Gebalanceerde aardingsskydingbeskerming

Gebalanseerde Aarde Foutbeskermingskema vir Klein Opgewerkers

Die gebalanseerde aarde foutbeskermingskema dien as 'n kritieke veiligheidsmaatreël, hoofsaaklik gebruik om klein opgewerkers te beskerm in situasies waar differensiaal- en self-gebalanseerde beskermingstelsels nie praktiese opsies is nie. By klein opgewerkers word die neutrale eindes van die driefase windings binnein gekoppel aan 'n enkele terminal. As gevolg hiervan is die neutrale eind nie van buite toeganklik nie, wat konvensionele beskermingsmetodes ondoeltreffend maak. Hier is waar die gebalanseerde aarde beskermingskema inkom, deur noodsaaklike beskerming teen aarde foute te verskaf. Dit is belangrik om te verduidelik dat hierdie skema spesifiek ontwerp is om aarde foute op te spoor en bied geen beskerming teen fase-tot-fase foute nie, tenzij hierdie fase-tot-fase foute uiteindelik oorhou in aarde foute.

Verbinding van die Gebalanseerde Aarde Foutbeskermingskema

Die implementering van die gebalanseerde aarde foutbeskermingskema behels 'n presiese konfigurasie van stroomtransformateurs (CTs). In hierdie opstelling word CTs op elke fase van die opgewerker geïnstalleer. Hul sekondêre windings word dan parallel met die sekondêre winding van 'n ander CT gekoppel. Hierdie bykomende CT word op die geleider gemont wat die opgewerker se sterpunt (neutral) met die aarde verbind. 'n Beskermingsrelais word strategies oor die gecombineerde sekondêre van al hierdie CTs gekoppel. Hierdie opstelling laat toe dat die beskermingstelsel die stroomonevenwigtighede wat tydens 'n aarde fouttoestand plaasvind, moniter, waardoor die relais vinnig potensiële foute kan opspoor en daarop reageer, en sodoende die klein opgewerker beskerm teen skade veroorsaak deur aarde foute.

Gebalanseerde Aarde Foutbeskermingskema: Funktionaliteit, Beperkinge, en Betekenis

Oorsig en Omvang

Die gebalanseerde beskermingskemas is ontwerp om teen aarde foute in 'n bepaalde area te beskerm, spesifiek die gebied tussen die neutral-kant en lyn-kant stroomtransformateurs (CTs). Hierdie gerigte beskermingsmekanisme is hoofsaaklik gefokus op die opsporing van aarde foute binne die statorwindings van 'n opgewerker. Dit bly onaktief tydens eksterne aarde foute, en dit is dus ook algemeen bekend as die beperkte aarde foutbeskermingskema. By groot opgewerkers word hierdie skema dikwels as 'n addisionele laag beskerming geïmplementeer, wat ander meer omvattende beskermingstelsels aanvul.

Operasionele Mekanisme

Normale Operasie

Onder normale operasie van die opgewerker is die som van die ströme wat deur die sekondêre van die stroomtransformateurs vloei, presies nul. Daar is ook geen stroomvloei van die sekondêre na die neutral nie. As gevolg hiervan bly die beskermingsrelais wat met die skema geassosieer word, on-energieer, wat aandui dat die stelsel sonder enige fouttoestande bedryf.

Fout binne die Beskermde Sone

Wanneer 'n aarde fout binne die beskermde sone (die area links van die lyn-kant CT) voorkom, vind 'n beduidende verandering plaas. Die foutstroom begin vloei deur die primêre windings van die stroomtransformateurs. Dit induseer ooreenstemmende sekondêre ströme wat deur die relais vloei. Wanneer die grootte van hierdie sekondêre ströme 'n voorafgedefinieerde drempel bereik, word die relais aktiveer, wat die sirkuitbreekling laat val om die defekte afdeling van die opgewerker te isoleer. Hierdie vinnige reaksie help om verdere skade aan die opgewerker as gevolg van die fout te voorkom.

Fout buite die Beskermde Sone

Indien 'n fout buite die beskermde sone (regs van die lyn-kant CT) voorkom, is die elektriese gedrag anders. Die som van die ströme by die opgewerkerterminals is gelyk aan die stroom wat in die neutralverbinding vloei. Hierdie balans lei tot geen netto stroom wat deur die werksbobyn van die relais vloei nie. As gevolg hiervan werk die relais nie en die stelsel bly funksioneer, met die aanname dat die fout eksterne is en nie direk die integriteit van die opgewerker se beskermde statorwindings bedreig nie.

Nadelen

Ten spyte van sy effektiviteit in baie situasies het die gebalanseerde aarde beskermingskema noemenswaardige beperkinge. Wanneer 'n fout naby die neutralterminal of wanneer die neutral gronding deur 'n weerstand of 'n verdeeltransformateur gestel word, word die grootte van die foutstroom wat deur die sekondêre van die stroomtransformator vloei, beduidend verminder. In sulke gevalle kan hierdie verminderde stroom onder die optrekstroom van die relais val, wat die minimum stroom is wat vereis word om die relais te aktiveer. As gevolg hiervan faal die relais om te werk, wat die foutstroom in die opgewerkerwindings laat voortbestaan. Hierdie verlengde blootstelling aan foutstroom kan lei tot oorgrootword, isolasieverlies, en potensieel ernstige skade aan die opgewerker, wat die belangrikheid van die begrip en aanspreek van hierdie beperkinge in praktiese toepassings benadruk.