เฟյզը, նեյթրալը և գերտը են կազմում էլեկտրական համակարգի երեք կապումները։ Ելեկտրական էներգիայի անվտանգ հոսքի համար բոլոր ցանցային կապումները կարևոր են։
Բառերով պարզ,
Ֆեյզային լարը օգտագործվում է լոդի հիմնական բեռի հոսանքի փոխանցման համար
Նեյթրալային լարը օգտագործվում է շատ փոքր կամ նույնիսկ նշանակողական վերադարձ հոսանքի փոխանցման համար աղբյուրը վերադարձնելու համար,
Գերտային լարը օգտագործվում է սահքի հոսանքի փոխանցման համար երկրում։
Մասնավորապես, նեյթրալային լարի հետ կապված տիպիկ խնդիր գոյություն ունի և եթե դա չի լուծվում, կարող է արագ խախանգել էլեկտրական շղթան։ Խնդիրը կոչվում է 桴浮中性线。
特别地,中性线存在一个典型问题,如果不解决,它会迅速干扰电路。这个问题被称为浮动中性线。
什么是浮动中性线?
<图片 src="https://www.iwone.cn/upload/ueditor/202403/1709799647690.png" title="1-17.jpg" alt="1-17.jpg" width="309" height="142" style="width: 309px; height: 142px;">
浮动中性线
如果不平衡负载的星点未连接到电源(发电机或配电变压器)的星点,则各相之间的相电压将不会保持恒定,而是会相应变化。
这种现象被称为浮动中性线,因为被隔离的星点(或中性点)的电位不断变化且不固定。
在称为浮动中性线的情况下,电路中的中性线与地断开。交流系统中的中性线始终接地到大地。然而,
- 松动的连接,
- 中性扁平断裂,
- 不良电路连接,或
- 短路
都可能导致电力系统中的浮动中性线。
什么是中性线及其为何接地?
三相交流系统中各相之间的相位差为120°。Delta-Star变压器提供了一个中心点或公共点,从该点可以获得R、Y和B相所有三个绕组之间具有120°相位角偏移的相同电位差。
<图片 src="https://www.iwone.cn/upload/ueditor/202403/1709799748015.png" title="2-12.jpg" alt="2-12.jpg" width="335" height="167" style="width: 335px; height: 167px;">
在平衡状态下,中性点电压为0。如果由于不平衡负载或故障条件导致任何一相的相位角发生变化,则会在中性线上产生不平衡电压(或电流)。
每个启动绕组变压器的中性线牢固接地以保护系统。如果负载端出现不平衡或相到地的情况,不平衡(或故障)电流将通过地形成闭环流经中性线。
保护继电器通过识别中性电流并隔离负载来工作。
浮动中性线的影响
在交流(AC)系统中,浮动中性线极其有害。用户可能会注意到以下干扰:
- 中性点可能出现不平衡电压,影响系统及其连接设备的稳定性。
- 由于浮动接地不平衡(或故障电流),继电器可能无法检测到这种情况,相关的保护系统将无法运行。
导致中性线浮动的各种因素
已确定许多根本原因导致中性线浮动。浮动中性线的效果取决于中性线何时断开。
1) 三相配电变压器
大多数变压器中性线故障是由故障中性套管引起的。
已经确定,变压器套管处中性导体损坏的主要原因是线路抽头的应用。振动和温差使线路抽头上的螺母随时间松动,导致热连接。导体开始熔化,从而断开中性线。
中性线故障的原因之一是安装不当和技术人员的工作不足。
根据系统负载的平衡情况,三相变压器上损坏的中性线会使电压浮动到线电压。这种中性线浮动可能会损坏连接到电源的客户设备。
