Трифазна схема. Задаване на неутрален проводник в трифазни схеми. Какво се случва в трифазна схема, когато една от фазите се счупи?

  • Броячи

Трифазната схема е комбинация от три електрически вериги, в които синусоидални емфи от една и съща честота действат, изместени една спрямо друга във фаза от 120 °, създадени от общ източник. Частта от трифазната система, през която се движи същият ток, се нарича фаза.

Трифазната схема се състои от трифазен генератор, свързващ проводник и приемник или товар, който може да бъде еднофазен или трифазен.

Трифазният генератор е синхронна машина. Върху статора на генератора се поставя намотка, състояща се от три части или фази, изместени помежду си една спрямо друга с 120 °. Във фазите на генератора се индуцира симетрична трифазна EMF система, при която електромоторните сили са равни в амплитуда и се различават по фаза от 120 °. Ние пишем моментните стойности и комплекси на ефективните стойности на ЕМП.

На схемите на трифазните схеми началото на фазите се обозначава с първите букви от латиницата (А, Б, В), а крайните с последните букви (X, Y, Z). Насочванията за ЕМП показват от края на фазата на намотката на генератора до неговото начало.
Всяка фаза на товара е свързана към фазата на генератора чрез два проводника: директно и обратно. Излиза необвързана трифазна система, в която има шест свързващи проводника. За да намалите броя на свързващите проводници, използвайте трифазни вериги, свързани чрез звезда или триъгълник.

Старция:

Ако краищата на всички фази на генератора са свързани към обща възлова точка и началото на фазите е свързано с товар, който образува триъгълна устойчива звезда, се получава трифазна схема, която е свързана със звезда. В този случай трите връщащи проводника се сливат в една, наречена нула или неутрална.

Проводниците, водещи от източника до товара, се наричат ​​линейни проводници, проводникът свързващ неутралните точки на източника N и приемникът N 'се нарича неутрален (нулев) проводник.
Напреженията между началото на фазите или между линейните проводници се наричат ​​линейно напрежение. Напреженията между началото и края на фазата или между линията и неутралните проводници се наричат ​​фазово напрежение.
Токовете във фазите на приемника или източника се наричат ​​фазови токове, а токовете в линиите се наричат ​​линейни токове. Il = Ако.

Линейното напрежение е равно на геометричните разлики на съответните фазови напрежения.

Триъгълна връзка:

Ако краят на всяка фаза на генериращата намотка е свързан с началото на следващата фаза, се образува делта връзка. Към точките на намотките свържете три линейни жила, водещи до товара.

IA, IB, IC - линейни токове;

Iab, Ibc, Ica-фазови токове.

Линейни и фазови натоварващи токове са взаимосвързани от първия закон на Kirchhoff за възли a, b, c.

В случай на загуба на неутрални проводници нулевата точка смени към зареден фаза и напрежението на фазите на промяна за употреба, което води до повреда на приемници на енергия, така че неутрален проводник не е подходящо да се постави прекъсвачът на предпазител или верига.

В случай на прекъсване в една от фазите, например фаза "А" без неутрален проводник, другите две фази ("В" и "С") са свързани последователно и са под линейно напрежение UBC. Ако съпротивленията са еднакви, тогава напрежението им ще бъде равно и всяко е половината от линейното напрежение UВС / 2 (фиг.8).

Дата на добавяне: 2015-04-18; Прегледи: 168; Нарушение на авторски права

Нула и фаза в електричеството - определяне на фазови и неутрални проводници

Собственикът на апартамента или частната къща, който е решил да извърши някаква процедура, свързана с електричество, независимо дали е инсталирайки изход или превключвател, висейки полилей или стенна лампа, винаги е изправена пред необходимостта да определи къде са разположени фазовите и нулевите проводници на работното място, както и земния кабел. Това е необходимо, за да свържете правилно монтирания елемент, както и да избегнете случайно електрически удар. Ако имате някакъв опит с електричество, този въпрос няма да ви сложи в задънена улица, но за начинаещ може да бъде сериозен проблем. В тази статия ще разберем какво е фаза и нула в електричеството и ще ви кажа как да намерите тези кабели във верига, като ги различавате един от друг.

Каква е разликата между фазовия проводник от нулата?

Целта на фазовия кабел - подаването на електрическа енергия на желаното място. Ако говорим за трифазна мрежа, тогава има три жици, носещи ток за един неутрален (неутрален) проводник. Това се дължи на факта, че потокът от електрони във верига от този тип има фазово отместване равно на 120 градуса, а наличието на един неутрален кабел в него е достатъчно. Потенциалната разлика на фазовия проводник е 220V, докато нулата, както и заземяването, не се захранват. За двойка фазови проводници стойността на напрежението е 380 V.

Линейните кабели са предназначени за свързване на фазата на натоварване с генератора. Целта на неутралния проводник (работна нула) е да се свържат нулите на товара и генератора. От генератора потокът от електрони се придвижва към товара по линейните проводници и обратното му движение се осъществява чрез нулеви кабели.

Нулевата жица, както е посочено по-горе, не е жива. Този проводник изпълнява защитна функция.

Целта на неутралната жица е да се създаде верига с ниска стойност на съпротивлението, така че в случай на късо съединение количеството на тока да е достатъчно за незабавно спиране на устройството за аварийно изключване.

По този начин, щетите на инсталацията ще бъдат последвани от бързото й изключване от общата мрежа.

При съвременните кабели обвивката на неутрален проводник е син или син. В старите схеми работният неутрален проводник (неутрален) се комбинира с защитния. Този кабел има жълто-зелено покритие.

В зависимост от целта на преносната мрежа, тя може да има:

  • Глух заземен неутрален кабел.
  • Изолиран неутрален проводник.
  • Ефективно заземен нула.

Първият вид линии се използва все повече при проектирането на модерни жилищни сгради.

За да функционира правилно тази мрежа, енергията за нея се произвежда от трифазни генератори и се доставя по трифазни проводници под високо напрежение. Работната нула, която е четвъртият проводник в сметката, се захранва от същия генераторен комплект.

