Co oznacza pływający neutral? Skutki oraz jak przetestować i naprawić?
Faza, neutral i ziemia to trzy połączenia tworzące system elektryczny. Aby energia elektryczna płynęła bezpiecznie przez obciążenie, każde połączenie przewodów jest ważne.
W prostych słowach,
przewód fazowy służy do przesyłania głównego prądu obciążenia
przewód neutralny służy do przesyłania bardzo małego lub nawet zaniedbywalnego prądu powrotnego do źródła, a
przewód uziemienia służy do przesyłania prądu przeciekającego do ziemi.
Istnieje typowy problem związany z przewodem neutralnym, który, jeśli nie zostanie rozwiązany, szybko zakłóca obwód elektryczny. Problem ten nazywa się pływającym neutralem.
Co to jest Pływający Neutral?
Pływający Neutral
Napięcie fazowe nie będzie stałe w każdej fazie, jeśli punkt gwiazdowy niezrównoważonego obciążenia nie jest podłączony do punktu gwiazdowego źródła (generatora lub transformatora rozdzielczego), ale będzie się zmieniać.
Nazwa pływający neutral pochodzi stąd, że potencjał punktu gwiazdowego (lub) neutralnego, który jest tak izolowany, stale się zmienia i nie jest stały.
Przewód neutralny obwodu jest odłączony od ziemi w warunku znanym jako pływający neutral. Przewód neutralny w systemie AC jest zawsze uziemiony. Jednak,
luźne połączenie,
uszkodzenie płaskiego przewodu neutralnego,
zły układ obwodu, lub
krótkie spięcie
mogą wszystkie spowodować pływający neutral w systemie energetycznym.
Co to jest Neutral & dlaczego jest uziemiony?
Różnica fazowa w systemie trójfazowego prądu przemiennego wynosi 120° dla wszystkich faz. W transformatorze Delta-Gwiazda zapewniono centralny lub wspólny punkt, z którego uzyskuje się identyczne napięcie z przesunięciem fazy o 120° dla wszystkich trzech cewek faz R, Y i B.
Napięcie punktu neutralnego wynosi 0 w stanie zrównoważonym. Jeśli kąt fazowy którejś fazy zmieni się z powodu niezrównoważonego obciążenia lub awarii, generowany jest niewspółmierny prąd (lub) napięcie na przewodzie neutralnym.
Przewód neutralny każdego transformatora z cewką startową jest solidnie uziemiony, aby chronić system. W przypadku niezrównoważenia lub przewodzenia fazy do ziemi na końcu obciążenia, niewspółmierny (lub) awaryjny prąd przepłynie do przewodu neutralnego za pomocą zamkniętego obwodu poprzez ziemię.
Relacja ochronna działa poprzez rozpoznawanie prądu neutralnego i izolowanie obciążenia.
Skutki Pływającego Neutrału
Pływający neutral jest ekstremalnie szkodliwy w systemie prądu przemiennego (AC). Użytkownicy mogą zauważyć następujące zakłócenia:
Niewspółmierna wartość napięcia może wystąpić w punkcie neutralnym, wpływając na stabilność systemu i sprzętu z nim połączonego.
Ze względu na niewspółmierny (lub) awaryjny prąd z pływającego uziemienia, relacja ochronna może go nie wykryć, a skojarzony system ochrony nie będzie działać.
Różne czynniki powodujące Pływający Neutral
Identyfikowane są liczne elementy jako podstawowe przyczyny pływającego neutrału. Skutki pływającego neutrału zależą od momentu, gdy neutral jest przerwany.
1) Trójfazowy transformator rozdzielczy
Większość awarii neutralnych transformatorów jest spowodowana uszkodzonym bushingiem neutralnym.
Stwierdzono, że główną przyczyną awarii przewodu neutralnego w bushingu transformatora jest zastosowanie linii tap. Wibracje i różnice temperatur powodują luźnięcie orzecha na linii tap, co z czasem prowadzi do gorącego połączenia. Przewód zaczął się topić, odrywając neutral.
Jedną z przyczyn awarii neutralnej jest niewłaściwa instalacja i praca personelu technicznego.
W zależności od tego, jak zrównoważone jest obciążenie systemu, uszkodzony neutral w trójfazowym transformatorze pozwoli na pływ napięcia do napięcia liniowego. Taki pływający neutral może uszkodzić sprzęt klientów podłączony do zasilania.
Pod normalnymi warunkami prąd płynie od Fazy do Obciążenia, a następnie z powrotem do źródła (transformatora rozdzielczego). Gdy neutral jest przerwany, powstaje napięcie między liniami obciążeń, ponieważ prąd z fazy czerwonej przenosi się do fazy niebieskiej lub żółtej.
W zależności od klienta, może on doświadczyć niskiego napięcia lub nadnapięcia.
2) Przerwany przewód neutralny w sieci LV
Rezultat przerwanego przewodu neutralnego w sieci LV nadgórnej będzie podobny do przerwania w transformatorze.
Zamiast używać napięcia fazowego, napięcie zasilania pływa do napięcia liniowego. W zależności od stanu awarii, sprzęt klientów może być uszkodzony.
3) Uszkodzony przewód neutralny usługi
Uszkodzony przewód neutralny usługi spowoduje tylko obniżenie zasilania w punkcie użytkownika. Nie było uszkodzeń sprzętu klienta.
4) Transformator Rozdzielczy z Wysokim Oporzem Uziemienia Neutralu
Dobra oporność uziemienia neutralu zapewnia niskoprorowy drogę dla prądu neutralnego do rozładowania do ziemi. Wysoka oporność uziemienia może zapewnić drogę o wysokiej oporności dla uziemienia neutralu w transformatorze rozdzielczym.
