Ano ang ibig sabihin ng Floating Neutral? Mga Epekto & Paano Ito Itest & Iayos?

    Ang phase, neutral, at earth ay ang tatlong koneksyon na bumubuo ng isang sistema ng kuryente. Para mabigay nang ligtas ang enerhiyang elektriko sa load, mahalaga ang bawat koneksyon ng wire.

Sa mas simple na paraan,

• Ang wire ng phase ay ginagamit upang dalhin ang pangunahing load current para sa load

• Ang wire ng neutral ay ginagamit upang dalhin ang napakaliit o kahit na hindi maipapahayag na return current pabalik sa pinagmulan, at

• Ang wire ng earthing ay ginagamit upang dalhin ang leakage current patungo sa lupa.

Partikular na, mayroong karaniwang problema sa wire ng neutral at, kung ito ay hindi nasolusyunan, ito ay mabilis na magdudulot ng pagkabigo sa electrical circuit. Ang problema ay ang floating neutral.

Ano ang Floating Neutral?

Floating Neutral

Ang phase voltage ay hindi mananatiling pantay sa bawat phase kung ang star point ng unbalanced load ay hindi konektado sa star point ng pinagmulan (generator o distribution transformer), kundi ito ay magbabago.

Tinatawag itong floating neutral dahil ang potensyal ng isang star point (o) neutral point na malayo ay palaging nagbabago at hindi ito naka-fix.

Ang wire ng neutral ng isang circuit ay hiwalay mula sa lupa sa kondisyong tinatawag na floating neutral. Ang wire ng neutral sa isang AC system ay palaging grounded sa lupa. Gayunpaman,

• Loose connection,

• Braking ng neutral flat,

• Maling koneksyon ng circuit, o

• Short circuit

lahat ito ay maaaring magdulot ng floating neutral sa isang power system.

Ano ang Neutral & bakit ito grounded?

Ang phase difference sa isang three-phase alternating current system ay 120° para sa lahat ng phases. Ibinibigay ang isang central o common point sa Delta-Star Transformer kung saan nakukuha ang kaparehong potential difference na may phase angle shift na 120° para sa lahat ng tatlong winding ng R, Y, at B Phase.

Ang voltage ng neutral point ay 0 sa isang balanced condition. Kung ang phase angle ng anumang phase ay nagbago dahil sa unbalance load o fault condition, lumilikha ng unbalance voltage (o) current sa wire ng neutral.

Ang wire ng neutral ng bawat start winding transformer ay maingat na grounded upang protektahan ang sistema. Kung may unbalance o phase to ground sa load end, ang unbalance (o) fault current ay lalakad sa wire ng neutral gamit ang close-loop sa pamamagitan ng lupa.

Ang protection relay ay gumagana sa pamamagitan ng pagkilala sa neutral current at pag-isolate ng load.

Epekto ng Floating Neutral

Ang floating neutral ay napakamasamang kondisyon sa isang alternating current(AC) system. Maaari ang mga user na makaranas ng mga sumusunod na disturbance:

Maaaring magkaroon ng unbalanced voltage sa neutral point, na apektado ang estabilidad ng sistema at ng kasamang equipment.

Dahil sa floating ground unbalance (o) faulty current, maaaring hindi ito matukoy ng relay, at ang kasamang protection system ay hindi gagana.

Iba't ibang dahilan ng Neutral Floating

Nakikilala ang maraming elemento bilang mga ugat ng problema ng neutral floating. Ang epekto ng floating neutral ay depende sa oras na nabigong ang neutral.

1) Three-phase distribution transformer

 Karamihan sa mga pagkabigo ng neutral ng transformer ay dahil sa maling neutral bushing.

Natuklasan na ang pangunahing sanhi ng pagbagsak ng neutral conductor sa transformer bushing ay ang paggamit ng line tap. Ang vibration at temperatura ay nagpapawala ng nut sa line tap sa loob ng panahon, na nagreresulta sa isang mainit na koneksyon. Nagsimulang umusbong ang conductor, na nagpaputol ng neutral.

Isa sa mga sanhi ng pagkabigo ng neutral ay ang hindi sapat na installation at trabaho ng teknikal na personal.

Depende kung paano balanse ang load ng sistema, ang nasiraang neutral sa isang three-phase transformer ay magpapataas ng voltage hanggang sa line voltage. Ang ganitong floating neutral maaaring magdulot ng pinsala sa equipment ng customer na konektado sa supply.

Normal na naglalakad ang current mula Phase patungo sa Load, mula Load pabalik sa source (distribution transformer). Naglalakad ang line to line voltage sa pagitan ng mga load kapag ang neutral ay nabigong, dahil ang current mula sa red phase ay lumilipat sa blue o yellow phase.

Depende sa customer, maaari silang makaranas ng mababang voltage o sobrang voltage.

2) Nasiraang neutral conductor sa LV line

Ang resulta ng isang nasiraang overhead LV overhead distribution neutral conductor ay katulad ng nasiraan sa transformer.

Hindi ginagamit ang phase voltage, ang supply voltage ay naglalakad hanggang sa line voltage. Depende sa kondisyong problem, maaaring magdulot ng pinsala ang kasamang equipment ng customer.

3) Service Neutral Conductor broken 

Ang nasiraang neutral ng service conductor ay magdudulot lamang ng pagbaba ng supply sa consumer's point. Walang pinsala sa equipment ng customer.