Очевидно за разликата между фазата и нула във видеоклипа:

За какво е заземен кабел?

Заземяването е предвидено във всички съвременни електрически битови уреди. Той помага да се намали количеството ток до ниво, което е безопасно за здравето, пренасочвайки по-голямата част от потока от електрони в земята и защитавайки човека, който докосва устройството от електрически повреди. Също така, устройствата за заземяване са неразделна част от мълниеносмесите на сградите - чрез тях мощен електрически заряд от външната среда влиза в земята, без да причинява вреда на хората и животните, без да стане причина за пожар.

Въпросът - как да се определи земната жица - може да се отговори: от жълто-зелената черупка, но за съжаление цветовата маркировка често не се спазва. Също така се случва, че един електротехник, който няма достатъчно опит, обърква фазовия кабел с нула и дори свързва два фази наведнъж.

За да избегнете подобни проблеми, трябва да можете да различавате проводниците не само от цвета на черупката, но и по други начини, които гарантират правилния резултат.

Начало окабеляване: Намерете нула и фаза

Инсталирайте в дома, където се намира проводникът по различни начини. Ще анализираме само най-често срещаните и достъпни за почти всеки: използвайте обикновена крушка, индикаторна отвертка и тестер (мултицет).

За цветната маркировка на фазите, нула и заземяващи кабели за видео:

Проверявайте с помощта на крушки

Преди да продължите с това изпитване, трябва да съберете устройство за тестване с помощта на крушка. За да направите това, трябва да се завинтва в подходящ патрон за диаметъра и след това да се закрепи към клемата на проводника, като отстрани изолацията от краищата си с стрипсер или обикновен нож. След това проводниците на лампите трябва да се поставят последователно върху тестовите вени. Когато лампата светне, това ще означава, че сте намерили фазова жичка. Ако кабелът е проверен за два проводника, вече е ясно, че втората ще бъде нула.

Проверка с индикаторна отвертка

Индикаторната отвертка е добър помощник в работата по електроинсталацията. В основата на този евтин инструмент е принципът на потока на капацитивния ток през корпуса на индикатора. Състои се от следните основни елементи:

  • Метален връх, оформен като плоска отвертка, който е прикрепен към проводниците за проверка.
  • Неонова лампа, която светва, когато преминава ток и по този начин сигнализира за фазов потенциал.
  • Резистор за ограничаване на магнитуда на електрическия ток, който предпазва устройството от изгаряне под въздействието на мощен поток от електрони.
  • Контактен панел, който позволява, когато го докоснете, за да създадете верига.

Професионалните електротехници използват в работата си по-скъпи светодиодни индикатори с две вградени батерии, но едно прост китайско устройство е доста достъпно за всеки човек и трябва да е на разположение на всеки собственик на къщата.

Ако проверите наличието на напрежение на проводника с помощта на това устройство при дневна светлина, ще трябва да погледнете по-внимателно по време на работа, тъй като сигналната лампа ще бъде неактивно осветена.

Когато върхът е в контакт с отвертката на фазовия контакт, детекторът светва. В същото време нито върху защитната нула, нито върху заземяването трябва да бъде осветена, в противен случай може да се заключи, че има проблеми в електрическата схема.

Като използвате този индикатор, внимавайте да не докосвате случайно жица с ръка.

За определянето на фазата ясно във видеото:

Проверка на мултиметъра

За да се определи фазата, използвайки домашен тестер, устройството трябва да бъде поставено в режим на волтметър и напрежението между контактите трябва да бъде измерено по двойки. Между фазата и всеки друг проводник тази цифра трябва да бъде 220 V, а приложението на сондите към земята и защитната нула трябва да показват отсъствието на напрежение.

заключение

В този материал ние подробно отговорихме на въпроса какво представлява фаза и нула в съвременните електрически уреди, какви са те, и също така разбра как да определим къде се намира фазов проводник в окабеляването. Кой от тези методи е за предпочитане, решавате, но помнете, че въпросът за определяне на фазата, нулата и земята е много важен. Неправилните резултати от теста могат да причинят изгарянето на устройствата, когато са свързани, или дори още по-лошо причиняват токов удар.

Нулева тел в трифазна мрежа

Сечение - нулева жица

В повечето случаи трифазните мрежи с напрежение 380/220 V с неутрален проводник и неутрално заземяване се използват за захранване на електрическите приемници на предприятия от химически влакна. Напречното сечение на неутралния проводник в електрическите мрежи, които доставят производствени съоръжения, започвайки от трансформаторната подстанция и във всички вътрешни мрежи, трябва да бъде равно на напречното сечение на фазовите проводници, независимо от материала. Изборът на кабелни и кабелни секции за отопление се извършва съгласно таблиците за дългосрочно допустимо токово натоварване. [31]

Шинарите обикновено изпълняват три или четири тел с нулева жица. Сечението на неутралния проводник може да бъде равно на 25; 50 и 100% от напречното сечение на фазовия проводник. Нулеви проводници с напречно сечение от 25 и 50% от фазовите проводници са характерни за основните шини. [33]

От това следва, че при мрежи със симетричен товар с газоразрядни светлинни източници (за разлика от симетрично натоварване с лампи с нажежаема жичка) изборът на напречното сечение на неутралния проводник се дължи основно на по-високи хармоници. Следователно напречното сечение на неутралния проводник е избрано равно на напречното сечение на фазовите проводници. [34]

На практика токът в неутралния проводник е значително по-малък от токовете във фазовите проводници. Затова в трифазните мрежи напречното сечение на неутралния проводник е избрано два до три пъти по-малко от напречното сечение на фазовия проводник. [36]

При двуфазни и трифазни линии с неравномерно фазово натоварване се изчислява напречното сечение на неутралния проводник. В случай, че напречното сечение на неутралния проводник е по-голямо от напречното сечение на фазовия проводник, е разрешено да се използва един от фазовите проводници, ако е защитено, и специални проводници, и нулевият проводник като най-малко натоварена фаза. [37]

