Neutraalinen maajärjestely

Neutraalipisteen yhdistämässä järjestelmässä sähköjärjestelmän neutraalipiste, olipa kyseessä pyörimäkone tai muuntaja, on yhdistetty maan napaan. Neutraalipisteen yhdistäminen on keskeinen elementti sähköjärjestelmien suunnittelussa, sillä se vaikuttaa merkittävästi järjestelmän toimintaan monilla alueilla, kuten lyhytkatkusten reagoinnissa, kokonaisen järjestelmän vakaudessa ja suojausmenetelmien tehokkuudessa. Kolmifaseinen sähköjärjestelmä voidaan käyttää kahdessa erilaisessa konfiguraatiossa:

• Yhdistämättömällä neutraalilla

•  Yhdistetyllä neutraalilla

Yhdistämätön neutraalijärjestelmä

Yhdistämättömässä neutraalijärjestelmässä neutraalipiste ei ole yhdistetty maan napaan, vaan se pysyy sähköisesti eristettynä maasta. Tästä syystä tätä tyyppistä järjestelmää kutsutaan myös eristettyksi neutraalijärjestelmäksi tai vapaaksi neutraalijärjestelmäksi, kuten alla olevassa kuvassa näytetään.

Yhdistetty järjestelmä

Yhdistetyssä neutraalijärjestelmässä sähköjärjestelmän neutraalipiste on tarkoituksella yhdistetty maan napaan. Yhdistämättömien neutraalijärjestelmien inherenttisten ongelmien vuoksi neutraalien yhdistäminen on tullut normiksi useimmissa korkean jännitteen sähköjärjestelmissä. Tämä lähestymistapa auttaa vähentämään riskejä ja parantamaan sähköverkon kokonaisluotettavuutta, turvallisuutta ja toiminnallista suorituskykyä.

Seuraavat ovat joitakin neutraalipisteen yhdistämisen tärkeimmistä etuista:

• Jännitteen rajoittaminen: Se rajoittaa vaihejännitteitä linjan ja maan välisiin jännitteisiin, varmistamalla vakaampi jänniteympäristö sähköjärjestelmässä.

• Kaiverruksen poistaminen: Neutraalin yhdistämällä potentiaalisesti vaaralliset jännitysmyrskyt, jotka aiheutuvat kaiverruksesta, poistetaan tehokkaasti, vähentäen sähkölaitteiden vaurioitumisen riskiä.

• Ukkosjännitysten lievittäminen: Neutraalipisteen yhdistäminen tarjoaa polun ukkosjännitysten turvalliselle purkautumiselle maahan, suojaamalla järjestelmää haitallisilta sähköpurkauksilta.

• Turvallisuuden parantaminen: Se parantaa huomattavasti sekä henkilöstön että laitteiden turvallisuutta vähentämällä sähköiskun riskiä ja pienentämällä sähköpalojen ja muiden vaaratilanteiden todennäköisyyttä.

• Luotettavuuden parantaminen: Tämä yhdistämismenetelmä edistää palvelun luotettavuutta, vähentäen sähkökatkojen ja järjestelmährästysten taajuutta ja vakavuutta.

Menetelmät neutraalipisteen yhdistämiseen

Seuraavat ovat yleisimpiä menetelmiä järjestelmän neutraalipisteen yhdistämiseen:

• Todellinen yhdistäminen (tai tehokas yhdistäminen): Tämä lähestymistapa sisältää neutraalin suoran yhdistämisen maan napaan ohuttujen vastusta ja induktiivista vastusta.

• Vastusyhdistäminen: Tässä menetelmässä vastus asetetaan neutraalin ja maan napojen välille rajoittaakseen sijaintivirran.

• Induktioyhdistäminen: Tässä menetelmässä reaktori (induktiovastus) käytetään neutraalin yhdistämiseen maan napaan, mikä auttaa hallitsemassa sijaintivirran suuruutta.

• Peterson -spulayhdistäminen (tai resonanssiyhdistäminen): Käyttää Peterson -spulia (teräsputkinen reaktori), joka on yhdistetty muuntajan neutraaliin ja maan napaan rajoittaakseen kapasitiivista maanjätevirtaa.

Sopivan yhdistämismenetelmän valinta riippuu useista tekijöistä, mukaan lukien sähköyksikön koko, järjestelmän jännitetaso ja tietty suojausjärjestelmä, joka toteutetaan.