Что понимается под глухозаземлённой нейтралью: Что понимается под электрической сетью с глухозаземленной нейтралью? — Студопедия

отличия, заземление, понятие и принцип действия

Чаще всего в электроустановках для защиты людей от удара током используется глухозаземленная нейтраль. В результате при аварийной ситуации потенциалы быстро уравниваются, а защитное оборудование работает более эффективно. Для грамотного использования этого механизма необходимо хорошо знать и уметь применять на практике нормы ПУЭ.

• Преимущества и недостатки изолированной нейтрали
• Принцип работы глухозаземленной нейтрали
  • Плюсы и минусы способа
• Требования ПУЭ

Преимущества и недостатки изолированной нейтрали

Сегодня в электроустановках используется два защитных механизма — изолированная и глухозаземленная нейтраль. Главное преимущество заключается в отсутствии необходимости экстренного отключения первого однофазного замыкания на землю. Также следует помнить, что в области повреждения электросети создается небольшой ток, но это справедливо только при низкой токовой емкости на землю. Однако есть несколько недостатков, из-за которых изолированная нейтраль используется сравнительно редко:

• Возможно появление перемежающегося дугового напряжения.
• Не исключается вероятность появления большего количества повреждений по причине пробоя изоляции проводников в местах появления дугового перенапряжения.
• Все электрооборудование необходимо изолировать на линейное напряжение относительно земли.
• Воздействие дугового перенапряжения на изоляцию носит продолжительный характер.
• Часто возникают сложности с обнаружением мест повреждений.
• При однофазном замыкании правильная работа систем релейной защиты не может быть гарантирована.

Все эти недостатки полностью нивелируют преимущества такого способа заземления нейтрали. В то же время этот метод защиты в некоторых ситуациях продолжает оставаться эффективным и не противоречит нормам ПУЭ.

Например, изолированная нейтраль может стать хорошим решением для защиты высоковольтных линий, так как позволяет избежать аварийного отключения.

В свою очередь, требованиям защиты сетей конченого потребителя электроэнергии он не удовлетворяет.

Принцип работы глухозаземленной нейтрали

Сначала необходимо понять, что является определением понятия глухозаземленная нейтраль. Согласно ПУЭ этот способ предполагает прямое соединение нейтрали трансформатора с заземляющим элементом. В электротехнике такой способ заземления принято называть рабочим. Также необходимо помнить, что в электроустановках, рассчитанных на напряжение 220−380 вольт, сопротивление заземляющих элементов не должно превышать показатель в 4 Ом.

Принцип действия глухозаземленной нейтрали можно продемонстрировать на примере трехпроводной электроцепи, соединяющей источник энергии с жилым домом. При ее создании нейтраль просто распределяется по щитку, и к ней подключаются все заземляющие контуры потребителей. Такая цепь не предполагает наличия различных устройств, которые могут нарушить ее единство.

Если предположить, что по причине частых вибраций в холодильнике от места крепления отсоединился фазный проводник и вступил в контакт с корпусом, то такая ситуация является аварийной. Все это приводит к появлению короткого замыкания и стремительному увеличению силы тока. Однако автоматический выключатель быстро справляется с поставленной задачей и размыкает цепь. Если человек случайно дотронется до провода, то поражения током не произойдет, ведь сопротивление R0 будет меньше в сравнении с возникающим при прохождении через человеческое тело.

Плюсы и минусы способа

Глухозаземленная нейтраль имеет больше преимуществ и меньше недостатков в сравнении с изолированной. Среди преимуществ можно отметить:

• Появляется возможность использовать оборудование с таким уровнем изоляции, который был изначально запланирован.
• Отпадает необходимость в использовании специальных защитных схем.
• Эффективно справляется с подавлением перенапряжения.

Однако это неидеальный способ и ему присущи некоторые недостатки. Начать стоит с того, что риски получения повреждений от удара электротоком сохраняются, хотя их и можно считать незначительными. Кроме этого, из-за большого замыкания тока на землю могут появиться помехи и даже повреждения сети.

Требования ПУЭ

Сегодня в электротехнике достаточно активно используются оба способа — глухозаземленная и изолированная нейтраль. Различия между ними в первую очередь заключаются в способе подключения трансформатора к заземляющему элементу. Вся необходимая информация по выбору способа защиты изложена в ПУЭ.