Възможностите за намаляване на тока / 0 са ограничени от ограниченията на възможността за изравняване на фазовите натоварвания. Съпротивлението Z0 на нулевата последователност зависи от напречното сечение на неутралния проводник. неговата дължина и устройствата, включени в неутрала. Но решаващата стойност на стойността на Z0 устоява на трансформаторите с нулева последователност, които доставят мрежата с напрежение 380 - 660 V, което зависи от свързващата група на намотките им. [38]

При еднофазни и двуфазни линии напречното сечение на нулевия или заземяващия проводник трябва да бъде равно на фазата. При трифазни линии с еднофазно прекъсване се приема, че напречното сечение на неутралния проводник е равно на напречното сечение на най-голямата фаза. В този случай, когато се оправдава чрез изчисление, се разрешава да се използва един от фазовите проводници като неутрален проводник в кабелните линии и нулев проводник като фазов проводник с минимално натоварване. [39]

При наличието на повторно заземяване токът на еднофазно късо съединение ще бъде по-голям, отколкото без него, тъй като при повторно заземяване във веригата се образува паралелен клон в текущата верига през човек. При еднофазни клонове от мрежата (фаза - нула), напречното сечение на неутралния проводник трябва да бъде равно на напречното сечение на фазовите проводници. На нулева защитна жица не трябва да има превключватели и предпазители. [40]

Асиметрията на натоварванията в индустриалните мрежи от 380 V се стреми да бъде ограничена чрез разпределяне на еднофазните товари доколкото е възможно през фазите. Това намалява тока / 0 и може да се намали до 50% от неутралния проводник в сравнение с фазовите проводници. [42]

При изчисляване на загубите на напрежение в мрежите с ниско напрежение, като правило, не трябва да се пренебрегва реактивното натоварване и реактивната устойчивост на линиите. В изчисленията е позволено да се използва средната съпротивление на мрежата НН: кабел - 0 06 Ohm / km, надземна линия 0 3 Ohm / km. Напречното сечение на неутралния проводник в четирипроводна мрежа от трифазен ток е равно на половината от напречното сечение на фазовия проводник, при еднофазни и двуфазни кранове - напречното сечение на фазовия проводник. [44]

Нулево изгаряне. Еднофазни потребители в трифазна мрежа.

Фразата за "изгарянето на нулата" вероятно е чула всеки от нас. Защо една мистериозна нула има тенденция да гори през цялото време? За да се постигне яснота на този въпрос, е необходимо да се припомни някои от курса в гимназията физика.

За еднофазна схема "нула" е просто наименование на проводник, който не е с голям потенциал по отношение на земята. Вторият проводник в еднофазна схема се нарича "фаза" и има голям потенциал на променливо напрежение по отношение на земята (в нашата страна най-често е 220 V). Еднофазовата нула не показва никаква склонност към изгаряне.

Проблемът е, че всички електрически комуникации (т.е. електропроводи) са трифазни. Помислете за схемата "звезда", в която се появява понятието "нулев проводник".

Променливите токове на всяка фаза в три еднакви натоварвания се преместват на фаза от точно една трета и в идеалния случай се компенсират една спрямо друга, така че натоварването в такава схема обикновено се нарича трифазно концентрирано натоварване. При такова натоварване векторната сума на токовете в средната точка е нула. Нулева тел. свързан към средата, е практически ненужен, тъй като токът не преминава през него. Незначителният ток се показва само когато натоварването на всяка фаза не е напълно идентично и не се компенсира напълно. Всъщност на практика много видове трифазни четирижилни кабели имат нулево ядро ​​от половината от размера на напречното сечение. Няма смисъл да се харчи оскъдна мед върху проводник, през който токът практически не тече. Трифазната нула с трифазно концентрирано натоварване също не показва никаква склонност към изгаряне.

Чудесата започват, когато еднофазовите натоварвания са свързани към трифазни схеми. На пръв поглед това е един и същ случай, но има една малка разлика. Всяко еднофазно натоварване е напълно случайно избрано устройство, т.е. еднофазни натоварвания не са еднакви. Глупаво е да мислим, че различните еднофазни потребители винаги ще консумират един и същ ток. Еднофазовите натоварвания в трифазните вериги винаги се опитват да достигнат възможно най-близо до трифазните товари. Това означава, че когато еднофазовите потребители са свързани към трифазна мрежа, те се опитват да разпределят мощността в различни фази по такъв начин, че всяка фаза да има приблизително същото натоварване. Но пълното равенство никога не е постигнато и е разбираемо защо. Потребителите на случаен принцип включват и изключват електрическото си оборудване, като по този начин непрекъснато променят товара в своята фаза.

В резултат на това пълното компенсиране на фазовите токове в средната точка почти никога не се получава, но токът в неутралния проводник обикновено не достига своята максимална стойност, равна на най-високия ток в една от фазите. Това означава, че ситуацията е неприятна, но предсказуема. Всички кабели са предназначени за него, а нулевото изгаряне обикновено не се случва и ако това стане, то е изключително рядко.

Тази ситуация се развива през 90-те години на ХХ век. Какво се е променило по това време? Импулсните захранвания са широко използвани. Такъв източник на енергия в почти всички съвременни домакински уреди (телевизори, компютри, радиостанции и др.). Целият ток на такъв източник протича само за една трета от полугодието, т.е. характерът на потреблението на ток е много различен от естеството на потреблението на ток от класическите товари. В резултат на това възникват допълнителни импулсни токове в трифазната мрежа, които не са компенсирани в средата. Не забравяйте да добавите към тези некомпенсирани токове, причинени от наличието на еднофазни товари в трифазна мрежа. В такава ситуация текущият ток, близък до или по-голям от най-големия ток на една от фазите, често тече през нулевия проводник. Това са благоприятните условия за "изгарянето на нулата".
Проводниците в кабелите имат същото напречно сечение, изчислено според максималната мощност на натоварване, поради което неутралният проводник има същото напречно сечение като всеки от фазовите проводници, а токът през него може да тече повече днес, отколкото през който и да е фазов проводник. Оказва се, че неутралният проводник работи под условия на претоварване и вероятността от изгарянето му се увеличава.

