Какво означава плаващ нулев проводник? Ефекти и как да го тествате и поправите?

    Фаза, нейтрал и земна са трите връзки, които образуват електрическата система. За да протече електрическата енергия безопасно през нагрузката, всяка жица е важна.

С простими думи,

• Фазовата жица се използва за пренасяне на основния ток на нагрузката

• Нейтралната жица се използва за пренасяне на много малък или дори пренебрежим обратен ток обратно към източника, и

• Земната жица се използва за пренасяне на утечен ток към земята.

Особено, типична проблем с нейтралната жица съществува и, ако не бъде поправен, ще разстрои бързо електрическата верига. Проблемът е плаващ нейтрал.

Какво е Плаващ Нейтрал?

Плаващ Нейтрал

Фазното напрежение няма да остане постоянно по всяка фаза, ако звездна точка на небалансиранията нагрузка не е свързана със звездната точка на източника (генератор или разпределителен трансформатор), но ще варира.

Нарича се плаващ нейтрал, защото потенциалът на звездна точка (или) нейтрална точка, която е така изолирана, постоянно се променя и не е фиксиран.

Нейтралната жица на веригата е откъсната от земята при условие, наречено плаващ нейтрал. Нейтралната жица в AC система винаги е заземена до земята. Обаче,

• Лоша връзка,

• Прекъсване на нейтралната плоскост,

• Лоша връзка на веригата, или

• Кратко замыкание

могат да причинят плаващ нейтрал в електрическа система.

Какво е Нейтрал и защо е заземен?

Фазната разлика в трифазна алтернативна тока система е 120° за всички фази. В Делта-Звезда Трансформатор се предоставя централна или обща точка, от която се получава еднакво потенциално напрежение с фазова разлика от 120° за всички три обмотки на R, Y и B Фаза.

Напрежението в нейтралната точка е 0 при балансирано състояние. Ако фазовият ъгъл на някоя фаза се промени поради небаланс на нагрузката или дефект, се генерира небаланс на напрежението (или) тока в нейтралната жица.

Нейтралната жица на всеки стартиращ трансформатор е сигурно заземена, за да защити системата. Ако има небаланс или фаза до земята в края на нагрузката, небаланс (или) дефектният ток ще протече към нейтралната жица чрез затворен контур, използвайки земята.

Релето за защита функционира, като разпознава нейтралния ток и изолира нагрузката.

Ефекти от Плаващия Нейтрал

Плаващ нейтрал е изключително вреден в алтернативна тока (AC) система. Потребителите могат да забележат следните смущения:

Може да се появи небаланс на напрежението в нейтралната точка, влияйки на стабилността на системата и свързаното оборудване.

Поради плаващ земен небаланс (или) дефектен ток, релето може да не го разпознае, и свързаната система за защита няма да работи.

Различни фактори, причиняващи Плаващ Нейтрал

Брой на елементи са идентифицирани като коренни причини за плаващ нейтрал. Ефектът на плаващия нейтрал зависи от момента, в който нейтралът е прекъснат.

1) Трифазен разпределителен трансформатор

 Повечето дефекти на нейтрала на трансформатора са причинени от дефектен нейтрален бушинг.

Установено е, че основната причина за повредата на нейтралния проводник при бушинга на трансформатора е приложението на линейна тапа. Вибрациите и температурните различия причиняват мута на линейната тапа да се разхлаби с времето, водейки до гореща връзка. Проводникът започва да се топи, прекъсвайки нейтрала.

Една от причините за повреда на нейтрала е недостатъчна инсталация и работа на технически персонал.

В зависимост от баланса на системата, повреден нейтрал на трифазен трансформатор ще позволи напрежението да плава до линейното напрежение. Такъв плаващ нейтрал може да повреди оборудването на потребителите, което е свързано със снабдяването.

Под нормални условия токът протича от Фаза към Нагрузка, от Нагрузка обратно към източника (разпределителен трансформатор). Линейното напрежение между нагрузките се създава, когато нейтралът е прекъснат, тъй като токът от червената фаза преминава към синята или жълтата фаза.

В зависимост от потребителя, те може да изпитат ниско напрежение или надвисоко напрежение.

2) Прекъснат нейтрален проводник в LV линия

Резултатът от прекъснат нейтрален проводник в LV надземна разпределителна линия ще бъде подобен на прекъснатия при трансформатора.

Вместо да се използва фазово напрежение, снабдителното напрежение плава до линейното напрежение. В зависимост от проблемното състояние, свързаното оборудване на потребителите може да бъде повредено.

