Vad betyder Floating Neutral? Effekter & hur man testar & åtgärdar det?

    Fas, nolla och jord är de tre anslutningar som utgör ett elektriskt system. För att elektrisk energi ska kunna flöda säkert genom belastningen är varje trådanslutning viktig.

Med andra ord,

• en fasled används för att bära den primära lastströmmen till belastningen

• en nollaled används för att bära den extremt små eller rentav försumbara returströmmen tillbaka till källan, och

• en jordled används för att bära läckageströmmen till marken.

Specifikt finns det ett typiskt problem med nollaledet, och om det inte åtgärdas kommer det snabbt att störa det elektriska kretssystemet. Problemet är flytande nolla.

Vad är Flytande Nolla?

Flytande Nolla

Fasspänningen kommer inte att vara konstant över varje fas om stjärnpunkten för obalanserad last inte är ansluten till källans stjärnpunkt (generator eller distributionstransformator), utan kommer därför att variera.

Det kallas för flytande nolla eftersom potentialen för en så isolerad stjärnpunkt (eller) neutralpunkt ständigt ändras och inte är fastställd.

Nollaledet i en krets är avkopplat från marken under tillståndet som kallas flytande nolla. Nollaledet i ett växelströmsystem är alltid jordat till marken. Men,

• löst anslutning,

• brott i nollaledet,

• dålig kretsanslutning, eller

• kortslut

kan alla orsaka en flytande nolla i ett strömförsörjningssystem.

Vad är Nolla & varför är den jordad?

Fasskillnaden i ett trefasväxelströmsystem är 120° för alla faser. En central eller gemensam punkt ges i Delta-Stjärntransformatorn från vilken identisk potentialskillnad med en fasvinkelshift på 120° erhålls för alla tre virvlar R, Y och B Fase.

Spänningspotentialen vid neutralpunkten är 0 under balanserade förhållanden. Om fasvinkeln för någon fas ändras på grund av obalanserad last eller fel villkor genereras en obalanserad spänning (eller) ström i nollaledet.

Nollaledet för varje startvirveltransformator är säkert jordat för att skydda systemet. Om det finns en obalans eller en fas till mark på lastsidan kommer obalans (eller) felström att flöda till nollaledet via en sluten slinga med hjälp av mark.

Skyddspolering fungerar genom att identifiera neutralströmmen och isolera lasten.

Effekter av Flytande Nolla

Flytande nolla är extremt skadligt i ett växelströms (AC) system. Användare kan uppleva följande störningar:

Obalanserad spänning kan uppstå vid en neutralpunkt, vilket påverkar systemets och kopplade utrustningens stabilitet.

På grund av flytande markobalans (eller) felaktig ström kan reläet inte upptäcka det, och det associerade skyddssystemet kommer inte att fungera.

Olika faktorer som orsakar Neutral Floating

Många element identifieras som rotsaker till flytande nolla. Effekten av flytande nolla beror på när nolla bryts.

1) Trefasdistributionstransformator

 De flesta transformatorneutralfel orsakas av en defekt neutralbushing.

Det har visat sig att huvudorsaken till brottet av neutralledaren vid transformatorbushing är tillämpningen av linjetap. Vibrationer och temperaturskillnader gör att muttern på linjetap löser sig med tiden, vilket resulterar i en het anslutning. Ledaren började smälta, vilket bröt neutralen.

En av orsakerna till neutralfel är otillräcklig installation och teknisk personalarbete.

Beroende på hur systemets last är balanserad, kommer en skadad neutral på en trefastransformator att tillåta spänningen att flyta upp till linjespänningen. Sådan neutralflyt kan skada kundutrustning som är ansluten till försörjningen.

Under normala förhållanden flödar ström från Fas till Last till Last tillbaka till källan (distributionstransformator). Linje till linjespänning mellan lasterna skapas när neutralen bryts eftersom ström från rödfaset byter till blå eller gul fas.

Beroende på kunden kan de uppleva lågspänning eller överspänning.

2) En bruten neutralledare i LV-ledningen

Resultatet av en bruten överhängande LV-overhead distribution neutralledare kommer att vara liknande med den brutna vid transformatorn.

Istället för att använda fasvolt, flyter försörjningsvolten upp till linjespänningen. Beroende på problemets tillstånd kan kopplad kundutrustning bli skadad.

3) Service Neutral Conductor broken 

En skadad serviceledares neutral kommer endast att orsaka en minskning av försörjningen vid konsumentens punkt. Det har inte skett några skador på kundens utrustning.

4) En Distributionstransformator med Hög Jording av Neutralresistans

Låg resistansväg för neutralströmmen att avge till marken ges av god jordningsresistans av neutralgraven. Högt jordningsmotstånd kan ge en väg med hög resistans för neutraljordning vid distributionstransformatorn.