Така че през 90-те години на миналия век, ние незабелязани от себе си влязохме в ерата на "изгаряне на нулата". Всеки ден ситуацията се влошава. Високата вероятност за "нулево изгаряне" трябва да се вземе предвид при изграждането на домашна електрическа инсталация.

НАЧАЛО »МАТЕРИАЛИ» Какво е фаза и нула в електроенергията - почти сложна

Какво е фаза и нула в електроенергията - почти сложна

Електричеството се предава по трифазни мрежи, като повечето жилища имат еднофазни мрежи. Разделянето на трифазната верига се извършва чрез устройства за разпределение на входа (ASU). С прости думи, този процес може да се опише по следния начин. В електрическия панел на къщата се подава трифазна схема, състояща се от трифазен, нулев и един заземяващ проводник. С помощта на I LIE веригата е разделена - една нула и една заземяваща тел се добавя към всеки фазов проводник, получава се еднофазна мрежа, към която са свързани отделни потребители.

Какво е фаза и нула

Нека се опитаме да разберем какво е нулевото в електроенергията и как тя се различава от фазата и земята. Фазовите проводници се използват за захранване с електричество. В трифазна мрежа има три текущи изхода и една нула (неутрална). Предаваният ток се премества във фаза с 120 градуса, така че една нула е достатъчна във веригата. Фазовият проводник има напрежение 220 V, чифт "фазова фаза" - 380 V. Zero няма напрежение.

Фазите на генератора и фазите на товара са свързани помежду си чрез линейни проводници. Нулевите точки на генератора и натоварването са взаимосвързани с работна нула. При линейни проводници, токът се премества от генератора към товара, на нула - в обратната посока. Фазовите и линейни напрежения са равни, независимо от метода на свързване. Земята (заземителна жица), както и нула няма напрежение. Изпълнява защитна функция.

Защо трябва да нулирате

Човечеството активно използва електроенергия, фаза и нула са най-важните концепции, които трябва да бъдат известни и разграничени. Както вече стана ясно, при фазовото електричество се доставя на потребителя, нула отклонява тока в обратната посока. Необходимо е да се разграничат нулевите работни (N) и нулеви защитни (PE) проводници. Първият е необходим за изравняване на фазовото напрежение, второто се използва за защитно нулиране.

В зависимост от вида на захранващата линия може да се използва изолирана, заглушена и ефективно заземена нула. Повечето електропроводи, доставящи жилищния сектор, са с неутрална основа. При симетрично натоварване на фазовите проводници работната нула няма напрежение. Ако товарът е неравномерен, дебалансният ток преминава през нула, а захранващата верига е в състояние да регулира самостоятелно фазите.

Електрическите мрежи с изолирана неутрална мрежа нямат работен проводник. Те използват неутрален заземяващ проводник. В електрическите системи на TN работните и защитните неутрални проводници са комбинирани по цялата верига и са обозначени с PEN. Комбинацията от работна и защитна нула е възможна само до разпределителната уредба. От него до крайния потребител вече се пускат две нули - PE и N. Комбинацията от неутрални проводници е забранена от мерките за безопасност, тъй като в случай на късо съединение фазата ще се доближи до неутрално и всички електрически устройства ще бъдат под фазово напрежение.

Как да се различи фаза, нула, земя

Най-лесният начин да се определи предназначението на проводниците чрез цветна маркировка. Съгласно нормите фазовият проводник може да бъде от всякакъв цвят, неутрално-синята маркировка, земята - жълто-зелена. За съжаление, когато инсталирате електротехник, цветната маркировка не винаги се спазва. Не трябва да забравяме вероятността един безскрупулен или неопитен електротехник да може лесно да обърка фазата и нулата или да свърже две фази. Поради тези причини винаги е по-добре да се използват по-точни методи, отколкото цветната маркировка.

Фазовите и неутралните проводници могат да се определят с помощта на индикаторна отвертка. Ако отвертката е в контакт с фазата, индикаторът ще светне, тъй като теченият ток преминава през проводника. Нула няма напрежение, така че индикаторът не може да светне.

Можете да различите между нула и земя чрез набиране. Първо, фазата се определя и маркира, след това с манометър, докоснете един от проводниците и земния терминал в разпределителното табло. Нула няма да звъни. При докосване на земята ще звучи отличително звучене.

Задаване на неутрален проводник в трифазни схеми

1. Когато рамките се завъртят обратно на часовниковата стрелка, в тях се предизвиква emf. дА = Em sint; дB = грях (t - 120 °); дC = sin (t + 120 °).

Какви са ем. ще бъдат предизвикани, когато рамките се въртят по посока на часовниковата стрелка?

Знаците на началните фази ще се променят в обратната посока.

Насоки на векторите на ем в рамката ще се промени на обратното

Ще се промени ли редът на векторите (последователността на фазите), ако се промени посоката на въртене на кадрите?

Ролята и целта на неутралната жица

Ако някой се изправи срещу електричество, той със сигурност чу за такива понятия като фаза и нулева тел. Основната им отличителна черта е целта. Тел, свързващ нулевата точка на фазите на генератора, трансформаторът с нулевата точка на товара, се нарича нула или неутрална. Той се нарича така, защото в някои случаи токът в него е нулев и неутрален, допускайки, че той също принадлежи на някоя от фазите.

Разлики във фазовите и неутралните проводници

Фазовият проводник (фаза) е предназначен да доставя електроенергия на потребителя.

Целта на неутралната жица (неутрална или нула) е да се изравни напрежението асиметрия при различни стойности на натоварването във фазите.

Той е прикрепен към нулевите точки на източника и на потребителя, когато те са свързани в "звезда".