3) Прекъснат Нейтрален Служебен Проводник 

Повреден нейтрален служебен проводник само ще предизвика намаление на снабдяването в точката на потребител. Няма повреди на оборудването на потребителите.

4) Разпределителен Трансформатор с Висок Заземителен Импеданс на Нейтрала

Добра заземителна съпротивление на нейтралната яма предоставя нискорезистивен път за разтеглянето на нейтралния ток в земята. Висок заземителен импеданс може да предостави път с висока съпротивляемост за заземяване на нейтрала при разпределителния трансформатор.

Ограничаване на земната съпротивляемост достатъчно ниско, за да осигури достатъчен дефектен ток за незабавно използване на устройства за защита и за предотвратяване на преместването на нейтрала.

5) Пресятряване и Небаланс на Нагрузките

Една от най-честите причини за повреда на нейтрала е пресятряване, комбинирано с небаланс на разпределението на нагрузката.

Нейтралът трябва да бъде подходящо установен, за да позволи протичането на минимален ток през нейтралния проводник. Отмената, причинена от фазовия ток с фазова разлика от 120°, трябва теоретично да доведе до нулев ток в нейтрала.

IR<0 + IY + 120 + IB – 120 = IN

Голям ток протича в нейтрала в пресятрявана, небалансирани мрежа, повреждайки нейтрала в най-слабата точка.

6). Споделени Нейтрали

Един нейтрал е споделен от две (или) три фази в определени схеми на проводене в някои сгради. Оригиналният план беше да се имитира четирите проводника (три фази и един нейтрал) в панелите на щитовете на разклонителните вериги. Теоретично само небалансираният ток трябва да се върне към нейтрала. Следователно, един нейтрал може да извърши работата за всички три фази. С увеличаването на еднофазните нелинейни нагрузки, този компромис в проводенето бързо достигна края си. Проблемът е нулевият последователен ток.

Статистически добавяне от нелинейни нагрузки, особено трети хармоники, ще се върне в нейтрала. Допълнителният ток в нейтрала повишава напрежението от нейтрала към земята, което може да бъде опасно, тъй като може да причини прекомерно нагряване на нейтрал, който е твърде малък. Напрежението от фаза до нейтрал, налично за нагрузката, се намалява от това напрежение от нейтрал до земята.

7). Лошо поддържане и качество на работа

Персоналът за поддръжка обикновено уделява минимално внимание на LV мрежата. Непрекъснатостта на нейтрала ще бъде засегната от разхлабеността или недостатъчната затегнатост на нейтралния проводник, което може да доведе до плаващ нейтрал.

Как може да се тестира Плаващ Нейтрал?

Нейтралът винаги е заземен, при нормални условия, напрежението в нейтралната точка спрямо земята трябва винаги да е нула. Ако състоянието на плаващ нейтрал продължава, трябва да има някакъв небаланс на напрежението в нейтралната точка спрямо земята. Може да се тестира системата, като се измери напрежението между нейтрала и земята.

Как да се поправи Плаващ Нейтрал?

1). Използване на 4-полюсен прекъсвител, ELCB или RCBO в разпределителния панел

Плаващ нейтрал е опасен.

Разгледайте да имате панел с прекъсвител с 3 полюса за 3 фази и шини за нейтрал за 3 фазови входи и нейтрал. Фазово-фазово напрежение е 440V, а напрежението между фаза и нейтрал е 230V. Когато се снабдяват 230V нагрузки с единични прекъсвители. 230V нагрузките имат един линия, снабдена от прекъсвителя и нейтрал.

И когато нейтралът се разхлаби, корозира или се откъсне в панела. Но 230V нагрузките може да са в беда. Това състояние на плаващ нейтрал ще причини една линия да се увеличи от 230V до 340V или 350V, а другата да се намали до 110V или 120V.

Повишено напрежение ще повреди половината от 230V оборудването, докато ниско напрежение ще повреди другата половина. Следователно, избегнете плаващите нейтрали. В 3фазна система за снабдяване, ELCB, RCBO, (или) 4-полюсни прекъсвители ще прекъснат цялото снабдяване, ако нейтралът се отвори.

2). Стабилизатор на напрежението

Поради плаващия нейтрал, трифазните нагрузки ще се свържат между фазите, когато нейтралът се повреди. В зависимост от съпротивлението на нагрузката между тези фази, напрежението варира от 230V до 400V. Защитете оборудването с серво стабилизатор с широк диапазон на входно напрежение и високо/ниско отключване.

3). Стандартно качество на работа и Поддръжка

Поддръжката на LV мрежата трябва да получи повече приоритет. Приложете достатъчен момент, за да затегнете ней