Điều gì có nghĩa là Trung tính nổi? Hiệu ứng & Cách kiểm tra & Sửa chữa?

    Pha, dây trung tính và dây tiếp đất là ba kết nối tạo nên hệ thống điện. Để năng lượng điện có thể chảy an toàn qua tải, mỗi kết nối dây đều quan trọng.

Nói một cách đơn giản,

• Dây pha được sử dụng để mang dòng điện chính cho tải

• Dây trung tính được sử dụng để mang dòng điện trả về cực nhỏ hoặc thậm chí không đáng kể trở lại nguồn, và

• Dây tiếp đất được sử dụng để mang dòng điện rò rỉ xuống đất.

Cụ thể, một vấn đề phổ biến với dây trung tính tồn tại và, nếu không được khắc phục, nó sẽ nhanh chóng làm gián đoạn mạch điện. Vấn đề đó là dây trung tính nổi.

Dây trung tính nổi là gì?

Dây trung tính nổi

Nếu điểm sao của tải không cân bằng không được kết nối với điểm sao của nguồn (máy phát hoặc máy biến áp phân phối), thì điện áp pha sẽ không giữ nguyên trên mỗi pha mà sẽ thay đổi.

Nó được gọi là dây trung tính nổi vì tiềm năng của điểm sao (hoặc) điểm trung tính bị cô lập luôn thay đổi và không cố định.

Dây trung tính của mạch bị tách khỏi đất trong điều kiện được gọi là dây trung tính nổi. Dây trung tính trong hệ thống AC luôn được nối đất. Tuy nhiên,

• Kết nối lỏng lẻo,

• Hư hỏng của dây phẳng trung tính,

• Kết nối mạch kém, hoặc

• Chập mạch

đều có thể gây ra hiện tượng dây trung tính nổi trong hệ thống điện.

Dây trung tính là gì & tại sao nó được nối đất?

Hiệu điện thế giữa các pha trong hệ thống điện xoay chiều ba pha là 120° cho tất cả các pha. Một điểm trung tâm hoặc chung được cung cấp trong máy biến áp Delta-Sao từ đó hiệu điện thế giống nhau với sự dịch chuyển góc pha 120° được lấy cho cả ba cuộn dây R, Y và B Pha.

Điện áp ở điểm trung tính là 0 trong điều kiện cân bằng. Nếu góc pha của bất kỳ pha nào thay đổi do tải không cân bằng hoặc tình trạng lỗi, một điện áp (hoặc) dòng điện không cân bằng sẽ được tạo ra ở dây trung tính.

Dây trung tính của mỗi cuộn dây biến áp khởi động được nối đất chắc chắn để bảo vệ hệ thống. Nếu có sự mất cân bằng hoặc pha đến đất ở đầu tải, dòng điện không cân bằng (hoặc) dòng điện lỗi sẽ chảy qua dây trung tính thông qua vòng kín sử dụng đất.

Rơle bảo vệ hoạt động bằng cách nhận biết dòng điện trung tính và cách ly tải.

Tác động của Dây trung tính nổi

Dây trung tính nổi cực kỳ nguy hiểm trong hệ thống điện xoay chiều (AC). Người dùng có thể nhận thấy các sự cố sau:

Có thể xảy ra điện áp không cân bằng ở điểm trung tính, ảnh hưởng đến sự ổn định của hệ thống và thiết bị liên kết.

Do sự mất cân bằng (hoặc) dòng điện lỗi của đất nổi, rơle có thể không phát hiện được, và hệ thống bảo vệ liên quan sẽ không hoạt động.

Các yếu tố gây ra Dây trung tính nổi

Có nhiều yếu tố được xác định là nguyên nhân gốc rễ của dây trung tính nổi. Tác động của dây trung tính nổi phụ thuộc vào khi dây trung tính bị đứt.

1) Máy biến áp phân phối ba pha

 Hầu hết các sự cố dây trung tính của máy biến áp đều do bộ phận dây trung tính bị hỏng.

Đã xác định rằng nguyên nhân chính gây ra sự cố của dây dẫn trung tính tại bộ phận dây trung tính là do việc sử dụng vòi nước. Sự rung động và sự khác biệt nhiệt độ khiến đai ốc trên vòi nước bị lỏng theo thời gian, dẫn đến kết nối nóng. Dây dẫn bắt đầu tan chảy, làm đứt dây trung tính.

Một trong những nguyên nhân gây ra sự cố dây trung tính là việc lắp đặt không đúng và công việc của nhân viên kỹ thuật.

Tùy thuộc vào cách tải của hệ thống được cân bằng, dây trung tính bị hỏng trên máy biến áp ba pha sẽ cho phép điện áp nổi lên đến điện áp đường dây. Sự nổi của dây trung tính này có thể làm hỏng thiết bị của khách hàng được kết nối với nguồn cung cấp.

