Què significa Neutre Flotant? Efectes i Com Provar-ho i Arreglar-ho?
La fase, el neutro i la terra són les tres connexions que formen un sistema elèctric. Perquè l'energia elèctrica pugui fluir de forma segura a través de la càrrega, cada connexió de fil és important.
En termes simples,
un fil de fase s'utilitza per portar la corrent principal de càrrega per a la càrrega
un fil neutre s'utilitza per portar la corrent de retorn extremadament petita o fins i tot negligible de tornada a la font, i
un fil de terra s'utilitza per portar la corrent de fuga a terra.
Específicament, existeix un problema típic amb el fil neutre i, si no es soluciona, interromprà ràpidament el circuit elèctric. El problema és el neutre flotant.
Què és el Neutre Flotant?
Neutre Flotant
La tensió de fase no es mantindrà constant en cada fase si el punt d'estrella de la càrrega desequilibrada no està connectat al punt d'estrella de la font d'energia (generador o transformador de distribució), sinó que variarà conseqüentment.
Es coneix com a neutre flotant perquè el potencial d'un punt d'estrella (o) punt neutre tan aïllat està constantment canviant i no és fix.
El fil neutre d'un circuit està desconnectat de la terra en la condició coneguda com a neutre flotant. El fil neutre en un sistema AC sempre està aterrada a la terra. Tanmateix,
connexió suelta,
trencament del fil neutre,
mala connexió del circuit, o
curtcircuït
poden causar un neutre flotant en un sistema d'energia.
Què és el Neutre & per què està aterrada?
La diferència de fase en un sistema de corrent alternada de tres fases és de 120° per a totes les fases. Es proporciona un punt central o comú en el Transformador Delta-Estrella des del qual es obté una diferència de potencial idèntica amb un canvi d'angle de fase de 120° per a les tres bobines de les fases R, Y i B.
La tensió al punt neutre és 0 en condicions equilibrades. Si l'angle de fase de qualsevol fase canvia degut a una càrrega desequilibrada o una condició de falla, es genera una tensió desequilibrada (o) corrent al fil neutre.
El fil neutre de cada transformador de bobina d'inici està aterrada de manera segura per protegir el sistema. Si hi ha un desequilibri o una fase a terra a l'extrem de la càrrega, la corrent desequilibrada (o) de falla fluirà al fil neutre utilitzant un circuit tancat mitjançant la terra.
El relé de protecció funciona reconeixent la corrent neutra i isolant la càrrega.
Efectes del Neutre Flotant
El neutre flotant és extremadament perjudicial en un sistema de corrent alternada (AC). Els usuaris podrien notar les següents pertorbacions:
Una tensió desequilibrada pot ocórrer al punt neutre, afectant la estabilitat del sistema i de l'equipament connectat.
Degut a un desequilibri de terra flotant (o) corrent defectuosa, el relé podria no detectar-ho, i el sistema de protecció associat no funcionaria.
Diversos factors que causen el Neutre Flotant
S'estan identificant diversos elements com a causes arrel del neutre flotant. L'efecte del neutre flotant depèn de quan es trenci el neutre.
1) Transformador de distribució de tres fases
La majoria de les fallides del neutre del transformador es deuen a un bushing neutre defectuós.
S'ha determinat que la causa principal de la fallida del conductor neutre al bushing del transformador és l'aplicació de la tapa de línia. Les vibracions i les diferències de temperatura fan que la tuca de la tapa de línia s'allargui amb el temps, resultant en una connexió calenta. El conductor comença a fondre's, trencant el neutre.
Una de les causes de la fallida del neutre és la instal·lació inadequada i el treball del personal tècnic.
Depenent de com estigui equilibrada la càrrega del sistema, un neutre trencat en un transformador de tres fases permetrà que la tensió floti fins a la tensió de línia. Aquest neutre flotant podria danificar l'equipament del client connectat a l'abastament.
Normalment, la corrent flueix de la Fase a la Càrrega a la Càrrega de tornada a la font (transformador de distribució). Quan el neutre es trenc, es crea una tensió entre línia i línia entre les càrregues perquè la corrent de la fase vermella passa a la fase blava o groga.
Depenent del client, podrien experimentar una tensió baixa o sobretensió.
2) Un conductor neutre trencat en la línia de BA
El resultat d'un neutre de distribució aèria trencat serà similar al trencat al transformador.
En lloc d'utilitzar la tensió de fase, la tensió d'abastament flota fins a la tensió de línia. Depenent de la condició de la falla, l'equipament connectat del client podria ser danificat.
3) Conductor de Servei Neutre trencat
Un neutre trencat del conductor de servei només causarà una reducció de l'abastament al punt del consumidor. No hi ha hagut danys a l'equipament del client.
4) Un Transformador de Distribució amb Alta Resistència de Terratge Neutral
Una bona resistència de terratge del forat neutre proporciona un camí de baixa resistència per a la descàrrega de la corrent neutra a la terra. Una alta resistència de terratge pot proporcionar un camí de gran resistència per a la aterrada neutra al transformador de distribució.
