Što znači Plivajući neutral? Efekti i kako testirati i ispraviti?

    Faza, neutral i zemlja su tri spoja koji čine električni sustav. Da bi električna energija sigurno prošla kroz opterećenje, svaki spoj žice je važan.

U jednostavnim riječima,

• fazna žica se koristi za prenos glavnog strujnog opterećenja za opterećenje

• neutralna žica se koristi za prenos vrlo malog ili čak zanemarljivog povratnog toka nazad do izvora, a

• zemljna žica se koristi za prenos curenog toka na tlo.

Posebno, tipičan problem s neutralnom žicom postoji i, ako se ne ispravi, brzo će perturbirati električni krug. Problem je plivački neutral.

Što je Plivački Neutral?

Plivački Neutral

Fazni napon neće ostati konstantan u svakoj fazi ako se zvijezdasta točka neravnotežnog opterećenja ne poveže s zvijezdastom točkom izvora napona (generatora ili distribucijskog transformatora), već će se posljedično mijenjati.

Zove se plivački neutral jer se potencijal zvijezdaste (ili) neutralne točke, koja je tako izolirana, stalno mijenja i nije fiksiran.

Neutralna žica kruga je odvojena od zemlje pod uvjetom poznatim kao plivački neutral. Neutralna žica u AC sustavu uvijek je zemljena na tlo. Međutim,

• lučni spoj,

• prekid neutralne ploče,

• loš spoj kruga, ili

• kratkospoj

mogu uzrokovati plivački neutral u sustavu snabdevanja.

Što je Neutral & zašto je zemljen?

Razlika faza u sustavu trofaznog napajanja stromom je 120° za sve faze. U Delta-Zvijezdastom transformatoru osigurana je središnja ili zajednička točka iz koje se dobiva identična razlika potencijala s faznim pomakom od 120° za sve tri vikove R, Y i B faze.

Naponska razlika na neutralnoj točki je 0 tijekom ravnotežnog stanja. Ako se fazni kut bilo koje faze promijeni zbog neravnotežnog opterećenja ili uslijed stanja greške, generira se neravnotežni napon (ili) tok na neutralnoj žici.

Neutralna žica svakog zvijezdastog vika transformatora je sigurno zemljena kako bi se zaštitio sustav. Ako postoji neravnoteža ili fazni priključak na zemlju na kraju opterećenja, neravnotežni (ili) greška tok teći će prema neutralnoj žici putem zatvorene petlje koristeći zemlju.

Relé zaštite funkcionira prepoznavajući neutralni tok i izolirajući opterećenje.

Efekti Plivačkog Neutrala

Plivački neutral je izuzetno štetan u sustavu stromog napajanja (AC). Korisnici mogu primijetiti sljedeće perturbacije:

Neravnotežni napon može nastati na neutralnoj točki, utječeći na stabilnost sustava i povezanog opreme.

Zbog neravnotežnosti plivačke zemlje (ili) greškog toka, relé možda to neće otkriti, a povezani sustav zaštite neće raditi.

Različiti faktori koji uzrokuju Plivački Neutral

Prepoznato je mnogo elemenata kao temeljne uzroke plivačkog neutrala. Efekt plivačkog neutralskih ovisi o tome kada je neutral prekinut.

1) Trofazni distribucijski transformator

 Većina propusta neutrala transformatora uzrokovana je greškom neutralne buše.

Utvrđeno je da je primarni razlog za propust neutralnog vodiča na buši transformatora primjena linijeskog tapa. Vibrazija i razlike temperature dovode do oslabljenja matica na linijeskom tapu s vremenom, što rezultira vrućim spojem. Vodnik počeo je taliti, prekidajući neutral.

Jedan od razloga za propust neutrala je nedovoljno instaliranje i rad tehničkog osoblja.

Ovisno o tome kako je opterećenje sustava ravnotežno, oštećen neutral na trofaznom transformatoru dozvolit će napon da pliva do linijeskog napona. Takav plivački neutral može oštetiti opremu kupca koja je povezana s snabdijevanjem.

Pod normalnim uvjetima, struja obično teče od Faze do Opterećenja do Opterećenja natrag do izvora (distribucijskog transformatora). Linijeski napon između opterećenja stvara se kada je neutral prekinut jer struja iz crvene faze prelazi na plavu ili žutu fazu.

Ovisno o kupcu, mogao bi doživjeti niski napon ili previsoki napon.

2) Prekinuti neutralni vodil u LV liniji

Rezultat prekida prekozračnog neutralnog vodila distribucije LV bit će sličan prekidu na transformatoru.

Umjesto upotrebe faznog napona, snabdjevajući napon pliva do linijeskog napona. Ovisno o uvjetima problema, povezana oprema kupca bi mogla biti oštećena.

3) Prekinut neutralni vodil servisa 

Oštećen neutral servisnog vodila dozvolit će samo smanjenje snabdjevanja na točci potrošača. Nema oštećenja opreme kupca.