Свързването на неутралния проводник (трифазна четирижилна мрежа) е възможно само ако източникът и товарът са свързани в "звезда".

Когато се свързвате към "делта", необходимостта от това вече не е необходима, тъй като линейното и фазовото напрежение във фазите са еднакви.

За да се разбере разликата между линейно и фазово напрежение, трябва да се разбере, че при трифазната трижилна верига захранващото напрежение (между два фазови проводника) е основно 380 V, а фазовото напрежение между фазата и нулата е √ 3 пъти по-малко от приблизително 220 V.

Неутралният проводник е спечелил името си от факта, че когато устройствата са задействани, токът в него със същото натоварване от трите фази е нула. Неговата съпротива е ниска. Следователно, когато една или няколко фази са претоварени, токът в нея бързо ще се увеличи. В осветителната схема нейното присъствие е предпоставка. В противен случай, еднородността на осветеността не е гарантирана.

В зависимост от ролята, неутралният проводник може да работи, защитен, комбиниран.

Работникът се обозначава с латинската буква N и се изпълнява в синьо в европейските страни. В някои други страни цветът може да е сив или бял.

Защитен, означен с РЕ. Тя е предназначена за безопасност в случай на потенциал на тялото на електрическото устройство. В нормален режим то се изключва и ако се счупи, това е проводник, който ще изведе опасния потенциал от уреда към земята. Цветът на това ядро ​​е жълто-зелен.

При някои системи неутралната жица се комбинира със защитна. В този случай маркировката ще бъде означена като PEN и цветът на това ядро ​​ще бъде синьо с ивици в краищата на жълто-зелен цвят.

Неутрални характеристики на кабелите

Нулевата тел предотвратява нежелани ситуации при аварийна работа. Без присъствието си, в случай на късо съединение на две фази, напрежението в третата фаза ще се увеличи незабавно √ 3 пъти. Това ще има опустошително въздействие върху оборудването, което захранва този източник. Ако в такава ситуация има нула, напрежението няма да се промени.

Ако една от фазите в трифазната трижилна система (без нула) е нарушена, напрежението в двете останали фази ще намалее. Те ще бъдат свързани в серия, а при този вид връзка напрежението се разпределя между потребителите в зависимост от тяхната устойчивост.

Ако една от фазите в трифазната четирижилна система се счупи, напрежението в двете останали фази няма да промени стойността си.

Предпазителите в нулевия проводник не се инсталират поради голямото му значение, тъй като неговото разрушаване е нежелателно

Тъй като по-голямата част от времето за работа на електрическите инсталации, токът в този проводник е нулев или незначителен, няма смисъл да се направи същата секция като фазовата секция. Най-често поради икономии има по-малко напречно сечение на ядрото, отколкото напречното сечение на основните етапи в една електрическа инсталация. Ако предпазният проводник не е подравнен с нулата, напречното му сечение е половин по-голямо от това на фазовия проводник.

Неутрална класификация на линията за електрозахранване

Целта на електропроводите е много разнообразна. Както и разнообразие от съоръжения, които да ги предпазват от течове и къси съединения. В тази връзка неутралите се класифицират в три типа:

  • заземени;
  • изолира;
  • ефективно заземен.

Ако захранващата линия с напрежение от 0.38 kV до 35 kV има къса дължина и броят на свързаните консуматори е голям, тогава се използва стабилно заземен неутрал. Потребителите на трифазно натоварване получават мощност, благодарение на три фази и нула, и еднофазни - една от фазите и нула.

При средната дължина на електропроводите с напрежение от 2 kV до 35 kV и малък брой потребители, свързани към тази линия, се използват изолирани неутрали. Те се използват широко за свързване на трансформаторни подстанции в населените места, както и за мощни електрически съоръжения в промишлеността.

В мрежи с напрежение 110 kV и по-високо, с голяма дължина на електропроводите се използва ефективно заземен неутрал.

Реакцията на електрическите уреди на нулева счупване

Ако общият неутрален проводник в многоетажна сграда се счупи, потребителите ще почувстват това в резултат на напрежение в електроуредите.

Основните фактори, които могат да доведат до изключване на общата нула:

  • аварийна ситуация в подстанцията;
  • остаряла окабеляване;
  • окабеляване не се извършва при много високо качество.

Тази фаза, която е свързана с по-голям брой потребители на жилищна сграда, ще бъде претоварена. Напрежението в него ще намалее. Във фазата, в която потребителите са най-малко свързани, напрежението ще се увеличи драматично.

Това ще повлияе неблагоприятно на устройствата - намаляването на напрежението ще доведе до неефективна работа и увеличаването на напрежението може да доведе до повреда на тези, които са били свързани в момента. За да се предпазите от такава ситуация, е необходимо да инсталирате отделен пренапрежение на свръхнапрежение в щита, който доставя отделен апартамент. Веднага след като напрежението започне да надвишава допустимите стойности, ограничителят бързо ще изключи захранването.

Ако се получи нулева счупване директно в апартамента, електричеството ще изчезне напълно, но в същото време фазата няма да се изключи. Опасността се крие във факта, че може да стигне само до нулевия проводник. И ако някой електрически уред е бил предварително заземен, тялото на този електрически уред ще бъде заредено с енергия, или с други думи, то ще започне да "бие с ток".

Основните фактори, които допринасят за разрушаването на нула директно в апартамента, могат да се наричат:

  • ненадеждност на свързващите контакти;
  • неправилно избран проводник;
  • остарели кабели.

Тези фактори водят до прекомерно нагряване на проводника. Поради повишената температура точката на контакт се окислява, сърцевините на кабелите се прегряват. И това, от своя страна, може да предизвика пожар.

Ролята на нулевия проводник

а) нулева жица е необходима, така че напрежението във фазите на товара остава същото в случай на неравномерно натоварване (няма изкривяване на фазата);

б) нулевата жица е необходима в случай на авариен режим:

- Краткотрайна фаза. Ако няма неутрален проводник, а в останалите фази на товара, вместо фазовото напрежение, линейно напрежение ще действа (до корена 3 пъти по-голямо), което ще доведе до повреда на оборудването. Ако неутралният проводник е свързан, напрежението при натоварването няма да се промени.

