Mi a célja a nulláv vezeték körülményes kapcsolódásának? Miben különböznek a biztonság szempontjából a körülményes kapcsolódás és az összekötés?

A semleges csatlakoztatás célja

Referencia potenciál biztosítása

Egy villamos rendszerben a semleges csatlakoztatás az egész áramkör számára egy stabil referencia potenciált biztosít, amely általában null potenciálnak van definiálva. Ez segít meghatározni a többi vonal (pl. a fázisvonal) feszültségét ezen a null potenciálon alapulva, ami a feszültség mérést és elemzését kényelmesebbé és pontosabbá teszi. Például egy háromfázisú, négyvezetékű alacsonyfeszültségű elosztó rendszerben (380V/220V) a fázisvonal és a semleges vonal közötti feszültség 220V, és ez a feszültség értéke a semleges vonal null potenciálán alapul.

A rendszer stabil működésének biztosítása

Háromfázisú egyenlőtlen terhelés esetén a semleges csatlakoztatás a háromfázisú feszültség relatív stabilitását biztosíthatja. Amikor a háromfázisú terhelés egyenlőtelen (például néhány lakossági területen vagy kis kereskedelmi energiaellátási forgatókönyvekben, a különböző fázisokhoz kapcsolt berendezések száma és teljesítménye eltér), a semleges vonal irányíthatja vissza az egyenlőtlen áramot a forrás semleges pontjába, hogy elkerülje a háromfázisú feszültség-egyenlőtlenség miatti villamos berendezések normális működésének zavarodását. Ha a semleges vonal nincs földbe kötve, a háromfázisú egyenlőtlenség jelentősen változtathatja meg minden fázis feszültségét, ami befolyásolhatja a berendezés élettartamát, vagy akár károsíthatja a berendezést is.

Hibavédelem

Egyfázisú talajhibák esetén a semleges csatlakoztatás segít, hogy a hibaáram gyorsan áthaladjon. Például, ha egy fázisvonal véletlenül talajba kerül, a földbe kötött semleges vonal alacsony ellenállású visszavezető utat biztosít a hibaáram számára, így a védelmi berendezések (pl. törékenyek, átmenetiek stb.) időben fel tudják észlelni a hibaáramot, és cselekedhetnek a körzet lekapcsolására, így védelmet nyújtva az emberi biztonság és a berendezések biztonságának.

A földbe kötés és a nulla kapcsolat biztonsági különbségei

Különböző védelmi elvek

• Földbe kötés (védelmi földbe kötés) : A védelmi földbe kötés a villamos berendezések fémmagjának vagy keretének megbízható összekötése a talajjal. Amikor a berendezésben rezgéshiba történik, például a motor tekercse izolációja sérül, és a burkolat feltöltődik, a burkolat földbe kötése miatt a rezgésáram a talajon keresztül fog áramlani a földbe kötő ellenállás révén. Ha a földbe kötő ellenállás elég kicsi ahhoz, hogy a hibaáram elérje a védelmi berendezés (például a rezgésvédő) működési áram küszöbértékét, a védelmi berendezés cselekszik, és a körzetet kiválasztja; ha a földbe kötő ellenállás nagy, bár a védelmi berendezés nem tud azonnal fellépni, amikor az emberi test érintkezik a feltöltött burkolattal, mivel az emberi test ellenállása sokkal nagyobb, mint a földbe kötő ellenállás, a rezgésáram nagy része a talajon keresztül fog áramlani a földbe kötő ellenállás révén, így csökkentve az áramerőt, ami az emberi testen keresztül halad, és enyhítve a villámlás kockázatát.

• Nulla kapcsolat (védelmi nulla kapcsolat) : A védelmi nulla kapcsolat a villamos berendezések fémmagjának összekötése a semleges vonallal (semleges vonal). A háromfázisú, négyvezetékű rendszerben, ha a berendezésben rezgéshiba történik, például a fázisvonal és a berendezés burkolata rövidzárló, akkor a rövidzárló áram fázisa a semleges vonal révén tér vissza a forráshoz, a rövidzárló áram általában nagy, gyorsan meg fogja oldani a vonalon lévő törékenyet, vagy az átmeneti relét, így a tápegységet kiválasztva megakadályozva az emberi villámlást.

Különböző alkalmazási területek

• Földbe kötés: Megfelel a semleges pont nincs földbe kötve, vagy magas ellenállással földbe kötött villamos rendszerekre, mint például néhány vidéki terület egyszerű elosztó rendszere, vagy néhány speciális ipari energiaellátási rendszer. Ezekben a rendszerekben, mivel a nulla kapcsolat révén nem valósítható meg hatékony hibavédelem, a földbe kötés fontos eszköz a biztonság biztosításához.

• Nulla kapcsolat: Főleg a semleges pont direktben földbe kötött, háromfázisú, négyvezetékű alacsonyfeszültségű elosztó rendszerekre (pl. a gyakori 380V/220V rendszer) vonatkozik. Ilyen rendszerekben a semleges vonal már földbe van kötve, és a védelmi nulla kapcsolat használatával gyorsan és hatékonyan lehet elérni a rezgésvédelmet.

A hiba esetén a feszültség különbözik

• Földbe kötés: Egy védelmi földbe kötési rendszerben, ha a berendezésben rezgéshiba történik, a berendezés burkolatának a talajhoz képesti feszültsége egyenlő a rezgésárammal szorozva a földbe kötő ellenállással. Ha a földbe kötő ellenállás nagy, a berendezés burkolata magas feszültséget viselhet a talajhoz képest. Bár az áramerő, ami az emberi testen keresztül halad, relatíve kicsi, továbbra is van villámlás kockázata.

• Nulla kapcsolat: A védelmi nulla kapcsolati rendszerben, amint a berendezésben rezgéshiba történik, mivel a rövidzárló áram a semleges vonal révén tér vissza a forráshoz, a berendezés burkolatának a talajhoz képesti elméleti feszültsége gyorsan lecsökken majdnem null voltig, jelentősen javítva a biztonságot.