Если говорить о бытовой сети на 220 вольт, то место заземления можно расположить около трансформатора, и для решения поставленной задачи применяется отдельный проводник. Это позволит уменьшить путь прохождения тока и одновременно сократить расходы. В загородном доме допускается соединение с металлическим каркасом строения, расположенным в глубине земли.

Если же заземляющим элементом является фундамент, то к его арматуре необходимо выполнить подключение минимум в двух точках.

Глухозаземленная нейтраль в быту • Мир электрики

На чтение: 4 минОбновлено: 01.07.2021Рубрика: ЗащитаАвтор: admin

Содержание

1. Суть и понятие глухозаземленной нейтрали
2. Как функционируют сети с ГН
3. Варианты сетей с нейтралью, уходящей в землю
4. Требования ПЭУ

Чтобы обезопасить человека от поражения током дома и на предприятии в системе электроснабжения устанавливается глухозаземленная нейтраль (ГН).

Она получила распространенное применение в электросетях до 1000В, обеспечивающие напряжением 220В и 380В.

Для передачи электрической энергии на дальнее расстояние широко применяется повышение напряжения в сети. Чем больше мощности требуется передать на большое расстояние, тем более высокое напряжение применяют в линиях электропередачи. Поэтому, перед получением электроэнергии потребителем, напряжение в линии электропередач повышенной величины, через трансформатор понижается до значений, при которых работают электрические приборы в быту и производстве. 

Источником электроэнергии, также может быть генератор вырабатывающий электроэнергию (генераторные станции в населенных пунктах).

В данной статье мы рассмотрим все о глухозаземленной нейтрали:

• что она собой представляет;
• варианты сетей с ГН;
• как функционирует ГН и сети с ней;
• требования ПЭУ.

Суть и понятие глухозаземленной нейтрали

Под нейтралью понимается узел соединения всех фазных обмоток понижающих трансформаторов либо генераторов, от которых идет прямое подключение жилых домов, коммерческих объектов, различных производств и предприятий. Если эту нейтраль подсоединить к земле, то она станет глухозаземленной. 

Как функционируют сети с ГН

Понижающий трансформатор работает, основываясь на физическом законе электромагнитной индукции. Как правило, устройства трансформатора имеют пару обмоток и сердечник. Первичная обмотка подключена к сети и вокруг сердечника магнитопровода образуется магнитное поле. Во вторичной обмотке появляется напряжение с заданным показателем. 

Сети с ГН отличаются наличием линейного и фазного напряжения.

1. Фазное напряжение называют потенциал между одним из провода линии и проводом на ноль. 
2. Линейным или межфазным напряжением называют разницу потенциалов между проводниками линий.

Такие электрические линии широко распространены в быту в виде линейного напряжения на 380 В и фазного — на 220 В.

Основная задача: предоставление технике электроэнергии в одном кабеле напряжения двух форматов, а также защита человека от поражения током.

При подключении однофазных и трехфазных потребителей к снабжающей подстанции применяется зануление. Этот метод защиты от удара током заключается в соединении корпуса оборудования с ГН. В случае повреждения кабеля произойдет замыкание фазного провода на землю, в результате чего сработает УЗО от токов КЗ, и тем самым отключит питание сети.

Варианты сетей с нейтралью, уходящей в землю

В настоящее время в электрике применяется стандартная маркировка:

• L — фаза;
• N — ноль;
• PE — защитный ноль;
• PEN — рабочий проводник и ноль объединены в одном проводе, имеют защиту. 

Подключить конечного потребителя к источнику электричества при использовании ГН можно такими способами:

• TN-C. Нулевой и защитный провод с подстанции электропитания совмещен в едином кабеле. Корпус подключаемого оборудования заземляется, а провод присоединяют к нему. Такое устройство называется занулением. Способ подключения применялся в СССР, сейчас не используется ввиду небезопасности. Недостаток в том, что при обрыве провода на участке от электропитающей подстанции к потребителям электричества на зануленных корпусах, которые должны быть заземлены, появляется опасный потенциал.
  Этот вариант подключения применяется только для защиты промышленных предприятий.
• TN-S. Обеспечивается повышенная безопасность в аварийных ситуациях. Это достигается за счет разделения проводов защитного и рабочего по всей длине электросети (от подстанции до электрощитка конечного пользователя), что подразумевает использование кабеля с пятью жилами. Применяется не всегда по причине дороговизны.
• TN-C-S. Способ, используемый очень часто. Нулевой и защитный совмещены в одном проводе. При подсоединении к сети в электрощитке пользователя этот провод разделяется на нулевой и защитный, а после распределяется по дому. При повреждении провода до точки разделения на корпусах электрооборудования может сформироваться опасный потенциал. Чтобы этого не произошло, по всей длине линии и на вводе в здание устанавливаются повторные заземления провода.
• TT. Применяется, если вариант TN-C-S не обеспечивает безопасность предусмотренного в ней защитного заземления и находиться в неудовлетворительном состоянии. Создается индивидуальный контур заземления у конечного пользователя, где провод PEN используется в качестве рабочего нулевого.

Требования ПЭУ

Нормативами ПЭУ-7 заданы важные регламенты при обустройстве ГН:

• для подключения контура заземления к ГН следует применять специализированный проводник;
• определяя место установки заземляющего устройства, необходимо исходить из наименьшего расстояния между ним и ГН;
• при использовании ЖБИ в здании в качестве заземляющего контура следует подключиться не менее, чем в двух местах, для большей надежности;
• в схеме ГН категорически запрещается устанавливать защитные устройства, предохранители и другие приспособления, которые способны нарушить целостность проводника;
• ГН надежно защищается от механических повреждений;
• обязательно устанавливаются дубли заземления на вводе потребителя;
• при монтаже однофазных бытовых электросетей должен закладываться 3-жильный провод;
• срабатывание УЗО, установленных в однофазной сети с ГН, не более, чем за 0,40 с.

Мы разобрались в понятии глухозаземленной нейтрали и смежных аспектах, рассмотрели ее характеристики, требования и сферы применения.

Знайте разницу между заземлением и нейтралью

Нейтральная точка любого источника электропитания тесно связана с землей; по этой причине нейтральная точка и точка земли также тесно связаны. Но помните, что они тесно связаны, но не одинаковы. Поскольку они тесно связаны между собой, студенты часто путаются и думают, что это одно и то же.

Говоря о точке заземления и нейтральной точке, они имеют тесно связанные якоря, и почти во всех системах электропроводки вы найдете эти точки. Оба они являются неотъемлемой частью электропроводки прибора и используются в целях безопасности, чтобы пользователь оставался защищенным от электрического тока. Мы знаем, что в электричестве или оборудовании происходят частые колебания, и если у вас есть эти точки в приборе, вероятность того, что ваш прибор получит какое-либо повреждение, меньше.

Чтобы понять, что такое заземление и нейтраль, рассмотрим трехконтактную электрическую розетку, которую мы используем в повседневной жизни. Ток, который подается для домашнего хозяйства, осуществляется по трехфазной цепи. По этой причине каждая розетка, используемая для любого электрооборудования, предпочтительнее трехштырьковая. Три контакта соответствуют земле, нейтрали и фазе. Фазная линия — это та, по которой протекает ток, нейтральная линия обеспечивает обратный путь для балансировки потока тока, и, наконец, заземление используется исключительно в целях безопасности.

Ниже в этой статье вы получите информацию о заземлении и нейтрали по отдельности, а затем мы получим краткую информацию об их различиях. Для всех тех, кто ищет статью, которая может объяснить вам тему заземления, а также статью вкратце в короткие сроки и эффективным способом, эта статья, предоставленная вам Веданту, поможет вам. Используйте эту статью, чтобы пересмотреть свою тему за короткий промежуток времени.

Что такое заземление?

Заземление, с точки зрения физики, представляет собой процесс непосредственной передачи электрической энергии в землю. Этот процесс заземления всегда выполняется с помощью провода с низким сопротивлением, чтобы обеспечить минимальное сопротивление при передаче заряда на землю.

В основном заземление является предупредительным соединением, которое выполняется во многих высоковольтных устройствах и тех устройствах, которые являются дорогостоящими, а также колебаниями, которые могут легко повредить устройство, например, кондиционеры. Нам обеспечено это заземляющее соединение, чтобы из-за чрезмерных колебаний в устройствах они не могли выйти из строя.