Limitar la resistència a terra prou baixa per proporcionar una corrent de falla suficient per a l'ús immediat dels dispositius de protecció i per evitar el desplaçament del neutre.
5) Sobrecàrrega i Càrregues Desequilibrates
Una de les causes més freqüents de la fallida del neutre és la sobrecàrrega combinada amb una distribució desequilibrada de la càrrega.
El neutre hauria de estar adequadament establert per permetre el flux de la menor quantitat de corrent pel conductor neutre. La cancel·lació causada pel desplaçament de fase de 120° de la corrent de fase hauria de resultar en un flux de corrent zero en el neutre, teòricament.
IR<0 + IY + 120 + IB – 120 = IN
Molta corrent flueix en el neutre en una xarxa sobrecarregada i desequilibrada, trencant el neutre al punt més feble.
6). Neutres Compartits
Un únic neutre es comparteix entre dues (o) tres fases en la cableació de alguns edificis. El pla original era imitar la cableació de quatre fils (tres fases & un neutre) de les taules de panell a nivell de circuit branca. Teòricament, només la corrent desequilibrada hauria de retornar al neutre. Com a resultat, un neutre pot completar la tasca per a totes les tres fases. Amb l'augment de les càrregues monofàsiques no lineals, aquesta solució de cableació va acabar ràpidament. El problema és la corrent de seqüència zero.
L'addició estadística de les càrregues no lineals, especialment de la harmònica tercera, retornarà al neutre. La corrent neutral addicional augmenta la tensió del neutre a terra, el que podria ser perillos, ja que podria fer que un neutre de mida insuficient es sobrecalés. Aquesta tensió del neutre a terra redueix la tensió de línia a neutre que es fa disponible a la càrrega.
7). Mala manteniment i feina
El personal de manteniment normalment presta poca atenció a la xarxa de BA. La continuitat del neutre es veurà afectada per la mobilitat o la falta de tensió del conductor neutre, el que podria resultar en un neutre flotant.
Com es pot provar un Neutre Flotant?
El neutre sempre està aterrada, en condicions normals, la tensió al punt neutre respecte a la terra sempre hauria de ser zero. Si la condició de neutre flotant continua, hi haurà alguna descompensació de tensió al punt neutre respecte a la terra. És possible provar el sistema mesurant la tensió entre el neutre i la terra.
Com es pot solucionar un Neutre Flotant?
1). Utilitzeu un interruptor de 4 pols, un ELCB, o un RCBO en el quadre de distribució
Un neutre flotant és perillos.
Imagineu que teniu un quadre d'interruptors amb un interruptor de 3 Pols per 3 Fases & barres de neutre per a entrades de 3 fases i un neutre. La tensió fase a fase és de 440V, i la tensió neutre-fase és de 230V. Quan alimenteu càrregues de 230V utilitzant interruptors individuals. Les càrregues de 230V tenen una línia alimentada per l'interruptor & un neutre.
I quan el neutre es desconnecta, corroïda, o es trenc en el quadre. Tanmateix, les càrregues de 230V podrien tenir problemes. Aquesta condició de neutre flotant farà que una línia passe de 230V a 340V o 350V i l'altra baixi a 110V o 120V.
La sobretensió enderrocarà la meitat de l'equipament de 230V, mentre que la tensió baixa enderrocarà l'altra meitat. Així, eviteu els neutrals flotants. En un sistema d'abastament de 3 fases, els ELCB, RCBO, (o) els interruptors de 4 pols faran saltar tot l'abastament si el neutre s'obre.
2). Estabilitzador de Tensió
Degut al neutre flotant, les càrregues de tres fases es connectaran entre fases quan el neutre falli. Depenent de la resistència de la càrrega entre aquestes fases, la tensió oscil·la entre 230V i 400V. Protegeixi l'equipament amb un estabilitzador servocontrolat amb un ampli rang de tensió d'entrada i tall d'alta/baixa.
3). Feina estàndard i Manteniment
S'hauria de donar més prioritat al manteniment de la xarxa de BA. Apliqueu la torsió suficient per apretar el conductor neutre en el sistema de BA.
Conclusió
Una condició de fallida de neutre flotant és extremadament perillosa perquè, si un electrodomèstic no funciona, algú que no té constància del neutre flotant pot tocar fàcilment el fil neutre per descobrir per què l'electrodomèstic no funciona quan està connectat al circuit i rebre una descàrrega elèctrica. Els electrodomèstics monofàsics estan dissenyats per funcionar a la seva tensió de fase habitual; si estan exposats a la tensió de línia, podrien ser danificats.
La fallida de neutre flotant és un problema extremadament perillos que cal solucionar tan aviat com sigui pràctic identificant els cables elèctrics per comprovar i després connectar correctament.
Declaració: Respecteu l'original, els bons articles meriten ser compartits, si hi ha infracció de drets d'autor contacteu per eliminar.
