Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Глухозаземленою нейтраллю лежить в основі системи електропостачання споживачів, вона спрямована на безпечне використання мереж до 1000 Вольт, які найчастіше застосовуються в побуті та на виробництві в якості джерела стандартного низьковольтної напруги. Нейтраль, в свою чергу, це загальна точка з'єднання обмоток зіркою у джерел електроенергії, якими є трансформатори або ж генератори. Якщо цю точку з'єднати із Землею, то і вийде мережу з глухозаземленою нейтраллю. У нульовій точці відбувається вирівнювання потенціалів, що дуже зручно для забезпечення електроенергією і однофазних, і трифазних джерел.

Пристрій і принцип дії мереж з глухозаземленою нейтраллю

Принцип роботи джерел електроенергії, зокрема, знижувальних трансформаторів заснований на законі взаємоіндукції і передачі енергії по магнітному сердечнику. Первинна обмотка при цьому може і не мати нульового проводу, на відміну від вторинної, де з'єднання його з нулем через провідник з низьким опором, який можна прирівняти з нульовим значенням, буде ефективним засобом захисту від ураження людини небезпечним для його життя і здоров'я напругою.

Головною особливістю мереж з глухозаземленою нейтраллю є поява не тільки лінійного, але і фазної напруги. Що це таке і чим воно відрізняється один від одного, розглянемо на прикладі простої принципової схеми.

Фазна напруга - це потенціал між одним з проводів лінії і нульовою точкою, приєднаної до землі, тобто наглухо заземленою. Лінійне напрженіе - різниця потенціалів між двома висновками ліній, тобто L1 і L2, L1-L3, або ж L2-L3, називається воно також міжфазне. Такі джерела електричної енергії в побутових умовах мають поширене значення напруги у вигляді 380 В - лінійного, і 220 - фазного. Лінійна напруга більше фазного на √3, тобто на 1, 72.

Але основне завдання такої системи це не тільки транспортування до споживача двох систем електропостачання з різними номіналами і різними кількістю фаз, але і захист людини при пробої ізоляції і появі напруги в точках, які в нормальному стані не мають небезпечного потенціалу. У житлових будинках це:

  • корпусу всіх побутових приладів, які проводять електричний струм, тобто зроблені зі сталі або іншого струмопровідного металу;
  • металоконструкції щитових і розподільних пристроїв;
  • захисна оболонка кабелів.

Також для забезпечення безпеки всі перераховані вище елементи повинні бути заземлені, саме в цьому випадку небезпека від використання напруги і застосування побутових приладів в мережах з глухозаземленою нейтраллю буде мінімальна. При цьому для таких ланцюгів обов'язкове рівномірність розподілу однофазних навантажень.

Пояснення для чайників

Понижаюча підстанція, в якій встановлено трансформатор, має свій контур заземлення. Він з'єднаний між собою сталевими шинами і прутами, в один заземлюючий контур. До споживачів в електричний щиток від підстанції прокладається кабель, який містить чотири жили. Якщо споживачеві необхідно харчування від трифазного ланцюга 380 Вольт, то підключатися необхідно до всіх жилах. В однофазне мережі 220 В харчування буде здійснюється від нульового проводу і від однієї з фаз. Захист людей в однофазних і трифазних ланцюгах, якщо немає системи заземлення, повинна здійснюється за рахунок спеціальних пристроїв захисного відключення (УЗО), які спрацьовують при невеликій витоку на нуль, при цьому відключають надійно споживача від мережі.

Класифікація мереж з глухозаземленою нейтраллю

Сучасна система електропостачання має стандартну маркіровку де крім робочого нульового провідника присутній і захисний, що і дає визначення ступеня захищеності.

  • L - фазний провідник;
  • N - робочий нуль;
  • РЕ - захисний нульовий провідник;
  • РЕN - робочий і нульовий провідник виконані одним проводом.

