19) Выбор режима нейтрали электрической цепи. Схемы цепей с различным режимом нейтрали.
При напряжении до 1000В широкое распространение получили две схемы трехфазных сетей: трехпроводная с изолированной нейтралью и четырехпроводная с заземленной нейтралью.
По технологическим требованиям предпочтение часто отдается трехфазной четырехпроводной сети, поскольку она позволяет получить два рабочих напряжения Uф и Uл.
По условиям безопасности выбор одной из двух схем производится из следующих соображений: при прикосновении к фазному проводу в период нормального режима работы сети более «безопасной» является, как правило, сеть с изолированной нейтралью, а в аварийный период сеть с заземленной нейтралью. Точка соединения обмоток питающего трансформатора (генератора) называется нейтральной точкой, или нейтралью. Нейтраль источника питания может быть изолированная и заземленная.
Заземленной называется нейтраль генератора (трансформатора), присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление (например, через трансформаторы тока).
Изолированной называется нейтраль генератора или трансформатора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через большое сопротивление (приборы сигнализации, измерения, защиты, заземляющие дугогасящие реакторы).
Следовательно, сеть с изолированной нейтралью целесообразно применять в тех случаях, когда имеется возможность поддерживать высокий уровень изоляции проводов и когда емкость сети относительно земли незначительна. Такими являются малоразветвленные сети, не подверженные воздействию агрессивной среды и находящиеся под постоянным контролем квалифицированного персонала (это сети небольших предприятий)
Сеть с заземленной нейтралью следует применять там, где невозможно обеспечить хорошую изоляцию проводов (высокая влажность, агрессивная среда и т.п.), когда нельзя быстро отыскать или устранить повреждение изоляции, либо когда емкость сети вследствие значительной ее разветвленность велика (например, сети крупных машиностроительных заводов).
При напряжении выше 1000В по технологическим требованиям сети напряжением до 35 кВ включительно имеют изолированную нейтраль, выше 35 кВ – заземленную.
По условиям безопасности режим нейтрали не выбирается, т.к. сети имеют большую емкость относительно земли (большая протяженность) и для человека является одинаково опасным прикосновение к проводу сети с любым режимом нейтрали.
В электрических сетях напряжением до 1000В принято использовать три системы заземления нейтрали – это TN, IT, TT. Каждая из букв несет определенный смысл, разберемся:
-
1-ая буква описывает способ заземления нейтрали источника питания
-
T (terra) – нейтраль глухозаземленная
-
I (isolate) – нейтраль изолирована (и – изолирована, легко запомнить)
-
-
2-ая буква показывает способ заземления открытых проводящих частей (ОПЧ) с землей
-
N (neutral) – ОПЧ заземлены через глухозаземленную нейтраль источника питания
-
T – ОПЧ заземлены независимо от источника питания
-
В свою очередь система TN делится на три подсистемы – TN-C, TN-S и TN-C-S. В рамках данной подсистемы третьи буквы (C - combine, S - separe) обозначают совмещение или разделение в одном проводе функций нулевого защитного (PE) и нулевого рабочего (N) проводника.
Система заземления TN
В этой системе нейтраль глухозаземлена, а открытые проводящие части заземлены через эту глухозаземленную нейтраль. Глухозаземленная – это значит что нейтраль присоединена непосредственно к заземляющему устройству (болтом, сваркой) или через малое сопротивление (трансформатор тока).
В сетях до 1кВ глузозаземленная нейтраль используется для питания однофазных и трехфазных нагрузок.
Система заземления TT
Система TT предполагает, что нейтраль источника питания глухозаземлена, а ОПЧ оборудования заземлены заземляющим устройством электрически несвязанным с нейтралью источника. То есть защитный PE-проводник создается у самого потребителя, а не идет от источника питания
Система заземления IT
В системе IT нейтраль генератора или трансформатора изолирована или заземлена через устройства, имеющие высокое сопротивление, а ОПЧ заземлены независимо. Эта система не рекомендуется для жилых зданий, используется там, где при первом замыкании на землю не требуется перерыв питания. Это могут быть электроустановки с повышенными требованиями надежности снабжения электроэнергией.