4) Isang Distribution Transformer na may Mataas na Neutral Earthing Resistance

Inihahanda ng mabuting earthing resistance ng neutral pit ang mababang resistance path para sa neutral current upang ma-discharge sa lupa. Ang mataas na earthing resistance ay maaaring magbigay ng path na may mataas na resistance para sa grounding ng neutral sa distribution transformer.

Limiting earth resistance na sapat na mababa upang magbigay ng sapat na fault current para sa immediate utilization ng mga protective devices at upang iwasan ang pag-shift ng neutral.

5) Overloading at Unbalanced Loads

Isa sa mga pinaka-karaniwang sanhi ng pagkabigo ng neutral ay ang overloading kasama ang unbalanced load distribution.

Dapat na maayos na itatag ang neutral upang payagan ang flow ng pinakamaliit na amount ng current sa pamamagitan ng neutral conductor. Ang cancellation na dulot ng 120° phase shift ng phase current ay dapat na teoretikal na magresulta sa zero current flow sa neutral.

IR<0 + IY + 120 + IB – 120 = IN

Naglalakad ang maraming current sa neutral sa isang overloaded, unbalanced network, na nagpaputol ng neutral sa pinakamalinis na punto.

6). Shared Neutrals

Ang isang single neutral ay ibinabahagi ng dalawa (o) tatlong phases sa ilang wiring ng mga gusali. Ang orihinal na plano ay upang imitasyon ang apat na wire (tatlong phases & a neutral) wiring ng panel boards sa branch circuit level. Teoretikal na ang imbalanced current lang ang dapat bumalik sa neutral. Bilang resulta, ang isang neutral ay maaaring tapusin ang trabaho para sa lahat ng tatlong phases. Sa pagtaas ng single-phase non-linear loads, mabilis na natapos ang wiring workaround na ito. Ang zero-sequence current ang problema.

Statistically adding up from nonlinear loads, especially third harmonic, will return on the neutral. The additional neutral current raises the voltage from the neutral to ground, which could be dangerous since it could cause an undersized neutral to overheat. The line to neutral voltage that is made available to the load is reduced by this neutral to ground voltage.

7). Poor maintenance and workmanship

The maintenance staff typically pays minimal attention to the LV network. Neutral continuity will be impacted by the looseness or insufficient tightness of the neutral conductor, which could result in floating neutral.

Paano Ma-test ang Floating Neutral?

Palaging grounded ang neutral, sa normal na kondisyon, ang voltage sa neutral point sa kaugnayan sa lupa ay dapat palaging zero. Kung ang kondisyon ng floating neutral ay patuloy, dapat may ilang voltage imbalance sa neutral point sa kaugnayan sa lupa. Posible itong itest ang sistema sa pamamagitan ng pag-measure ng voltage sa pagitan ng neutral & ground.

Paano I-solve ang Floating Neutral?

1). Gamitin ang 4-pole breaker, ELCB, o RCBO sa distribution panel

Mapanganib ang floating neutral.

Isaalang-alang ang isang breaker panel na may 3 Pole Breaker para sa 3 Phase & bus bars para sa neutral para sa 3 phase inputs at neutral. Ang phase-to-phase voltage ay 440V, at ang neutral-phase voltage ay 230V. Kapag infeed 230V loads using single breakers. Ang 230V loads ay may isang line na infeed ng breaker & a neutral.

At kapag ang neutral ay naging loose, corroded, o disconnected sa panel. Gayunpaman, ang 230V loads ay maaaring makaranas ng problema. Ang floating neutral condition na ito ay magdudulot ng isang line na magbabago mula 230V to 340V o 350V at ang isa pa ay bababa sa 110V o 120V.

Ang sobrang voltage ay magdudulot ng pinsala sa kalahati ng 230V equipment, habang ang mababang voltage ay magdudulot ng pinsala sa kabilang kalahati. Kaya, iwasan ang floating neutrals. Sa isang 3ph supply system, ang ELCB, RCBO, (o) 4 pole circuit breakers ay mag-trip ng buong supply kung ang neutral ay naging open.

2). Voltage Stabilizer

Dahil sa floating neutral, ang three-phase loads ay konektado sa pagitan ng mga phase kapag ang neutral ay nabigong. Dependiendo sa load resistance sa pagitan ng mga phase, ang voltage ay nagbabago mula 230V hanggang 400V. Protektahan ang equipment sa pamamagitan ng servo stabilizer na may wide input voltage range at high/low cutoff.

3). Standard workmanship and Maintenance

Dapat bigyan ng mas mataas na prayoridad ang pag-maintain ng LV network. I-apply ang sapat na torque upang ma-tighten ang neutral conductor sa LV system.

Conclusion

Ang Floating Neutral fault condition ay napakamasamang kondisyon dahil kung hindi gumagana ang isang appliance, ang taong hindi aware sa floating neutral maaaring madaling humawak ng wire ng neutral upang malaman kung bakit hindi gumagana ang appliance nang ito ay plugged-in sa circuit at makatanggap ng electric shock. Ang mga single-phase appliances ay ginawa upang gumana sa kanilang normal na Phase Voltage; kung sila ay exposed sa Line Voltage, maaaring maging damaged.

Ang floating neutral fault ay isang napakamasamang problema na kailangang i-solve sa lalong madaling panahon sa pamamagitan ng pag-identify ng mga electrical wires at pag-connect ng maayos.

Pahayag: Respetuhin ang original, mahalagang artikulo na karapat-dapat na ibahagi, kung may infringement pakisundin ang pag-delete.