ניטרלי הוא הגדרה, מכשיר ומטרה

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

תעשיית החשמל היא מתחם תעשייתי מורכב, המורכב ממרכיבים רבים. על מנת שכל אלמנט יעבוד נכון ויבצע את משימותיו, יש צורך בידע והבנה מדויקים של התהליכים הפיזיים המתרחשים בציוד כוח. חלקם קלים להסבר, לכן אנו מציעים להכיר מושג כמו "נייטרלי".

מטרה כללית של החוט הנייטרלי בפיתולי שנאי

ניטרלי הוא חיבור מוליך נפוץ בנקודת אפס בשנאים תלת פאזיים או גנרטורים. נכון לעכשיו, ישנם 4 סוגים עיקריים של חיבור נקודת אפס:

1. מבודד. סוג זה מאופיין בהיעדר נייטרלי. ערכת החיבור העיקרית עבור הרשת המוצגת היא משולש. עם תקלות אדמה חד-פאזיות בשלבי העבודה, הם לא מרגישים שינויים בצריכת האנרגיה. סוג זה משמש ברשתות הפצה.6-35 קילו וולט.
2. תהודה מקורקעת. אפשרות זו כוללת שימוש בהארקת נקודת האפס של פיתולי השנאי או הגנרטור באמצעות סלילים או כורים מדכאים קשת (DGK, DGR). הנוכחות של ציוד מיוחד מפצה על רמת הזרם העולה, ומונעת תקלות מורכבות יותר משלב לשלב.
3. עמוק. הסוג הנפוץ ביותר של ניטרלי בשימוש ברשתות מקומיות. פיתול השנאים בצד הנמוך נעשה בחיבור כוכב פתוח והנקודה הנייטרלית מוארקת דרך לולאת האדמה של השנאי או תחנת המשנה. במקרה של תקלות קו או קצר חשמלי חד פאזי נוצר פוטנציאל ביחס לאדמה המפעיל את ההגנה שמנתקת את הקו.
4. מקורקע ביעילות. מעין ניטרלי מוארק, המשמש ברשתות מתח גבוה של 110 קילו וולט ומעלה. נקודת האפס של שנאי כוח ופוטנציאל התקלה מובאים לקרקע. כדי להגביר את יעילות ההגנות, נעשה שימוש בציוד נוסף - מתג הארקה נייטרלי חד עמודה (ZON). המיקום של מכשיר המיתוג נקבע על פי הוראות המצב. עבור רשתות הפצה של 6-35 קילו וולט, נעשה שימוש בהארקה באמצעות נגד בעל התנגדות נמוכה.

סוגי חיבור של פיתולים של שנאי כוח

כפי שצוין לעיל, הנייטרלי הוא החיבור של המוליך הנייטרלי של שנאי כוח תלת פאזי או גנרטור. כדי לקבוע את סוג ההארקה, זה מספיקתסתכל על ערכת ציוד החשמל. עבור נייטרלי מבודד, דיאגרמת המעגל היא משולש.

שאר האפשרויות מיושמות באמצעות הארקה של המוליך הנייטרלי לאדמה, נגד עם התנגדות נמוכה DHA. האחרונים משמשים בעיקר בתחנות משנה הממירות אנרגיה חשמלית במתח גבוה לצרכן נמוך. דיאגרמה סכמטית - כוכב.

נייטרלי מבודד ברשתות חשמל

משמש ברשתות הפצה 6-35 kV. לגבי הביטויים הפיזיים של נייטרלי מבודד, המתח עולה לליניארי. המטרה העיקרית של סוג זה קשורה לנקודות הבאות:

1. הרשת לא נכבית, היא ממשיכה לעבוד. צרכנים על פאזות ללא מעגל משתמשים במכשירי חשמל ביתיים חד פאזיים עד לניתוק הקו. אין חוסר איזון מתח ברשתות 0.4 קילו וולט, ברשתות 6-35 הוא עולה ללינארית.
2. הטמעת רשתות כאלה זולה פעמים רבות לתחזוקה, מה שמאפשר לך לחסוך כספים משמעותיים בהפצת אנרגיה חשמלית.
3. אמינות גבוהה, במיוחד בקווי חשמל עיליים. נפילת הסניף לא תכבה את המזין ותבטיח את ביצועיו.

