Hvad betyder Floating Neutral? Effekter & hvordan man tester og retter det?
Fase, neutral og jord er de tre forbindelser, der udgør et elektrisk system. For at strøm kan flyde sikkert gennem belastningen, er hver ledningforbindelse vigtig.
Med andre ord,
En faseledning bruges til at føre den primære belastningsstrøm
En neutralledning bruges til at føre den meget lille eller næsten ubetydelige returstrøm tilbage til kilden, og
En jordingsledning bruges til at føre leckagestrømmen ned i jorden.
Specifikt findes der en typisk problem med neutralledningen, og hvis det ikke bliver løst, vil det hurtigt forstyrre det elektriske kredsløb. Problemet er en flydende neutral.
Hvad er en flydende neutral?
Flydende neutral
Fasevoltage vil ikke være konstant på hver fase, hvis stjernetopunktet for den ubalancerede belastning ikke er forbundet til kildens stjernetopunkt (generator eller distributions-transformator), men vil derfor variere.
Det kaldes en flydende neutral, fordi potentielt af et isoleret stjernetopunkt (eller) neutralpunkt konstant ændres og ikke er fastlagt.
Neutralledningen i et kredsløb er frakoblet fra jorden under forholdet kendt som flydende neutral. Neutralledningen i et AC-system er altid jordet til jorden. Dog kan
Løs forbindelse,
Brud i neutralfladen,
Dårlig kredsløbsforbindelse, eller
Kortslutning
alle forårsage en flydende neutral i et strømsystem.
Hvad er neutral & hvorfor er den jordet?
Fasenforskellen i et tre-fase alternativ strømsystem er 120° for alle faser. Et centrale eller fælles punkt er givet i Delta-Stjerne Transformator, hvorfra identisk spændingsforskel med en fasevinkel forskel på 120° opnås for alle tre vindinger af R, Y, og B Fase.
Neutralpunktets spænding er 0 under en balanceret tilstand. Hvis fasevinklen for en fase ændrer sig på grund af en ubalanceret belastning eller en fejltilstand, genereres en ubalanceret spænding (eller) strøm i neutralledningen.
Neutralledningen for hver start-vindings-transformator er sikkert jordet for at beskytte systemet. Hvis der er en ubalanceret eller fase til jorde ved belastningsenden, vil den ubalancerede (eller) fejlstrøm flyde til neutralledningen via en lukket kreds med jorden.
Beskyttelsesrelæ fungerer ved at genkende neutralstrømmen og isolere belastningen.
Effekter af en flydende neutral
En flydende neutral er ekstremt skadelig i et alternativ strømsystem (AC). Brugere kan bemærke følgende forstyrrelser:
Ubegrænset spænding kan opstå ved et neutralpunkt, hvilket påvirker systemets og tilsluttet udstyr stabilitet.
På grund af flydende jord ubalance (eller) fejlstrøm, kan relæet ikke registrere det, og det tilhørende beskyttelsessystem vil ikke fungere.
Flere faktorer, der forårsager en flydende neutral
Der er identificeret flere elementer som rodårsager til en flydende neutral. Effekten af en flydende neutral afhænger af, når neutralen er brudt.
1) Tre-fase distributions-transformator
De fleste transformatorneutralfejl skyldes en defekt neutralbushing.
Det er blevet fastslået, at den primære årsag til brud i neutralledningen ved transformatorbushing er anvendelsen af linjetap. Vibration og temperaturforskelle får mutten på linjetapet til at løsne over tid, hvilket resulterer i en varm forbindelse. Ledningen begynder at smelte, og neutralen bryder.
En af årsagerne til neutralfejl er utilstrækkelig installation og teknisk personale arbejde.
Afhængigt af, hvordan systemets belastning er balanceret, vil en skadet neutral på en tre-fasetransformator tillade, at spændingen flyder op til linjespændingen. Sådan en flydende neutral kan skade kundernes udstyr, der er forbundet til forsyningen.
Under normale forhold flyder strøm fra fase til belastning til belastning tilbage til kilden (distributions-transformator). Linje til linjespænding mellem belastninger opstår, når neutralen er brudt, da strøm fra den røde fase skifter til den blå eller gul fase.
Afhængigt af kunden, kan de opleve lav spænding eller overspænding.
2) En brudt neutralledning i LV-ledningen
Resultatet af en brudt overhængende LV-overhængende distributionsneutralledning vil være lignende til bruddet ved transformator.
I stedet for at bruge fasevoltage, flyder forsyningsvoltage op til linjespændingen. Afhængigt af problemtilstanden, kan forbundet kundeudstyr blive skadt.
3) Service Neutral Conductor brudt
En skadet servicelednings neutral vil kun forårsage en reduktion i forsyningen ved forbrugerpunktet. Der har ikke været nogen skader på kundens udstyr.