正常情况下,电流通常从相流向负载,再从负载返回到源(配电变压器)。当中性线断开时,由于红色相的电流切换到蓝色或黄色相,负载之间的线间电压会产生。
根据客户的不同,他们可能会经历低电压或过电压。
2) 低压线路中性线断裂
架空低压分配中性导体断裂的结果与变压器处的断裂相似。
而不是使用相电压,供应电压会浮动到线电压。根据故障条件,连接的客户设备可能会损坏。
3) 服务中性导体断裂
损坏的服务导体的中性线只会导致消费者处的供电减少。客户的设备没有损坏。
4) 具有高中性接地电阻的配电变压器
良好的中性坑接地电阻提供了中性电流向大地排放的低阻路径。高接地电阻可以为配电变压器的中性接地提供高阻路径。
限制接地电阻足够低,以提供足够的故障电流,以便立即利用保护装置,并防止中性漂移。
5) 过载和不平衡负载
<图片 src="https://www.iwone.cn/upload/ueditor/202403/1709799837644.png" title="3-11.jpg" alt="3-11.jpg" width="352" height="227" style="width: 352px; height: 227px;">
过载结合不平衡负载分布是中性线故障最常见的原因之一。
中性线应适当设置,以允许最小的电流通过中性导体流动。理论上,由相电流120°相移引起的抵消应导致中性线中的电流流量为零。
IR<0 + IY + 120 + IB – 120 = IN
在过载和不平衡网络中,大量电流流经中性线,在最薄弱点中断中性线。
6) 共用中性线
一些建筑物的布线中,两相(或)三相共用一根中性线。最初的计划是在分支电路级别模拟面板板的四线(三相及一根中性线)布线。理论上,只有不平衡电流应回到中性线。因此,一根中性线可以完成所有三相的工作。随着单相非线性负载的增加,这种布线变通方法很快结束。问题是零序电流。
统计上,特别是三次谐波,从非线性负载返回到中性线。额外的中性电流增加了从中性线到地的电压,这可能是危险的,因为它可能导致尺寸过小的中性线过热。这个中性线到地的电压降低了提供给负载的线到中性线电压。
7) 维护不良和工艺差
维护人员通常很少关注低压网络。中性导体的松动或紧固不足会影响中性连续性,从而导致浮动中性线。
如何测试浮动中性线?
在正常情况下,中性线始终接地,中性点相对于地的电压应始终为零。如果浮动中性线持续存在,则中性点相对于地必须有一些电压不平衡。可以通过测量中性线与地之间的电压来测试系统。
如何修复浮动中性线?
1) 在配电盘中使用四极断路器、ELCB 或 RCBO
浮动中性线是危险的。
考虑有一个带有3极断路器用于三相输入和中性线的断路器面板。相间电压为440V,中性相电压为230V。当使用单个断路器为230V负载供电时,230V负载有一条由断路器供电的线和一条中性线。
而当中性线在面板中松动、腐蚀或断开时,230V负载可能会遇到麻烦。这种浮动中性线状况会导致一条线从230V升至340V或350V,另一条线降至110V或120V。
过电压会损坏一半的230V设备,而低电压会损坏另一半。因此,避免浮动中性线。在三相供电系统中,ELCB、RCBO或四极断路器会在中性线断开时切断整个电源。
<图片 src="https://www.iwone.cn/upload/ueditor/202403/1709799951943.png" title="4-9.jpg" alt="4-9.jpg" width="274" height="179" style="width: 274px; height: 179px;">
2) 电压稳定器
由于浮动中性线,当三相负载在中性线故障时会在相间连接。根据这些相间的负载电阻,电压范围从230V到400V。使用具有宽输入电压范围和高低切断功能的伺服稳定器来保护设备。
3) 标准工艺和维护
应更加重视低压网络的维护。在低压系统中拧紧中性导体时应用足够的扭矩。
结论
浮动中性线故障条件极其危险,因为如果电器不工作,不了解中性线浮动的人很容易触摸中性线以查明电器为什么不通电,从而触电。单相电器设计为在其常规相电压下工作;如果暴露在线电压下,它们可能会损坏。
浮动中性线故障是一个极其危险的问题,需要尽快通过识别电气线路并正确连接来修复。
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