החסרונות העיקריים של רשתות מבודדות הם:

1. עם קצר חשמלי חד פאזי הרשת ממשיכה לעבוד, ההגנות לא עובדות, מה שמוביל לפעמים לתאונות עם האוכלוסייה.
2. נוכחותם של תהליכים ברזוננטיים והתרחשות של כוח תגובתי, הפוגע באיכותאנרגיה חשמלית.

נגד ומתח של 110 קילו וולט ומעלה: כיצד מתבצעת נקודת האפס?

הארקה יעילה היא סוג מיוחד של מוליך ניטרלי המחובר לציוד מיוחד, המשמש במתקנים חשמליים מעל 1 קילו וולט. עבור רשתות הפצה, נעשה שימוש בגרסה עם הארקה דרך נגדים בעלי התנגדות נמוכה, המספקת ניתוק קו במקרה של תקלת הארקה חד פאזית ללא עיכוב זמן.

קווי מתח גבוה של 110 קילו וולט ומעלה משתמשים גם בסוג הנייטרלי המוצג, מה שמבטיח תגובה מהירה של הגנות. כדי להגביר את הרגישות של פעולת ה"ממסר", לכל שנאי כוח יש ציוד ZON מיוחד. הארקה נייטרלית בעמודה אחת מספקת גם הגנת עומס יתר.

הארקה באמצעות נגדים עם התנגדות נמוכה

השימוש בנגדים בעלי התנגדות נמוכה נחשב לפתרון אידיאלי לבטיחות האנשים ברשתות הפצה, כמו גם לשמירה על בידוד קווי הכבלים. יישום ההגנה כרוך בהבאת נקודת האפס לציוד מיוחד, בעל התנגדות אומה נמוכה יותר ונותן אות לכיבוי הקו. המזין כבוי בהשהיית זמן מינימלית, וזה אחד היתרונות. אחרים כוללים:

• ראשית, זהו נייטרלי, שכאשר "האדמה" מופיעה, קובע במדויק את הכיוון הפגוע ומכבה את הדרוששורה.
• שני: אין צורך בחישובים נוספים והידור של מפות משטר עם אפשרויות מוגבלות לצלצול רשתות הפצה.

חסרונות חשובים של הארקה מסוג זה:

1. לא יעיל לזרמי תקלת אדמה גבוהים מכיוון שהוא גורם לבעיות בתחנות משנה שבהן מותקנים נגדים עם התנגדות נמוכה.
2. יעילות נמוכה בקווים עיליים, כמו גם בקווים בינעירוניים. במקרה הראשון, ההתקרבות הקלה ביותר של ענפי עצים תגרום לכיבוי המזין. רלוונטי במיוחד לצרכנים של קטגוריה אחת מיוחדת, 1 ו-2.
3. השבתות נוספות המתרחשות עקב הפעלה לא נכונה של הגנות (חוסר סגירה אוטומטית), מרמזות על השבתה בצריכה, הפסדים מהותיים של ארגון אספקת החשמל.

הארקה עיוורת של שנאי כוח לאדמה

כל מה שקשור לרשת ההפצה של 0.4 קילוואט הוא ניטרלי עם קרקע חירשת לקרקע. לסוג המוצג יש מקום ותפקיד מיוחדים מבחינת אבטחה. כאשר מתרחש קצר חשמלי לקרקע, ההגנה מופעלת, במיוחד, PN-2 נשרף או שהמכונה נכבית. לגבי רשת כזו, מפתחים הגנות גם לחיווט בבתים ובדירות. דוגמה בולטת היא פעולת ה-RCD, המבטיחה זיהוי של זרמי דליפה.

היתרונות העיקריים של סוג זה של ניטרליים הם:

1. אידיאלי להפצה של אנרגיה חשמלית, שומר על משק בית ומתמחהציוד חד פאזי/תלת פאזי.
2. מעגל ההגנה אינו דורש ציוד מיוחד ויקר. אמצעים טכניים כגון נתיכים או מפסקים יכולים להתמודד בקלות עם קצר מת לאדמה.