Ograniczanie oporu gruntu na tyle nisko, aby zapewnić wystarczający prąd awaryjny dla natychmiastowego wykorzystania urządzeń ochronnych i zapobieżenia przesunięciu neutralu.
5) Przeciążenie i Nierównomierne Obciążenia
Jedną z najczęstszych przyczyn awarii neutralu jest przeciążenie połączone z nierównomiernym rozłożeniem obciążenia.
Neutral powinien być odpowiednio ustanowiony, aby umożliwić przepływ najmniejszej ilości prądu przez przewód neutralny. Anulowanie spowodowane przesunięciem fazy o 120° powinno teoretycznie skutkować zerowym przepływem prądu w neutralu.
IR<0 + IY + 120 + IB – 120 = IN
Duża ilość prądu płynie w neutralu w przegrzanej, nierównomiernie obciążonej sieci, przerywając neutral w najsłabszym punkcie.
6). Udostępnione Neutrale
W niektórych instalacjach budynków jedno neutralne jest współdzielone przez dwie (lub) trzy fazy. Początkowy plan polegał na naśladowaniu czteroprzewodowej (trzy fazy i neutral) kablowej tablicy rozdzielczej na poziomie obwodów gałęziowych. Teoretycznie, tylko nierównomierny prąd powinien wracać do neutralu. W rezultacie, jeden neutral może wykonać pracę dla wszystkich trzech faz. Z wzrostem jednofazowych nieliniowych obciążeń, ten sposób kablowania szybko się zakończył. Problemem jest prąd sekwencyjny zero.
Statystyczne dodawanie z nieliniowych obciążeń, zwłaszcza trzeciej harmonicznej, będzie wracać na neutral. Dodatkowy prąd neutralny podniesie napięcie od neutralu do ziemi, co może być niebezpieczne, ponieważ może spowodować przegrzanie zbyt małego neutralu. Napięcie liniowe do neutralu dostarczane do obciążenia jest zmniejszone przez to napięcie od neutralu do ziemi.
7). Słaba konserwacja i wykonanie pracy
Personel konserwacyjny zwykle poświęca minimalną uwagę sieci LV. Łączność neutralu będzie wpływać na jego luźność lub niewystarczającą zaciśniętość, co może prowadzić do pływającego neutralu.
Jak można przetestować Pływający Neutral?
Neutral jest zawsze uziemiony, w normalnych warunkach, napięcie w punkcie neutralnym względem ziemi powinno zawsze wynosić zero. Jeśli stan pływającego neutralu utrzymuje się, musi istnieć pewne niewspółmierność napięcia w punkcie neutralnym względem ziemi. Możliwe jest przetestowanie systemu poprzez pomiar napięcia między neutralu a ziemią.
Jak naprawić Pływający Neutral?
1). Użyj cztero-przewodowego wyłącznika, ELCB, lub RCBO w panelu dystrybucyjnym
Pływający neutral jest niebezpieczny.
Rozważ posiadanie panełu wyłączników z trójprzewodowym wyłącznikiem dla trójfazowego zasilania i busbarów dla neutralu dla wejść trójfazowych i neutralu. Napięcie fazowe wynosi 440V, a napięcie fazowo-neutralne wynosi 230V. Kiedy zasilasz obciążenia 230V przy użyciu pojedynczych wyłączników. Obciążenia 230V mają jedną linię zasilaną przez wyłącznik i neutral.
Kiedy neutral jest luźny, zardzewiały lub odłączony w panelu. Jednak obciążenia 230V mogą mieć kłopoty. Ta sytuacja pływającego neutralu spowoduje, że jedna linia przejdzie z 230V do 340V lub 350V, a druga spadnie do 110V lub 120V.
Przekroczenie napięcia uszkodzi połowę sprzętu 230V, podczas gdy niskie napięcie uszkodzi drugą połowę. Dlatego unikaj pływających neutrali. W systemie trójfazowym, ELCB, RCBO, (lub) cztero-przewodowe wyłączniki będą wyłączały całe zasilanie, gdy neutral zostanie otwarty.
2). Stabilizator napięcia
Ze względu na pływający neutral, obciążenia trójfazowe będą podłączone między fazami, gdy neutral ulegnie awarii. W zależności od oporu obciążenia między tymi fazami, napięcie wahają się od 230V do 400V. Chronij sprzęt za pomocą stabilizatora servo z szerokim zakresem napięcia wejściowego i granicą wysokiego/niskiego napięcia.
3). Standardowa robota i konserwacja
Konserwacji sieci LV powinno się poświęcać więcej uwagi. Zastosuj odpowiednią moc śrubowania, aby zaciągnąć przewód neutralny w sieci LV.
Podsumowanie
Stan pływającego neutrału jest ekstremalnie niebezpieczny, ponieważ jeśli urządzenie nie działa, osoba niewiadoma o pływającym neutralu może łatwo dotknąć przewodu neutralnego, aby dowiedzieć się, dlaczego urządzenie nie działa, kiedy jest podłączone do obwodu, i otrzymać porażenie elektryczne. Urządzenia jednofazowe są zaprojektowane do działania przy normalnym napięciu fazowym; jeśli zostaną narażone na napięcie liniowe, mogą zostać uszkodzone.
Awaria pływającego neutrału jest ekstremalnie niebezpiecznym problemem, który należy naprawić jak najszybciej, identyfikując przewody elektryczne, aby sprawdzić i prawidłowo połączyć.
Oświadczenie: Szanuj oryginał, dobre artykuły są warte udostępniania, w przypadku naruszenia praw autorskich proszę o kontakt.