- Пробийте във фаза При липса на неутрален проводник, останалите фази са свързани последователно и свързани към напрежението на мрежата, поради което напрежението върху тях ще намалее. Ако неутралният проводник е свързан, напрежението при натоварването няма да се промени.

Практически токът в неутралния проводник е 2 - 3 пъти по-малък от тока в линейните проводници, поради което неутралният проводник се извършва с по-малко напречно сечение. Разрушаването на неутралния проводник е изключително нежелателно, така че предпазителите не го поставят.

например:

Товарът е свързан със звезда,

Характерът на товара е индуктивен. Идентифицирайте: IF, азL, RF, P, S, Q.

Токът в неутралния проводник е 0, следователно натоварването е равномерно.

Присвояване на неутралния проводник

Тел, свързващ нулевата точка на фазите на генератора, трансформаторът с нулевата точка на товара, се нарича нула или неутрална.

Той се нарича нула, защото в някои случаи токът в него е нулев и неутрален въз основа на факта, че то също принадлежи на някоя от фазите.

Целта на неутралната жица е, че е необходимо да се изравнят фазовите напрежения на товара, когато съпротивлението на тези фази е различно, както и да се заземи електрическото оборудване в мрежи с неутрален заземен контакт.

Поради задаването на неутралния проводник напрежението във всяка фаза на товара ще бъде почти същото, когато фазите са неравномерно натоварени. Зарядното осветление, свързано със звезда, винаги изисква наличието на неутрален проводник, тъй като не е гарантирано еднообразно натоварване на фазите. в т.ч.

Напречното сечение на неутралния проводник от трифазни линии, при които неутралните проводници не се използват за заземяване (специални или реконструирани осветителни мрежи), се приема, че е близо до половината напречно сечение на фазовите проводници.

Ако например фазовите проводници имат напречно сечение от 35 мм2, неутралният проводник се счита за 16 мм2.

Напречното сечение на неутралния проводник на трифазна система с неутрален на глухо-заземен неутрал, в който неутралната жица се използва за заземяване, трябва да бъде най-малко половината от напречното сечение на фазовите проводници и в някои случаи е равна на тях.

Неутралният проводник на въздушни линии 320/220 V трябва да има една и съща марка и напречно сечение с фазови проводници:

в секциите, направени с стоманени проводници, както и с биметални и стомано-алуминиеви фазови проводници с напречно сечение от 10 мм2;

ако е невъзможно да се осигури необходимата селективност на защита срещу късо съединение към земя с други средства (в този случай се разрешава да се направи напречно сечение на неутрални проводници, по-големи от фазовите проводници).

Тъй като в еднофазни и двуфазни линии токът преминава през нулеви и фазови проводници със същата величина, за тези линии се приема, че напречното сечение на нулевите и фазовите проводници е една и съща.

По същия начин неутралните проводници на решетки в жилищни сгради с напречно сечение на фазови проводници до 16 mm2 (за мед) трябва да имат напречно сечение, равно на напречното сечение на фазовите проводници.

Специален подход изисква избор на неутрален проводник в мрежи с газоразрядни лампи. В неутралните проводници на трифазните линии, доставящи газоразрядни лампи, протича ток с по-високи хармоници, причинени от индуктивни капацитивни баласти. Този ток не оказва влияние върху загубата на напрежение, а засяга само загряването на кабелите.

В такива случаи напречното сечение на неутралния проводник е избрано в зависимост от допустимия товарен ток.

Токът в неутралния проводник на трифазните линии със смесен товар (лампи с нажежаема жичка и газоразрядни лампи) се определя приблизително като сумата от 90% от тока на газоразрядните лампи и 30% от тока на лампите с нажежаема жичка от най-заредената фаза.

Защита на труда и BC

Защита на труда и безопасност на живота

Изчезващата. Електрическа безопасност

Връзка е свързването към заземен нулев проводник на мрежата за захранване на корпуси и други структурни метални части от електрическо оборудване, които обикновено не се захранват с енергия, но могат да бъдат захранвани поради изолационни повреди.

Схемата за нулиране е показана на фиг. 72.

Задачата да изчезне е същата като защитата: премахване на опасността хората да бъдат шокирани от разрушаването на случая. Тази задача се решава чрез автоматично прекъсване на повредената инсталация от мрежата.

Принципът на нулиране е превръщането на разбивка в корпус в еднофазен късо съединение (т.е. късо съединение между фазовите и неутралните проводници), за да се създаде голям ток, който може да осигури защита и по този начин автоматично разединява повредената инсталация от електрическата мрежа. Такава защита са: предпазители или прекъсвачи, монтирани пред консуматорите на енергия, за да се предпазят от токове на късо съединение.

Скоростта на изключване на повредената инсталация, т.е. времето от момента, когато напрежението се появи на кутията, докато инсталацията не бъде изключена от захранващата мрежа, е с 5-7 секунди със защита от предпазители и 1-2 секунди с автоматична защита.

Обхватът на нулеви - трифазни четирижилни мрежи с напрежение до 1000 V с твърдо заземено неутрално. Обикновено това са мрежи от 380/220 и 220/127 V, широко използвани в машиностроенето.

От фиг. 72, може да се види, че веригата за нулиране изисква неутрален проводник в мрежата, заземяване на неутрален източник на ток и неутрално заземяване на жилата.

Фиг. 72. Схема на нулиране:
1 - случай; 2 - устройства за защита срещу токове на късо съединение (предпазители, прекъсвачи и др.); R0 е съпротивлението за заземяване на неутралния източник на ток; Rn е съпротивлението за заземяване на неутралния проводник; JK - ток на късо съединение

Целта на неутралния проводник е да се създаде късо съединение с ниско съпротивление на тока, така че този ток да е достатъчен за бързо активиране на защитата, т.е. бързото разединяване на повредената инсталация от мрежата. Например разгледайте следния случай.