4) En distributions-transformator med høj neutral-jordingsmodstand
God jordingsmodstand for neutralgrube giver en lav modstandsvej for neutralstrøm til at afløse i jorden. Høj jordingsmodstand kan give en vej med høj modstand for neutraljordning ved distributions-transformator.
Begrænsning af jordmodstand lav nok til at give tilstrækkelig fejlstrøm til øjeblikkelig anvendelse af beskyttelsesenheder og for at forhindre neutralforskydning.
5) Overbelastning og ubalancerede belastninger
En af de mest almindelige årsager til neutralfejl er overbelastning kombineret med ubalanceret belastningsfordeling.
Neutral skal passende indstilles for at tillade, at mindst mulig strøm flyder gennem neutralledningen. Annulleringen, der skyldes fasestrømmens 120° faseforskydning, skulle teoretisk resultere i ingen strømflyd i neutralen.
IR<0 + IY + 120 + IB – 120 = IN
En stor strøm flyder i neutral i et overbelasted, ubalanceret netværk, hvilket bryder neutralen ved den svageste punkt.
6). Delte Neutrals
To (eller) tre faser deler en enkelt neutral i nogle bygningsinstallationer. Den originale plan var at imiterer fire-tråds (tre faser & en neutral) installation af panelboards på grensekredsløbsniveau. Teoretisk set skulle kun den ubalancerede strøm returnere til neutralen. Som resultat kan en neutral fuldføre arbejdet for alle tre faser. Med stigningen i enefase ikkelineære belastninger endte denne installationsløsning hurtigt. Nul-sekvensstrøm er problemet.
Statistisk lagt sammen fra ikke-lineære belastninger, især tredje harmonik, vil returnere på neutralen. Den ekstra neutrale strøm øger spændingen fra neutral til jord, hvilket kan være farligt, da det kan forårsage en for lille neutral at overophede. Linje til neutralspændingen, der er tilgængelig for belastningen, reduceres af denne neutral til jordspænding.
7). Dårlig vedligeholdelse og håndværk
Vedligeholdelsespersonalet betaler normalt minimal opmærksomhed på LV-nettet. Neutralkontinuitet vil blive påvirket af løshed eller utilstrækkelig stramhed af neutralledningen, hvilket kan resultere i en flydende neutral.
Hvordan kan en flydende neutral testes?
Neutralen er altid jordet, under normale forhold, bør spændingen ved neutralpunktet i forhold til jorden altid være nul. Hvis tilstanden med flydende neutral fortsætter, skal der være nogen spændingsubalance ved neutralpunktet i forhold til jorden. Det er muligt at teste systemet ved at måle spændingen mellem neutral & jord.
Hvordan kan en flydende neutral rettes?
1). Brug en 4-pol breaker, en ELCB, eller en RCBO i distributionspanel
En flydende neutral er farlig.
Overvej at have et breakerpanel med 3 pol breaker for 3 faser & busbars for neutral for 3 fase inputs og en neutral. Fase til fase spænding er 440V, og neutral til fase spænding er 230V. Når du matiserer 230V belastninger med enkelte breakers. 230V belastninger har én linje, der er matiseret af breaker & en neutral.
Og når neutralen bliver løs, korroderet eller frakoblet i panel. Imidlertid kan 230V belastninger være i trUBLE. Denne flydende neutraltilstand vil få en linje til at gå fra 230V til 340V eller 350V, og den anden til at falde til 110V eller 120V.
Overvoltage vil skade halvdelen af 230V udstyr, mens lav spænding vil skade den anden halvdel. Undgå derfor flydende neutrals. I et 3ph forsyningsystem vil ELCB, RCBO, (eller) 4 pol circuit breakers stoppe hele forsyningen, hvis neutral åbner.
2). Spændingsstabilisator
På grund af flydende neutral vil tre-fase belastninger blive forbundet mellem faser, når neutralen mislykkes. Afhængigt af belastningsmodstanden mellem disse faser, ligger spændingen mellem 230V og 400V. Beskyt udstyr med en servo stabilisator med bred inputspændingsområde og høj/lav cutoff.
3). Standard arbejdsgang og Vedligeholdelse
Vedligeholdelse af LV-nettet bør have højere prioritet. Anvend tilstrækkelig drejmoment for at stramme neutralledningen i LV-systemet.
Konklusion
En flydende neutral fejltilstand er ekstremt farlig, fordi hvis en enhed ikke fungerer, kan en, der ikke er klar over den flydende neutral, let berøre neutralledningen for at finde ud af, hvorfor enheden ikke fungerer, når den er tilsluttet kredsløbet, og få en elektrisk stød. Enefase enheder er lavet til at fungere ved deres normale fase-spænding; hvis de udsættes for linjespænding, kan de blive skadt.
Fejltilstand med flydende neutral er et ekstremt farligt problem, der skal rettes så hurtigt som muligt ved at identificere elektriske ledninger for at tjekke & derefter forbinde korrekt.
Erklæring: Respekter originaliteten, godt artikel fortjener at deles, hvis der er overtrædelse bedes kontakt slettes.