4) Distribucijski Transformator s Visokim Otporom Zemljenja Neutralskog

Dobri otpor zemljenja neutralne jame pruža put sa niskim otporom za otpus neutralnog toka u tlo. Visoki otpor zemljenja može pružiti put s visokim otporom za zemljenje neutrala na distribucijskom transformatoru.

Ograničavanje otpora zemlje dovoljno nisko da pruži dovoljan greški tok za odmah korištenje uređaja za zaštitu i spreči pomak neutrala.

5) Preopterećenje i Neravnotežna Opterećenja

Jedan od najčešćih razloga za propust neutrala je preopterećenje kombinirano s neravnotežnim raspoređivanjem opterećenja.

Neutral treba pravilno postaviti kako bi omogućio protjecanje najmanje količine struje kroz neutralni vodil. Otkazivanje uzrokovano faznim pomakom od 120° teoretski bi trebalo rezultirati nultim protjecanjem struje kroz neutral.

IR<0 + IY + 120 + IB – 120 = IN

Velika količina struje teče kroz neutral u preopterećenoj, neravnotežnoj mreži, prekidajući neutral na najslabijoj točki.

6). Dijeljeni Neutrali

U provodnici nekih zgrada dva (ili) tri faza dijele jedan neutral. Originalni plan bio je da se kopira četiri žice (tri faze i neutral) provodnice panelnih ploča na razini grančanih krugova. Teoretski, samo neravnotežni tok bi trebao vratiti na neutral. Stoga, jedan neutral može obaviti posao za sve tri faze. S porastom jednofaznih nelinearnih opterećenja, ova rješenja provodnice brzo su prestala vrijediti. Problem je nulto-redni tok.

Statistički zbroj s nelinearnih opterećenja, posebno trećeg harmonika, vraća se na neutral. Dodatni neutralni tok povišava napon između neutrala i zemlje, što može biti opasno jer može dovesti do pretjeranog zagrijavanja premalenog neutrala. Napon između faze i neutrala koji je dostupan opterećenju smanjuje se ovim naponom između neutrala i zemlje.

7). Loša održavanja i rad

Održavajući osoblje obično posvećuje minimalnu pažnju LV mreži. Kontinuitet neutrala bit će utjecan lakošću ili nedostatkom čvrstosti neutralnog vodila, što može dovesti do plivačkog neutralskog.

Kako se može testirati Plivački Neutral?

Neutral je uvijek zemljen, pod normalnim uvjetima, napon na neutralnoj točki u odnosu na zemlju uvijek bi trebao biti nula. Ako se stanje plivačkog neutralskog nastavi, mora postojati neki naporan nesklad na neutralnoj točki u odnosu na zemlju. Moguće je testirati sustav mjerenjem napona između neutrala i zemlje.

Kako ispraviti Plivački Neutral?

1). Koristite četveropolerki prekidač, ELCB ili RCBO u distribucijskoj ploči

Plivački neutral je opasan.

Promislite o imanju prekidne ploče s trostranim prekidačem za trofazni unos i bus bar za neutral za trofazni unos i neutral. Fazni napon je 440V, a fazni-neutralni napon je 230V. Kada hranite opterećenja od 230V koristeći pojedinačne prekidače. Opterećenja od 230V imaju jednu liniju hranih preko prekidača i neutral.

A kada neutral postane luč, koroziran ili odvojen u ploči, opterećenja od 230V mogu biti u problemu. Ovo stanje plivačkog neutralskog dovest će jednu liniju da se poveća s 230V na 340V ili 350V, a drugu da padne na 110V ili 120V.

Prenapajanje oštetit će polovicu opreme od 230V, dok će niski napon oštetiti drugu polovicu. Stoga, izbjegavajte plivačke neutrale. U sustavu trofaznog snabdevanja, ELCB, RCBO, (ili) četveropolerki prekidači prekidat će cijelu snabdevu ako se neutral otvori.

2). Stabilizator Napona

Zbog plivačkog neutralskog, trofazna opterećenja povezuju se između faza kada neutral propadne. Ovisno o otpornosti opterećenja između tih faza, napon se kreće od 230V do 400V. Zaštiti opremu servo stabilizatorom s širokim rasponom ulaznog napona i visokim/niskim prekidom.

3). Standardni Rad i Održavanje

Održavanje LV mreže treba biti više prioritet. Primijenite dovoljno momenata za čvrsto zakretanje neutralnog vodila u LV sustavu.

Zaključak

Stanje greške Plivačkog Neutralskog je izuzetno opasno jer, ako uređaj ne radi, neko tko nije svjestan plivačkog neutralskog lako može dodirnuti neutralnu žicu kako bi shvatio zašto uređaj ne radi kad je uključen u krug i dobiti električni udar. Jednofazni uređaji su dizajnirani da rade na svojoj uobičajenoj faznoj naponskoj razini; ako su izloženi linijeskom naponu, mogu biti oštećeni.

Greška plivačkog neutralskog je izuzetno opasna situacija koja treba biti ispravljena što je praktično moguće brže identificiranjem električnih žica za provjeru i onda ih pravilno povezati.