Да предположим, че имаме верига без неутрален проводник, чиято роля се изпълнява от земята (фиг.73). Ще работи ли такава схема?

Фиг. 73. Относно необходимостта от неутрален проводник в трифазна мрежа до 1000 V със заземен неутрал

Когато фазата затваря тялото, ток (А) ще протича през веригата, образувана през земята:

така че напрежението възниква по тялото по отношение на земята (V)

където Uf - фазовото напрежение, V; R0, R3 - земни и неутрални земни съпротивления, Ом.

Съпротивленията на намотката на трансформатора и мрежовите кабели са малки в сравнение с R0 и R3 и следователно не се вземат предвид.

Токът 13 може да не е достатъчен, за да изключи защитата, т.е. устройството може да не се изключи.

Например, когато Uf == 220 V и R3 = R0 = 4 ohms получаваме

Ако защитният ток на задействане е по-голям от 27,5 A, изключването няма да се задейства и корпусът ще се захранва, докато инсталацията бъде изключена ръчно. Разбира се, в този случай има опасност хората да бъдат шокирани в случай на контакт с повредено оборудване. За да се премахне тази опасност, е необходимо да се увеличи токът, преминаващ през защитата, което се постига чрез въвеждане на неутрален проводник в електрическата верига.

Съгласно изискванията на Правилата за електрическа инсталация неутралният проводник трябва да има проводимост от поне половината от проводимостта на фазовия проводник. В този случай токът на късо съединение ще бъде достатъчен, за да се изключи бързо повредената инсталация.

От горното можем да заключим, че при трифазна мрежа с напрежение до 1000 V със заземен неутрален без неутрален проводник е невъзможно да се осигури безопасност, когато фазата е къса на случая, поради което такава мрежа е забранена.

Фиг. 74. В случай на повреда от фаза на земя в трифазна четирижилна мрежа до 1000 V с изолирани (a) и заземени (b) неутрални

Целта на заземяването на неутрала е да се намали до безопасна стойност на напрежението спрямо земята на неутралната жица (и всички свързани с нея корпуси) в случай на случайно затваряне на фазата на земята.

Всъщност, при четирижилна мрежа с изолирана неутрална фаза, ако една фаза е случайно късо съединение към земята (фиг.74а), има напрежение между жилото тяло и земята, което е близко до фазовото напрежение Uf на мрежата, което ще съществува докато цялата мрежа бъде прекъсната ръчно или премахване на затварянето. Разбира се, това е много опасно.

В мрежа със заземен неутрал с такова увреждане ще бъде напълно различна, почти безопасна позиция (фиг.74, b). В този случай Uf ще бъде разделен пропорционално на съпротивлението Ram (съпротивление на фазата на земята) и R0 (неутрално съпротивление на заземяване), поради което напрежението между изчезналата апаратура и земята ще падне рязко и ще бъде (V):

Като правило съпротивлението на заземяване в резултат на случайната късо съединение на жицата към земята, т.е. Rsm е многократно по-голямо от R0, затова UH се оказва незначително. Например, когато Uf = = 220 V, R0 = 4 Ohms и Rsm = 100 Ohms получаваме

С такова напрежение докосване до тялото не е опасно.

Следователно трифазна четирижилна мрежа с изолиран неутрален обхваща опасността от токов удар и следователно не трябва да се използва. Съгласно инструкциите на Правилата за електрическа инсталация неутралната устойчивост на заземяване трябва да бъде не повече от 4 ома. Само за токови източници с малка мощност до 100 kVA (или 100 kW) неутралната устойчивост на заземяване може да достигне 10 Ohm.

Целта на повторното заземяване на неутралния проводник е да се намали опасността хората да бъдат шокирани от тока, който се получава, когато неутралната жица е счупена и фазата е къса на случая зад точката на прекъсване.

Всъщност, ако нулевият проводник е случайно счупен и фазата е къса на корпуса (зад точката на прекъсване), липсата на повторно заземяване ще предизвика напрежение спрямо земята на счупената част на неутралния проводник и всички случаи, свързани към него, да бъдат равни на фазовото напрежение Uph (фиг.75, а). Това напрежение, което със сигурност е опасно за хората, ще съществува дълго време, тъй като повредената инсталация няма да се изключи автоматично и ще бъде трудно да се открие, за да се изключи ръчно.

Фиг. 75. Случай на късо съединение към случая, когато неутралният проводник е счупен:
a - в мрежата без повторно заземяване на неутралния проводник; b - в мрежата с повторно заземяване на неутралния проводник

Ако неутралният проводник ще бъде отново заземен, тогава ако то е счупено, токова верига I3 през земята ще остане (Фигура 75b), поради което напрежението (V) на заземените тела, разположени зад мястото на счупване, ще намалее до стойността:

където Rn е съпротивлението на повторно заземяване на неутралния проводник, Ом.

Обаче черупките, прикрепени към неутралния проводник към точката на прекъсване, също ще бъдат под напрежение (V) спрямо земята, което ще бъде равно на:

Заедно тези напрежения са фаза:

Ако Rn = R0, тогава черупките, свързани към неутралния проводник преди и след точката на прекъсване, ще имат същото напрежение:

Този случай е най-малко опасен, тъй като при други съотношения на Ru и R0 част от сградите ще бъдат под напрежение по-голямо от 0.5 Uph.

Следователно, повторното заземяване значително намалява опасността от токов удар в резултат на счупването на неутралния проводник, но не може напълно да го отстрани, т.е. не може да осигури условията за безопасност, които са съществували преди почивката.

В тази връзка е необходимо внимателно полагане на неутралната жица, за да се изключи възможността за счупване по някаква причина. Затова е забранено да се монтират предпазители, ножови превключватели и други устройства в нулевия проводник, което може да застраши неговата цялост.