Dòng điện thường chảy từ Pha đến Tải đến Tải trở lại nguồn (máy biến áp phân phối) trong điều kiện bình thường. Điện áp giữa các đường dây được tạo ra khi dây trung tính bị đứt vì dòng điện từ pha đỏ chuyển sang pha xanh dương hoặc vàng.

Tùy thuộc vào khách hàng, họ có thể gặp phải điện áp thấp hoặc quá điện áp.

2) Dây dẫn trung tính bị đứt trong đường dây LV

Kết quả của dây dẫn trung tính đường dây LV treo trên không bị đứt sẽ tương tự như bị đứt ở máy biến áp.

Thay vì sử dụng điện áp pha, điện áp cung cấp nổi lên đến điện áp đường dây. Tùy thuộc vào tình trạng vấn đề, thiết bị của khách hàng được kết nối có thể bị hỏng.

3) Dây dẫn trung tính dịch vụ bị đứt 

Dây trung tính của dây dẫn dịch vụ bị hỏng chỉ gây ra giảm cung cấp tại điểm tiêu thụ. Không có thiệt hại cho thiết bị của khách hàng.

4) Máy biến áp phân phối có Điện trở Tiếp đất Trung tính Cao

Đường dẫn điện trở tiếp đất tốt của hố trung tính cung cấp đường dẫn điện trở thấp cho dòng điện trung tính xả vào đất. Điện trở tiếp đất cao có thể cung cấp đường dẫn điện trở cao cho tiếp đất trung tính ở máy biến áp phân phối.

Giới hạn điện trở đất đủ thấp để cung cấp dòng điện lỗi đủ cho việc sử dụng ngay lập tức các thiết bị bảo vệ và ngăn chặn sự di chuyển của trung tính.

5) Quá tải và Tải không cân bằng

Một trong những nguyên nhân phổ biến nhất gây ra sự cố dây trung tính là quá tải kết hợp với tải không cân đối.

Dây trung tính cần được thiết lập phù hợp để cho phép dòng điện ít nhất chảy qua dây dẫn trung tính. Sự triệt tiêu do sự dịch chuyển pha 120° của dòng điện pha nên lý thuyết sẽ dẫn đến dòng điện chảy trong dây trung tính là zero.

IR<0 + IY + 120 + IB – 120 = IN

Nhiều dòng điện chảy trong dây trung tính trong mạng quá tải, không cân đối, làm đứt dây trung tính tại điểm yếu nhất.

6). Dây trung tính Chia sẻ

Một dây trung tính duy nhất được chia sẻ bởi hai (hoặc) ba pha trong một số hệ thống dây điện của tòa nhà. Mục đích ban đầu là mô phỏng hệ thống dây bốn dây (ba pha & một dây trung tính) của bảng điều khiển ở cấp mạch nhánh. Theo lý thuyết, chỉ dòng điện không cân đối nên trở lại dây trung tính. Do đó, một dây trung tính có thể hoàn thành công việc cho tất cả ba pha. Với sự gia tăng của tải phi tuyến một pha, giải pháp đấu dây này nhanh chóng kết thúc. Vấn đề là dòng điện thứ tự zero.

Tổng cộng từ các tải phi tuyến, đặc biệt là谐波，特别是三次谐波，会返回到中性线上。额外的中性线电流会增加中性线对地电压，这可能是危险的，因为它可能导致尺寸过小的中性线过热。此中性线对地电压会降低提供给负载的线对中性线电压。 ### 7). 维护和工艺不良 低压网络通常受到维护人员的极少关注。中性导体的松动或紧固不足会影响中性连续性，从而导致中性线浮动。 ## 如何测试中性线浮动？ 在正常情况下，中性点相对于地的电压应始终为零。如果中性线浮动的情况持续存在，则中性点相对于地必须存在一些电压不平衡。可以通过测量中性线与地之间的电压来测试系统。 ## 如何修复中性线浮动？ ### 1). 在配电盘中使用四极断路器、ELCB 或 RCBO 中性线浮动是危险的。 考虑在一个断路器面板中使用三相输入和中性线的三极断路器和母线。相间电压为440V，而中性线-相电压为230V。当使用单个断路器馈送230V负载时，230V负载有一条由断路器供电的线路和一条中性线。 当面板中的中性线松动、腐蚀或断开时，230V负载可能会出现问题。这种中性线浮动情况会导致一条线路从230V升至340V或350V，而另一条线路则降至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，要避免中性线浮动。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。 ### 2). 电压稳定器 由于中性线浮动，当三相负载的中性线断开时，它们将连接在各相之间。根据这些相之间的负载电阻，电压范围从230V到400V。使用具有宽输入电压范围和高低截止功能的伺服稳定器保护设备。 ### 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，应用足够的扭矩紧固中性导体。 ## 结论 中性线浮动故障条件极其危险，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找出电器不工作的原因，从而触电。单相电器设计为在其正常的相电压下工作；如果暴露在线电压下，它们可能会损坏。 中性线浮动故障是一个极其危险的问题，需要尽快通过识别电线并正确连接来解决。 声明：尊重原创，好文章值得分享，如有侵权请联系删除。