רשתות ניטרליות מבודדות: סוגי מכשירים, עקרון הפעולה, יתרונות וחסרונות

נכון לעכשיו, לאספקת חשמל בטוחה של ציוד חשמלי, נעשה שימוש בעיקר בהארקת חירשים. במקביל, ישנם מכשירים המופעלים ברשת תלת-חוטית עם ניטרלי מבודד. זה כולל ציוד נייד, מכשירים למיצוי כבול ומנגנונים אחרים הפועלים ברשתות 380-660 וולט. בנוסף, סוג זה של הגנה משמש ברשת חשמלית עם מתח מ 2 עד 35 קילו וולט.

מצבי פעולה ניטרליים

הנייטרלי של ציוד חשמלי הוא הנקודה המשותפת של סלילה של הגנרטור או השנאי, המחובר בכוכב. רמת הבידוד של הציוד החשמלי תלויה באופן חיבור הנייטרלי לאדמה.

בנוסף, חיבור כזה קובע את בחירת מכשירי המיתוג, ערך מתח יתר ושיטות חיסולם, גודל הזרמים במהלך תקלת אדמה חד פאזי וכו'. מאיזה מצב נמצא הנייטרלי, ידועות תוכניות מארבעה סוגים:

• עם נייטרלים מבודדים;
• עם התקנים מוארקים תהודה;
• עם ציוד מקורקע ביעילות;
• עם נייטרלים מקורקעים חירשים.

נכון לעכשיו, שני הסוגים הראשונים משמשים ברשתות חשמל עם מתחים בין 3 ל-35 קילו וולט. הארקה יעילה נמצאת לרוב בספקי כוח עם מתח גבוה מ-1 קילו וולט ומקדם סגירה של לא יותר מ-1.4. מחוון זה אומר את ההבדל בין הפוטנציאל של הפאזה והאדמה במצב רגיל ובמקרה של כשל פאזה.

הקבוצה עם נייטרלי מוארק מוצק מתייחסת לרשתות עם מתחים של עד 1 קילו וולט.

תיאור מכשיר מבודד

התקן הגנה כזה הוא מערכת כאשר המוליך הנייטרלי של הגנרטור או השנאי אינו מחובר לאלקטרודת האדמה. חיבור לקרקע מוצקה מותר באמצעות מכשירי איתות, הגנה ומדידה בעלי התנגדות גבוהה.

במקרה זה, הנייטרלי המבודד הוא רשת תלת פאזית המחוברת מהציוד החשמלי לאדמה באמצעות נגדים.

במקרה זה, מערכת עם קבלים מחוברת במקביל. תכנית חיבור נייטרלית כזו יש שני מרכיבים:

• פָּעִיל;
• תְגוּבָתִי.

המעגל הפעיל נועד למנוע זרם דליפה באמצעות נגדים, אשר בשל ההתנגדות הגבוהה מפחיתים את ערכו למינימום. למערכת הריאקטיבית יש קבלים שבהם לוחית אחת מחוברת לקו, והשנייה לאדמה.

עקרון הפעולה

ברשת תלת פאזית עובדת, העומס מתחלק באופן שווה. במקרה של התמוטטות של שלב כלשהו במעגל ניטרלי מבודד, מתרחשת תקלת הארקה. בדרך כלל, במקרה זה, מתרחשת התמוטטות לגופו של צרכן חשמל.

זה יכול להיות גם מנועים חשמליים וגם ציוד מתכת. אם אין הארקה, מתח מופיע על המכשירים. מצב זה מסוכן מאוד כאשר אדם נוגע בגוף המבנה.

כאשר יש נייטרלי מבודד ברשת, הזרם יקטן למינימום ויהפוך בטוח עבור העובד. נכון לעכשיו, מערכת הגנה כזו משמשת:

1. ברשתות DC דו-חוטיות.
2. בציוד חשמלי הפועל ברשת תלת פאזית במתח של עד 1 קילו וולט.
3. במעגלי מתח נמוך עם התקני הגנה.

התקני הגנה כוללים שימוש בשנאי בידוד או שימוש בבידוד נוסף. העובדה היא שאי אפשר לנתק מעט מדי זרם עם נתיכים ומפסקים קונבנציונליים.

ציוד כזה פשוט לא מיועד לערכים כאלה. לכן, זה נדרש ציוד ממסר נוסף, שיתריע על מצב חירום.

מאחר שמכשירים אלו קשים לתפעול, רק עובדים מוסמכים מבצעים את התחזוקה שלהם.

יתרונות וחסרונות

אחד היתרונות החשובים ביותר של מצב רשתות כאלה הוא נוכחות של זרם קטן במקרה של תקלות אדמה חד פאזיות. עובדה זו מאפשרת להגדיל משמעותית את פעולתם של מפסקי החשמל. העובדה היא שתקלת קרקע היא בפועל 90% מסך מקרי החירום.

בנוסף, נוכחות של זרם נמוך מאפשרת לך להפחית את הדרישות לציוד הארקה. למצב הנייטרלי הזה יש גם הרבה חסרונות. לדוגמא, תקלת אדמה חד-פאזית עלולה לגרום לתופעות ברזוננס, אשר לעיתים קרובות מובילות לכשל של ציוד חשמלי.

מתחי יתר של קשת יכולים להתרחש, וכתוצאה מכך תקלה חד פאזית בתקלה דו ותלת פאזית. בנוסף, העיצוב של הגנת הקצר מסובך למדי, מה שמוביל לביצועים ויעילות לא מספיקים שלה. יש דעה כי עם קצר חשמלי חד פאזי, פעולה נוספת של ציוד חשמלי אפשרי.

אבל בפועל מראה שכמעט מיד יש קצרים דו ותלת פאזיים, מה שמוביל בסופו של דבר להשבתת ציוד חשמלי. אם החוט נופל על תומך קו החשמל, כאשר קצר חשמלי נמשך, מופיעים מתחי מגע מסוכנים. רוב מקרי המוות מתרחשים במצבים אלה.

לכן, עבור פעולה בלתי פוסקת של אספקת חשמל ברשתות עם נייטרליים מבודדים, נעשה שימוש בהפעלה אוטומטית של ספקי כוח מילואים.