Съгласно изискванията на Правилата за електрическа инсталация съпротивлението на повторно заземяване на неутралния проводник не трябва да надвишава 10 Ohm; само в мрежи, захранвани от трансформатори с мощност от 100 kVA и по-малко (или генератори с мощност от 100 kW и по-малко), съпротивлението на всяко повторно заземяване достига 30 ома, при условие че тази мрежа има редица заземявания най-малко три.

Същите метални конструктивни елементи, които не носят ток, на електрическо оборудване, обект на защитно заземяване, са обект на приложение: загражденията на машини и апарати, трансформаторни цистерни и др.

Ролята на неутралната жица

Неутрален (нулев работен) проводник - проводник, който свързва неутралите на електрическите инсталации в трифазните електрически мрежи.

Когато свързвате намотките на генератора и приемника на електричество според веригата звезда, фазовото напрежение зависи от товара, свързан към всяка фаза. В случай на свързване например на трифазен двигател натоварването ще бъде симетрично и напрежението между неутралните точки на генератора и мотора ще бъде нулево. Все пак, ако към всяка фаза е свързано различно натоварване, в системата ще възникне така нареченото неутрално напрежение, което ще доведе до дисбаланс на натоварващото напрежение. На практика това може да доведе до факта, че някои потребители ще имат ниско напрежение, а някои ще се увеличат. Ниското напрежение води до неправилна работа на свързаните електрически инсталации, а повишеното напрежение може да доведе до повреда на електрическото оборудване или пожар. Свързването на неутралните точки на генератора и приемника на мощност с неутрален проводник ви позволява да намалите напрежението на неутрално напрежение до почти нула и да изравните фазовите напрежения на приемника на мощност. Ниското напрежение ще бъде причинено само от съпротивлението на неутралния проводник.

32. Режимите на работа на трифазните вериги, когато са свързани към "триъгълника".

Ако краят на всяка фаза на генериращата намотка е свързан с началото на следващата фаза, се образува делта връзка. Към точките на намотките свържете три линейни жила, водещи до товара.

Изображението е трифазна схема, свързана с триъгълник.

в трифазна делта-свързана верига, фазовите и линейни напрежения са еднакви.

Линейни и фазови натоварващи токове са взаимосвързани от първия закон на Kirchhoff за възли a, b, c.

Линейният ток е равен на геометричната разлика на съответните фазови токове.

На фиг. 7.4 показва векторна диаграма на трифазна схема, свързана с триъгълник със симетрично натоварване. Натоварването е симетрично, ако съпротивленията на фазите са еднакви. Векторите на фазовите токове съвпадат по посока на векторите на съответните фазови напрежения, тъй като товарът се състои от активни съпротивления

От векторната схема можете да видите това

азл = √3 Iе със симетрично натоварване.

Трифазните вериги, свързани с една звезда, стават по-често срещани от трифазните вериги, свързани с триъгълник. Това се обяснява с факта, че на първо място, във верига, свързана със звезда, могат да бъдат получени две напрежения: линейни и фазови. На второ място, ако фазите на намотката на електрическа машина, свързана с триъгълник, са в различни условия, в намотката се появяват допълнителни токове и товарене. Такива течения липсват във фазите на електрическата машина, свързани съгласно звездната схема. Следователно на практика се избягва свързването на намотките на трифазни електрически машини в триъгълник.

33-34

Фигурата показва елементите на небалансирания товар R L C на звездната верига. Фактът, че пунктираната линия не трябва да рисува. За да се направи симетрично активно натоварване, звездата трябва да насочва всички токове по всяка ос на напрежение като Ia.

35. Пример за конструиране на векторни диаграми (при свързване на товара под схемата "триъгълник")

По отношение на всяка фаза, всички формули, получени по-рано за еднофазни схеми, са валидни например

Очевидно със симетрично натоварване

Векторната схема на фазовите (линейни) напрежения, както и фазовите токове със симетрично активно индуктивно натоварване, са показани на фиг. 3.13, а. Също така са конструирани линейни токови вектори. Трябва да се обърне внимание на факта, че при изобразяване на векторни диаграми в случай на делта връзка векторът на линейно напрежение Uабприема се да се насочва вертикално нагоре.

От горните изрази и векторната диаграма следва, че със симетрично натоварване съществуват симетрични системи от фазови и линейни токове.

аза = 2Iаб sin60 ° = √3Iаб,
Същото съотношение съществува и между всяка друга фаза и линейни токове. Затова можете да напишете това със симетричен товар като цяло

Фиг. 3.12. Присъединителна фаза на триъгълник приемник

Фиг. 3.13. Векторни диаграми, когато приемникът е свързан с триъгълник в случай на симетрично натоварване

Задаване на неутрален проводник в трифазни схеми

а) нулева жица е необходима, така че напрежението във фазите на товара остава същото в случай на неравномерно натоварване (няма изкривяване на фазата);

б) нулевата жица е необходима в случай на авариен режим:

- Краткотрайна фаза. Ако няма неутрален проводник, а в останалите фази на товара, вместо фазовото напрежение, напрежението на линията ще действа (до корена 3 пъти по-голямо), което ще доведе до повреда на оборудването. В случай, че неутралният проводник е свързан, напрежението при натоварването няма да се промени.

- Пробийте във фаза При отсъствие на неутрален проводник, останалите фази се свързват последователно и се свързват към мрежовото напрежение, поради което напрежението върху тях ще намалее. В случай, че неутралният проводник е свързан, напрежението при натоварването няма да се промени.

Практически токът в неутралния проводник е 2 - 3 пъти по-малък от тока в линиите, поради което неутралният проводник се извършва с по-малко напречно сечение. Разрушаването на нулевата жица е изключително нежелателно, във връзка с това не се поставят предпазители.

например:

Товарът е свързан със звезда,

Характерът на товара е индуктивен. Идентифицирайте: IF, азL, RF, P, S, Q.

Токът в неутралния проводник е 0, следователно натоварването е равномерно.