Існують кілька підсистем в ланцюгах з джерелом енергії, які мають глухозаземленою НУЛЬ:

  • TN-C. При даній системі нульовий і захисний провідник з підстанції організований одним провідником, біля приймача його корпус (або інші елементи, що підлягають заземленню) з'єднують з даними поєднаним провідником - це називається занулення. Це застаріла система, застосовувалася в старих будинках при СРСР, зараз для побутових споживачів не використовується, так як небезпечна. Така система має істотний недолік, так як в разі обриву РЕN провідника на шляху від яке живить трансформатора до приймача електроенергії, на занулених корпусах устаткування з'являється небезпечний потенціал. Використовується тільки для захисту промислових споживачів (про це йдеться нижче в наступному розділі).
  • TN-S. Має більший відсоток безпеки під час аварійних ситуацій. Це досягається шляхом поділу захисного і робочого провідників по всій довжині лінії живлення, від трансформатора до розподільного електрощита (до кінцевого споживача). Однак за рахунок того, що доводиться застосовувати кабельну продукцію має п'ять жив, що сильно збільшує вартість прокладки і бюджет на організацію електропостачання до споживача, застосовується дана система не завжди.
  • TN-CS. Дана система заземлення є найбільш поширеною в наш час. При даній системі нульовий і захисний провідник на всій довжині лінії об'єднані в один суміщений провідник PEN. При вході в будівлю даний провідник розділяється на захисний PE і нульовий N, які далі розподіляються по споживачах (квартирах). При даній системі в разі отгоранія PEN провідника до точки поділу на заземлених корпусах електроприладів з'явиться небезпечний потенціал. Для запобігання цьому на всій довжині лінії і при вході в будівлю робляться повторні заземлення PEN провідника і пред'являються підвищені вимоги до механічної захисту даного провідника.
  • ТТ. Дана система заземлення практикується в тому випадку, якщо лінія системи TN-CS знаходиться в незадовільному технічному стані і не забезпечується достатній безпеці передбаченого в ній захисного заземлення. Дана система заземлення передбачає монтаж індивідуального контуру заземлення у споживача, при цьому PEN провідник електричної мережі використовується тільки в якості нульового проводу N.

Важливо знати

Для електропостачання однофазних і трифазних споживачів в промисловості і в побутових умовах використовують так зване занулення, яке «нібито» є дієвим методом, що забезпечує автоматичне відключення електроустановки або частини її, в якій сталося коротке замикання. При зануленні в ланцюгах з глухозаземленою нейтраллю до нульового проводу підключаються всі металеві частини і корпусу електрообладнання. Як працює дана захист? Справа в тому що при будь-якому короткому замиканні на корпус ланцюг переходить в режим короткого замикання, струм в ланцюзі автоматичного вимикача сильно збільшується і аварійну ділянку відключається від мережі.

Перевагою такої системи є економія витрат на проведення захисного заземлення, а також зниження вартості кабельної продукції, так як до однієї і тієї ж ланцюга можна підключити і однофазні та трифазні електроприймачі.

Однак недоліком глухозаземленою нейтралі, організованої за принципом захисного занулення, можна назвати недостатність забезпечення захисту людини при пробої ізоляції на корпус електроприладу під час обриву нульового проводу, який є і захисним. І це дуже важливий момент - занулення є небезпечною мірою захисту, тому воно організовуватися в домашніх умовах ні в якому разі не повинно!

Сучасне електропостачання все-таки направлено більше на безпеку, тому вимагає установки УЗО і окремого захисного заземлюючого контуру, через який навіть найнезначніші струми витоку будуть йти в землю, при цьому не піддаючи людини небезпеки.

Тепер ви знаєте, що таке глухозаземленою нейтраллю, який у неї принцип роботи і в яких мережах вона застосовується. Якщо залишилися питання, можете задавати їх у коментарях під статтею!

Матеріали по темі:

  • Поділ PEN-провідника на PE і N
  • Чим небезпечний обрив нуля в трифазній мережі
  • Як вибрати УЗО по потужності і струму витоку

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

База знань