вже при Iз·Zн·2·Uпp.доп . Нульові захисні провідники повинні бути обрані таким чином, щоб при замиканні на корпус або на нульовий провідник виникав струм к.з., що перевищує не менш, ніж в 3 рази номінальний струм плавкої вставки найближчого запобіжника й номінальний струм розщепителя автоматичного вимикача, що має назад обратну від струму характеристику. При захисті мереж автоматичними вимикачами, що мають тільки електромагнітний розщепитель, нульовий захисний провідник повинен бути обраний таким чином, щоб у ланцюзі фаза-нуль був забезпечений струм к.з., рівний уставці струму миттєвого спрацьовування, помножений на коефіцієнт, що враховує на коефіцієнт запасу 1,1. При відсутності заводських даних для автоматів з номінальним струмом до 1000А зі струму к.з., відносно уставки варто приймати рівної 1,4; для автоматів з номінальним струмом 1000А-1,25, повна провідність нульових провідників у всіх випадках повинна бути не менш 50% провідності фазного провідника.