Если говорить об основной функции заземления, то это защита человека от поражения любым видом электрического тока. Любое электрооборудование при соприкосновении с металлической поверхностью в нем индуцируется ток, что приводит к поражению электрическим током. Поэтому, чтобы защитить вас от удара током при их использовании, выполняется заземление. Кроме того, заземление обеспечивает путь с низким сопротивлением, так что дополнительный ток уходит прямо в землю.

Нейтраль

Нейтральный провод используется для обеспечения обратного пути для протекания тока в цепи переменного тока. Нейтральный провод не несет тока, но без нейтрального провода цепь переменного тока неполна. В любой электрической цепи нейтральный провод перенаправит путь электрического тока к точке его источника.

По сути, это нейтральный провод или нейтральная точка в трехфазной цепи, где сумма токов будет равна нулю, и эта нейтральная точка чаще всего известна как точка с нулевым потенциалом. В цепи переменного тока земля и нейтраль должны иметь одинаковый потенциал, в идеале разность потенциалов между ними будет равна нулю.

Основное сходство между соединениями нейтрали и заземления заключается в том, что оба они используются в целях безопасности.

заземляющий и нейтральный — их различия

Земля	Нейтральный
Это путь с низким сопротивлением, который можно предотвратить повреждение.	Это проводящий провод, используемый в цепи переменного тока, который обеспечивает обратный путь для потока электрического тока.
Он не проводит ток. Во время любых отключений электричества в нем будет незначительное электричество.	В нем всегда есть ток.
Заземляет электрический ток.	Обеспечивает точку возврата к потоку электроэнергии.
Заземление может быть выполнено независимо или через нейтраль.	Должен быть подключен через нейтральную линию.

Это основные отличия заземления и нейтрали. Разница между заземлением и нейтралью дает краткое представление о соединениях цепи переменного тока.

Важность заземления

• Открытие электричества сделало жизнь проще и удобнее. Поскольку у каждого открытия есть свои плюсы и минусы, минусами электричества были удары током, которые могли привести к смерти.

• Для предотвращения поражения электрическим током введена концепция заземления.

• Заземляющий провод представляет собой проводник, встроенный в землю и электрически контактирующий с ней. Заземление предотвращает потери электроэнергии и поражения электрическим током.

Важность нейтрали

• Нейтральный провод составляет половину электрической цепи. Он замыкает цепь переменного тока.

• Нейтральный провод необходим для возврата электрического тока в точку его источника, цепь без нейтрального провода не будет проводить ток.

• Нейтральный провод может напрямую соединять цепь с первоначальной электростанцией. Более предпочтительно, если мы говорим, что это возвращает цепь на землю, подключенную к электрическому щиту.

НЕЙТРАЛЬНЫЙ ПРОВОД И ТОК НЕБАЛАНСИРОВКИ:

Q1) Разница между заземляющим проводом и нулевым проводом?

ANS) Нейтральный провод является обратным путем для тока небаланса. Электрически нейтральный – это нулевой потенциал по отношению к потенциалу под напряжением. В то время как заземляющий провод используется в целях безопасности. Он обеспечивает путь с низким импедансом для протекания тока короткого замыкания на землю, а не на наше тело, и, таким образом, спасает нас от опасности поражения электрическим током.

Q2) если нейтральный провод имеет нулевой потенциал, то как он обеспечивает обратный путь для тока?

ANS) Нейтраль является контрольной точкой в ​​цепи, и когда мы говорим, что она имеет нулевой потенциал, это означает, что «

» Если нейтральный провод находится под нулевым напряжением, то провод под напряжением будет под напряжением 220 вольт»

Нейтраль это 0 вольт по отношению к земле. Это означает, что он имеет то же напряжение, что и земля. На самом деле на нейтрали нет напряжения. Мы просто принимаем его равным 0 вольт, чтобы мы могли использовать его для целей сравнения

В3) в чем разница между балансной и небалансной нагрузкой?

ANS) Сбалансированные нагрузки — это нагрузки, при которых мощность распределяется поровну между всеми фазами, т.е.

