Attualmente, per l'alimentazione sicura delle apparecchiature elettriche, viene utilizzata principalmente la messa a terra dei non udenti. Allo stesso tempo, ci sono dispositivi che funzionano in una rete a tre fili con neutro isolato. Ciò include apparecchiature mobili, dispositivi per l'estrazione della torba e altri meccanismi che funzionano in reti 380-660 V. Inoltre, questo tipo di protezione viene utilizzato nelle reti elettriche con tensione da 2 a 35 kV.
Contenuto
- Modalità operative neutre
- Descrizione del dispositivo isolato
- Principio operativo
- Vantaggi e svantaggi
Modalità operative neutre
Il neutro delle apparecchiature elettriche è il punto comune dell'avvolgimento del generatore o del trasformatore, che è collegato a una stella. Il livello di isolamento delle apparecchiature elettriche dipende da come il neutro è collegato a terra.
Inoltre, tale connessione determina la scelta dei dispositivi di commutazione, il valore della sovratensione e le modalità della loro eliminazione, l'entità delle correnti durante un guasto a terra monofase, ecc. Da quale modalità si trova il neutro,
sono noti schemi di quattro tipi:-
con neutri isolati; - con dispositivi con messa a terra risonante;
- con apparecchiature con messa a terra efficace;
- con neutri sordamente a terra.
Attualmente, i primi due tipi sono utilizzati nelle reti elettriche con tensioni da 3 a 35 kV. La messa a terra efficace si trova più spesso negli alimentatori con una tensione superiore a 1 kV e un fattore di chiusura non superiore a 1,4. Questo indicatore indica la differenza tra il potenziale della fase e della terra nello stato normale e in caso di mancanza di fase.
Il gruppo con neutro a massa solida si riferisce a reti con tensioni fino a 1 kV.
Descrizione del dispositivo isolato
Tale dispositivo di protezione è un sistema quando il conduttore di neutro del generatore o del trasformatore non è collegato al dispersore. Il collegamento a una terra solida è consentito tramite dispositivi di segnalazione, protezione e misura ad alta resistenza.
In questo caso, il neutro isolato è una rete trifase collegata dall'apparecchiatura elettrica a terra tramite resistori.
In questo caso, un sistema con condensatori è collegato in parallelo. Un tale schema di connessione neutro ha due componenti:
- attivo;
- reattivo.
Il circuito attivo è progettato per prevenire la corrente di dispersione utilizzando resistori che, a causa dell'elevata resistenza, ne riducono al minimo il valore. Il sistema reattivo ha condensatori in cui una piastra è collegata alla linea e l'altra a terra.
Principio operativo
In una rete trifase funzionante, il carico è distribuito uniformemente. In caso di interruzione di qualsiasi fase in un circuito neutro isolato, si verifica un guasto a terra. Di solito, in questo caso, si verifica un guasto al corpo di un consumatore elettrico.
Può essere sia motori elettrici che apparecchiature metalliche. Se non c'è messa a terra, la tensione appare sui dispositivi. Questa situazione è molto pericolosa quando una persona tocca il corpo della struttura.
Quando nella rete è presente un neutro isolato, la corrente diminuirà al minimo e diventerà sicura per il dipendente. Attualmente, viene utilizzato un tale sistema di protezione:
-
Nelle reti CC a due fili. - Nelle apparecchiature elettriche operanti in una rete trifase con una tensione fino a 1 kV.
- Nei circuiti a bassa tensione con dispositivi di protezione.
I dispositivi di protezione includono l'uso di trasformatori di isolamento o l'uso di isolamento aggiuntivo. Il fatto è che è impossibile scollegare troppa poca corrente con fusibili e interruttori automatici convenzionali.
Tali apparecchiature semplicemente non sono progettate per tali valori. Pertanto, è necessario apparecchiature relè aggiuntive, che avviserà di un'emergenza.
Poiché questi dispositivi sono difficili da utilizzare, solo personale altamente qualificato ne esegue la manutenzione.
Vantaggi e svantaggi
Uno dei vantaggi più importanti della modalità di tali reti è la presenza di una piccola corrente in caso di guasti a terra monofase. Questo fatto consente di aumentare significativamente il funzionamento degli interruttori. Il fatto è che un guasto a terra rappresenta in pratica il 90% del numero totale delle emergenze.
Inoltre, la presenza di una bassa corrente consente di ridurre i requisiti per le apparecchiature di messa a terra. Questa modalità neutra ha anche molti svantaggi. Ad esempio, un guasto a terra monofase può causare fenomeni di ferrorisonanza, che spesso portano al guasto delle apparecchiature elettriche.
Possono verificarsi sovratensioni d'arco, che determinano un guasto monofase in un guasto bifase e trifase. Inoltre, il design della protezione da cortocircuito è piuttosto complicato, il che porta a prestazioni ed efficienza insufficienti. Si ritiene che con un cortocircuito monofase sia possibile un ulteriore funzionamento delle apparecchiature elettriche.
Ma la pratica dimostra che quasi subito ci sono cortocircuiti bifase e trifase, che alla fine portano alla chiusura delle apparecchiature elettriche. Se il filo cade ai supporti della linea di alimentazione, quando il cortocircuito persiste, compaiono tensioni di contatto pericolose. La maggior parte dei decessi si verifica in queste situazioni.
Pertanto, per il funzionamento ininterrotto dell'alimentazione in reti con neutri isolati, viene utilizzata l'accensione automatica degli alimentatori di riserva.
