Zur sicheren Stromversorgung elektrischer Geräte wird derzeit hauptsächlich die Gehörschutzerdung verwendet. Gleichzeitig gibt es Geräte, die in einem Dreileiternetz mit isoliertem Neutralleiter betrieben werden. Dazu gehören mobile Geräte, Geräte zur Torfgewinnung und andere Mechanismen, die in 380-660-V-Netzen arbeiten. Darüber hinaus wird diese Schutzart in elektrischen Netzen mit Spannungen von 2 bis 35 kV verwendet.
Inhalt
- Neutrale Betriebsarten
- Beschreibung des isolierten Geräts
- Funktionsprinzip
- Vorteile und Nachteile
Neutrale Betriebsarten
Der Neutralleiter elektrischer Geräte ist der gemeinsame Punkt der Wicklung des Generators oder Transformators, der in einem Stern geschaltet ist. Der Isolationspegel der elektrischen Ausrüstung hängt davon ab, wie der Neutralleiter mit Erde verbunden ist.
Darüber hinaus bestimmt eine solche Verbindung die Wahl der Schaltgeräte, den Wert der Überspannung und die Methoden zu ihrer Beseitigung, die Höhe der Ströme während eines einphasigen Erdschlusses usw. Von welchem Modus der Neutral ist, Schemata von vier Typen sind bekannt:
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mit isolierten Neutralen; - mit resonanzgeerdeten Geräten;
- mit wirksam geerdeten Geräten;
- mit taub geerdeten Neutralleitern.
Derzeit werden die ersten beiden Typen in elektrischen Netzen mit Spannungen von 3 bis 35 kV eingesetzt. Eine wirksame Erdung findet man am häufigsten in Netzteilen mit einer Spannung von mehr als 1 kV und einem Schließfaktor von nicht mehr als 1,4. Diese Anzeige bedeutet die Differenz zwischen dem Potenzial der Phase und Masse im Normalzustand und bei Phasenausfall.
Die Gruppe mit fest geerdetem Neutralleiter bezieht sich auf Netze mit Spannungen bis 1 kV.
Beschreibung des isolierten Geräts
Eine solche Schutzeinrichtung ist ein System, wenn der Neutralleiter des Generators oder Transformators nicht mit der Erdungselektrode verbunden ist. Der Anschluss an eine feste Masse ist durch hochohmige Signal-, Schutz- und Messgeräte möglich.
In diesem Fall ist der isolierte Neutralleiter ein dreiphasiges Netz, das über Widerstände von der elektrischen Ausrüstung mit Erde verbunden ist.
In diesem Fall wird ein System mit Kondensatoren parallel geschaltet. Ein solches neutrales Verbindungsschema hat zwei Komponenten:
- aktiv;
- reaktiv.
Die aktive Schaltung ist darauf ausgelegt, Leckströme durch die Verwendung von Widerständen zu verhindern, die aufgrund des hohen Widerstandes ihren Wert auf ein Minimum reduzieren. Das reaktive System hat Kondensatoren, bei denen eine Platte mit der Leitung und die andere mit Masse verbunden ist.
Funktionsprinzip
In einem funktionierenden Drehstromnetz wird die Last gleichmäßig verteilt. Bei einem Ausfall einer beliebigen Phase in einem isolierten Neutralkreis tritt ein Erdschluss auf. Normalerweise kommt es in diesem Fall zu einem Durchschlag auf den Körper eines elektrischen Verbrauchers.
Es können sowohl Elektromotoren als auch Metallgeräte sein. Wenn keine Erdung vorhanden ist, liegt Spannung an den Geräten an. Diese Situation ist sehr gefährlich, wenn eine Person den Körper der Struktur berührt.
Wenn sich im Netz ein isolierter Neutralleiter befindet, wird der Strom auf ein Minimum reduziert und für den Mitarbeiter sicher. Derzeit wird ein solches Schutzsystem verwendet:
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In Zweileiter-Gleichstromnetzen. - In elektrischen Betriebsmitteln, die in einem Drehstromnetz mit einer Spannung von bis zu 1 kV betrieben werden.
- In Niederspannungsstromkreisen mit Schutzeinrichtungen.
Schutzeinrichtungen umfassen die Verwendung von Trenntransformatoren oder die Verwendung zusätzlicher Isolierung. Tatsache ist, dass es mit herkömmlichen Sicherungen und Leistungsschaltern unmöglich ist, zu wenig Strom zu trennen.
Für solche Werte sind solche Geräte einfach nicht ausgelegt. Daher ist es erforderlich zusätzliche Relaisausrüstung, die vor einem Notfall warnt.
Da diese Geräte schwer zu bedienen sind, führen nur hochqualifizierte Mitarbeiter deren Wartung durch.
Vorteile und Nachteile
Einer der wichtigsten Vorteile des Modus solcher Netze ist das Vorhandensein eines kleinen Stroms bei einphasigen Erdfehlern. Diese Tatsache ermöglicht es, den Betrieb von Leistungsschaltern erheblich zu erhöhen. Tatsache ist, dass ein Erdschluss in der Praxis 90% der Gesamtzahl der Notfälle ausmacht.
Darüber hinaus können Sie durch das Vorhandensein eines geringen Stroms die Anforderungen an Erdungsgeräte reduzieren. Dieser neutrale Modus hat auch viele Nachteile. Beispielsweise kann ein einphasiger Erdschluss Ferroresonanzphänomene verursachen, die häufig zum Ausfall elektrischer Geräte führen.
Es können Lichtbogenüberspannungen auftreten, die zu einem einphasigen Fehler in einem zwei- und dreiphasigen Fehler führen. Außerdem ist das Design des Kurzschlussschutzes ziemlich kompliziert, was zu seiner unzureichenden Leistung und Effizienz führt. Es besteht die Meinung, dass bei einem einphasigen Kurzschluss ein Weiterbetrieb von elektrischen Geräten möglich ist.
Aber die Praxis zeigt, dass es fast sofort gibt zwei- und dreiphasige Kurzschlüsse, die letztendlich zur Abschaltung elektrischer Geräte führen. Wenn der Draht an den Stützen der Stromleitung herunterfällt, treten bei anhaltendem Kurzschluss gefährliche Berührungsspannungen auf. Die meisten Todesfälle treten in diesen Situationen auf.
Daher wird für den unterbrechungsfreien Betrieb der Stromversorgung in Netzen mit isolierten Neutralleitern das automatische Einschalten von Reservestromversorgungen verwendet.