Нагрузка на фазу A= Нагрузка на фазу B = Нагрузка на фазу C

ПРИМЕРЫ: Трехфазные двигатели, преобразователи; Выпрямители, использующие трехфазное питание, являются

распространенными примерами сбалансированных нагрузок.

Несбалансированная нагрузка = силовая нагрузка на каждую фазу неодинакова.

Нагрузка на фазу A=/=Нагрузка на фазу B=/=Нагрузка на фазу C

ПРИМЕРЫ: Однофазная/двухфазная нагрузка в трехфазной системе называется

Несбалансированная нагрузка.

Сбалансированная система более эффективна, потому что потери тепла минимальны на ватт передаваемой мощности. Дисбаланс тока может вызвать дисбаланс напряжения, и если система не контролируется должным образом на предмет нейтрального проводника, вероятность отказа будет высокой.

Q4) Можно ли сделать нейтральный провод тоньше фазного?

Ответ) Нет, тоньше фазного провода сделать нельзя. Мы должны следовать правилам и положениям нашего закона об электричестве, согласно которому его нельзя делать тоньше фазного провода.

Q5) что такое ток небаланса?

В сбалансированном состоянии через нейтральную линию не будет протекать ток, поэтому нейтральная клемма не требуется. Но когда в трехфазной цепи будет течь несбалансированный ток, нейтраль играет жизненно важную роль. Он отведет несимметричный ток на землю и защитит трансформатор или другое оборудование.

Нейтральный или несимметричный ток, протекающий через полное сопротивление нейтрали, повышает потенциал нейтрали со стороны нагрузки по отношению к нейтральной точке источника, которая обычно заземлена и имеет нулевой потенциал. Это означает, что на стороне нагрузки будет разность потенциалов между нейтралью и землей. Это может быть неприемлемо для определенного оборудования

Несбалансированные токи приводят к повышению рабочей температуры, сокращению срока службы двигателя и снижению эффективности.

Q6) почему опасно прикасаться к токоведущему проводу питания, а не к нулевому проводу?

ANS) Провод под напряжением — это провод, который имеет потенциал, отличный от потенциала земли, и обычно нейтраль заземлена. Таким образом, когда вы касаетесь нейтрального провода, вас не ударит током, пока вы стоите на земле, которая заземлена и имеет тот же потенциал, что и нейтральный провод (т. е. потенциал земли). Но провод под напряжением не имеет потенциала земли, поэтому, когда вы коснетесь провода под напряжением, вы получите больший удар, потому что разница потенциалов между проводом под напряжением и землей больше, чем между нейтральным проводом и землей

Q7) какое должно быть напряжение между землей и нейтралью?

ANS) Разность потенциалов между землей и нейтралью в наших домах в идеале должна быть 0 вольт. Допустимый допуск составляет 5-10% от 230 вольт. Другими словами, разность потенциалов между землей и нейтралью, измеренная с помощью вольтметра, должна быть в пределах 11,5–23 В.

2)     Возможна неисправность проводки, из-за которой потенциал нейтрали поднялся выше номинального значения

Q8) почему нет нейтрали для линий высокого напряжения? Или зачем требуется перестановка линий HT?

ANS) По нейтральным линиям, как следует из названия, проходят токи нейтрали/небаланса. Токи T/L уравновешиваются с помощью транспозиции. Без перестановки в системе начинает развиваться некоторый дисбаланс между фазами, что приводит к увеличению тока нейтрали. Токи T/L уравновешиваются с помощью транспозиции. Таким образом, нет необходимости в нейтрали в линиях HT

Q9) что произойдет, если я подключу лампочку между током и проводом заземления, а не нейтралью? Будет ли лампочка светиться?

Светиться будет, но не желательно. Обычно нейтраль заземлена и имеет такой же нулевой потенциал или близкий к нулю. Но в большинстве установок заземление выполнено неправильно, и нейтраль покажет некоторый потенциал. Яркость лампочки будет ниже

В10) Если лампочка подключена между двумя фазами, будет она светиться или нет?

ANS) Лампа рассчитана на 220 вольт, и если мы подключим лампочку между двумя фазами, то напряжение возрастет до 440 вольт. Лампочка будет светиться намного сильнее, чем обычно, но пока высокий потенциал перегорит нить накала лампочки.