Gränsa jordningsresistansen tillräckligt låg för att ge tillräckligt med felström för omedelbar användning av skyddsanordningar och förhindra neutraldrift.

5) Överbelastning och Obalanserad Last

En av de vanligaste orsakerna till neutralfel är överbelastning kombinerad med obalanserad lastfördelning.

Neutralen bör etableras på lämpligt sätt för att tillåta flöde av minsta möjliga ström genom neutralledaren. Avbokningen som orsakas av fasströmmens 120° fasvinkelshift bör teoretiskt resultera i noll strömflöde i neutralen.

IR<0 + IY + 120 + IB – 120 = IN

En stor ström flödar i neutralen i ett överbelastat, obalanserat nät, vilket bryter neutralen vid svagaste punkt.

6). Delade Neutrals

En enda neutral delas av två (eller) tre faser i vissa byggnaders ledning. Den ursprungliga planen var att efterlikna de fyra tråds (tre faser & en neutral) ledningarna i panelbrädor på grenkretsnivå. Endast den obalanserade strömmen bör teoretiskt återvända till neutralen. Som en konsekvens kan en neutral fullgöra arbetet för alla tre faserna. Med ökningen av enfase icke-linjära laster slutade denna ledningslösning snabbt. Nollsekvensströmmen är problemet.

Statistiskt sett kommer från icke-linjära laster, särskilt tredje harmonik, återvända på neutralen. Den ytterligare neutralströmmen höjer spänningen från neutralen till marken, vilket kan vara farligt eftersom det kan orsaka en för liten neutral att överheta. Linje till neutralspänningen som görs tillgänglig för lasten minskas av denna neutral till markspänning.

7). Dålig underhåll och arbetskvalitet

Underhållspersonalen brukar betala minimal uppmärksamhet till LV-nätet. Neutralkontinuiteten kommer att påverkas av lös eller otillräcklig spänning av neutralledaren, vilket kan leda till flytande neutral.

Hur kan en flytande neutral testas?

Neutralen är alltid jordad, under normala förhållanden bör spänningen vid neutralpunkten i förhållande till marken alltid vara noll. Om tillståndet med flytande neutral fortsätter, måste det finnas någon spänningsojämlikhet vid neutralpunkten i förhållande till marken. Det är möjligt att testa systemet genom att mäta spänningen mellan neutral och mark.

Hur åtgärdar man en flytande neutral?

1). Använd en 4-polig brytare, en ELCB eller en RCBO i distributionspanelen

En flytande neutral är farlig.

Tänk på att ha en brytpanel med en 3-polig brytare för 3 fas och busbar för neutral för 3 fasinslag och en neutral. Fas-till-fasspänning är 440V, och neutral-fasspänning är 230V. När du matar 230V-lastar med enskilda brytare. 230V-lastar har en linje matad av brytaren & en neutral.

Och när neutralen blir lös, rostig eller avkopplad i panelen. Men, 230V-lastar kan vara i problem. Detta tillstånd med flytande neutral kommer att få en linje att gå från 230V till 340V eller 350V och den andra att sjunka ner till 110V eller 120V.

Överspänning kommer att skada hälften av 230V-utrustningen, medan lågspänning kommer att skada den andra halvan. Därför undvik flytande neutraler. I ett 3fasförsörjningssystem kommer ELCB, RCBO, (eller) 4-poliga kretsavbrottare att trip hela försörjningen om neutralen öppnas.

2). Spänningsstabilisator

På grund av flytande neutral kommer trefaslast att anslutas mellan faser när neutralen misslyckas. Beroende på lastmotståndet mellan dessa faser varierar spänningen från 230V till 400V. Skydda utrustning med en servostabilisator med ett brett inmatningsspänningsområde och hög/låg avbrott.

3). Standardarbetskvalitet och Underhåll

Underhåll av LV-nätet bör ges mer prioritet. Använd tillräcklig moment för att spänna neutralledaren i LV-systemet.

Slutsats

Ett tillstånd med flytande neutral är extremt farligt eftersom om en apparat inte fungerar, kan någon som inte är medveten om den flytande neutralen lätt röra vid neutralleden för att ta reda på varför apparaten inte fungerar när den är inkopplad i kretsen och få en elektrisk stöt. Enfaseapparater är gjorda för att fungera vid sin normala fasvoltage; om de utsätts för linjespänning kan de skadas.

Fel tillstånd med flytande neutral är ett extremt farligt problem som behöver åtgärdas så snart som möjligt genom att identifiera elektriska ledningar för att kontrollera & sedan ansluta korrekt.

Utrop: Respektera det ursprungliga, bra artiklar är värda att dela, om det finns intrång kontakta radera.