החסרונות כוללים:

1. ההגנות אינן רגישות לקצר חשמלי לטווח ארוך. יש צורך לחשב במדויק את ההתנגדות האוהמית של לולאת הפאזה-אפס ואת הבחירה הנכונה של מפסקי זרם או נתיכים.
2. הנסיעה לא מתרחשת אם אין תקלת אדמה. הדבר מהווה סכנה לבני אדם, המתוקן באמצעות שימוש בחוטים מבודדים.

ניוטרלים עם בסיס תהודה או פיצוי

נייטרלים עם הארקה תהודה משמשים בעיקר ברשתות הפצה במתח של 6-35 קילו וולט, כאשר ערכת החיבור מתבצעת באמצעות קווי כבלים. החיבור של נקודת האפס מתבצע באמצעות בוכנה מיוחדת או שנאים מתכווננים RUOM. מערכת כזו מאפשרת לקבוע את השראות ברשת במהלך קצר חשמלי חד פאזי, המספק פיצוי על הרמה הנוכחית.

סוג זה של ניטרלי מפחית את הסיכון לתאונה, מעבר של קצר חשמלי חד-פאזי לקצר בין-פאזי. היתרונות עבור מתח 6-35 קילו וולט הם:

היתרון העיקרי קשור למטרת הציוד. רמה גבוהה של הגנה על בידוד של קווי כבלים עם התאמה נכונה

החסרונות של רשת עם סוג זה של ניטרלי הם:

1. קשה להגדיר. תת פיצוי או פיצוי יתר עלול להתרחש,שימנע שימוש נכון בציוד. עבור יישור, יש צורך לחשב את השראות הזרמים בהתאם לאורך הקו, כוח השנאים. במקרה של שינוי תוכנית או הוספת ציוד חשמל, שנאי בוכנה לא תמיד מתמודדים עם המשימות.
2. ציוד שהוגדר בצורה שגויה ובלאי גבוה של קווי הכבלים מוביל לתגובת שרשרת הכרוכה בכשל של כמה חלקים חלשים ברשת.
3. עלייה בהפסדים טכניים המתרחשים במהלך הפעולה, כמו גם בבעיות אבטחה. פיצוי נוכחי בתחנת המשנה מיושם ביחס לקרקע.
4. אי יכולת לקבוע את הקו שבו התרחש הקצר. תהליך בחירת מזין עם "אדמה" מתבצע באמצעות השוואה של זרמים הרמוניים, אשר לא תמיד נחשב לאמצעי יעיל להשגת מידע אמין.

מוליך ניטרלי וסליל כיבוי קשת, כור

ההבדל בניוטרל מקורק תהודה קשור לציוד המשמש. כפי שצוין לעיל, נקודת האפס יכולה להיות ממוקמת על סליל מרווה קשת מסוג בוכנה או על כור מתכוונן. ההבדלים העיקריים קשורים לנקודות הבאות:

1. DGK מניח פיצוי באמצעות מערכת מכווננת של שנאי בוכנה. ההגדרה מיושמת באמצעות חישובים של רשת אמיתית על ידי שירות הגנת הממסר. כאשר מתרחשת תקלת אדמה, זרמים מפוצים על סמך השראות. התהליך אינו מוסדר או מותאם, אשרהוא רגע לא נעים במקרה של הופעת "אדמה" במספר נקודות בקווים שונים.
2. DGR - ציוד מודרני יותר, הכולל שימוש במערכות אוטומטיות לקביעת השראות הרשת. בין האפשרויות הפופולריות ניתן למצוא כורים מסוג RUOM עם כוונון SAMUR. יישום סקרים בזמן אמת מבטיח תפעול גם עם תקלות קרקע מרובות.

בין אם מקורקע מוצק או מבודד, לכל סוג יש את מקומו בתעשיית החשמל של היום. והכרת התכונות תאפשר לך להתמודד עם המהות הפיזית של הנושא.