격리된 중성선이 있는 전기 네트워크 사용

절연 중성선은 접지 장치에 연결되지 않았거나 높은 저항을 통해 연결된 변압기 또는 발전기의 중성선입니다.

절연 중성선이 있는 전기 네트워크는 380 - 660 V 및 3 - 35 kV 전압의 전기 네트워크에 사용됩니다.

최대 1000V의 전압에서 절연 중성선이 있는 네트워크 적용

3선식 전기 네트워크 고립된 중립으로 전기 안전에 대한 요구 사항 증가 (탄광, 칼륨 광산, 이탄 광산, 모바일 설비의 전기 네트워크)를 준수해야 할 때 380 - 660 V의 전압에서 사용됩니다. 모바일 전기 설비의 네트워크는 4선으로 구현할 수 있습니다.

정상 작동에서 접지에 대한 네트워크 위상의 전압은 대칭이며 설비의 위상 전압과 수치적으로 동일하며 소스 위상의 전류는 위상 부하 전류와 동일합니다.

전압이 최대 1kV(일반적으로 짧은 길이)인 네트워크에서 접지에 대한 위상의 용량성 전도도는 무시됩니다.

사람이 네트워크의 위상을 만지면 전류가 그의 몸을 통과합니다.

Azh = 3Uf / (3r3+ 지)

여기서 Uf - 위상 전압; r3 - 인체의 저항(1kΩ과 동일) z — 위상 절연에서 접지까지의 임피던스(위상당 100kΩ 이상).

z >>r3이므로 전류 I는 무시할 수 있을 정도로 작습니다. 따라서 사람이 상을 만져도 비교적 안전하다. 사람에 대한 감전 위험의 관점에서 구내가 특히 위험하거나 위험이 증가한 것으로 분류되는 물체의 전기 설비에서 절연 중성선의 사용을 결정하는 것은 바로 이러한 상황입니다.

절연 불량의 경우 z << rz일 때 사람이 상을 만지면 상 전압 아래로 떨어집니다. 이 경우 전류. 인체를 통한 통과는 치사치를 초과할 수 있습니다.

단상 지락에서는 지락에 대한 고장상의 전압이 선형적으로 증가하고 단락시 온전한 상에 닿았을 때 인체를 통과하는 전류는 수백에 이르므로 항상 위험하다. 밀리암페어(여기서는 z << rз 값 대신 선간 전압의 Uf 값을 공식, 즉 √3으로 대체해야 합니다.

위의 결과는 상태 모니터링 격리 네트워크와 함께 보호 분리 또는 접지의 보호 조치로 네트워크에서 사용하는 것입니다. 이러한 전기 설비에서는 단상 접지 오류가 있는 네트워크의 장기간 작동이 허용되지 않습니다.

단면 절연 모니터링과 함께 접지 사용의 기초는 절연 중성선이 있는 네트워크의 고체 접지 오류 전류 Ic가 전기 장비 하우징의 접지 저항에 의존하지 않는다는 사실입니다. 일반적으로 통전 (접지 지점의 전도도가 접지에 대한 중성선, 절연체 및 위상 용량의 합보다 훨씬 높기 때문에) 접지에 대한 손상된 위상의 전압 Uz는 소스의 위상 전압의 작은 부분.

양의 값 AzSand Uz 접지에 대한 대칭 저항 절연은 다음과 같이 결정됩니다.

Azh = 3Uf /z, Uz = Ažs x rz = 3Uφ x (rz/z)

여기서 rz - 전기 장비 하우징의 접지 저항. z >> rz이므로 Uz << Uf입니다.

공식에서 알 수 있듯이 절연 중성선이있는 네트워크에서 한 위상이 접지로 단락되어도 단락 전류가 발생하지 않으며 전류 I는 수 밀리 암페어입니다. 보호 종료는 감전 및 지하 네트워크의 경우 전기 설비의 자동 종료를 보장하며 절연 상태의 자동 모니터링을 기반으로 합니다.

1000V 이상의 전압에서 절연 중성선이 있는 네트워크 적용

절연 중성선(낮은 접지 전류 포함)이 있는 1kV 이상의 전압을 갖는 3선 전기 네트워크에는 3 - 33kV 전압의 네트워크가 포함됩니다. 여기서 접지에 대한 위상의 용량성 컨덕턴스는 무시할 수 없습니다.

정상 모드에서 소스 위상의 전류는 접지에 대한 위상의 부하 및 용량성 전류의 기하학적 합에 의해 결정됩니다.3상의 용량성 전류의 기하학적 합은 0이므로 전류는 지면을 통해 흐릅니다.

고체 접지 오류에서 이 오류가 발생한 위상의 접지 전압은 거의 0이 되고 다른 두(고장) 위상의 접지 전압은 선형 값으로 증가합니다. 손상되지 않은 위상의 용량성 전류도 위상이 아니므로 √3배 증가하지만 이제 위상 정전 용량에 라인 전압이 적용됩니다. 결과적으로 단상 지락의 용량성 전류는 위상당 정상 용량성 전류의 3배로 밝혀졌습니다.

이러한 전류의 절대값은 상대적으로 작습니다. 따라서 전압이 10kV이고 길이가 10km인 가공 전력선의 경우 용량성 전류는 NS약 0.3A이고 동일한 전압과 길이의 케이블 라인은 10A입니다.

3-35kV 전압의 3선식 네트워크를 절연 중성선과 함께 사용하는 것은 전기 안전 요구 사항(이러한 네트워크는 사람에게 항상 위험함)과 연결된 전기 수신기의 정상적인 작동을 보장하는 기능 때문이 아닙니다. 일정 시간 동안 위상 전압에. 사실은 위상 중성선이 분리 된 네트워크에서 단상 접지 오류가 발생하면 상간 전압의 크기가 변하지 않고 위상이 120 ° 각도로 이동합니다.

손상되지 않은 위상의 선형 값으로의 전압 상승은 모든 것이 거기에 있을 때까지 확장되며 장기간 노출되면 절연 손상 및 후속 위상 사이의 단락이 가능합니다.따라서 이러한 네트워크에서 지락을 신속하게 찾기 위해서는 위상 중 하나의 절연 저항이 미리 결정된 값 아래로 떨어질 때 신호에 따라 자동 절연 제어가 수행되어야 합니다.

모바일 설비, 이탄 광산, 석탄 광산T 및 탄산칼륨 광산의 변전소에 공급하는 네트워크에서는 접지 결함 보호 장치를 작동하여 연결을 해제해야 합니다.

아크 아크, 공진 현상 및 최대 (2.5 - 3.9) Uph의 위험한 과전압에 의해 위상이 접지에 닫히면 절연이 약해져 고장 및 단락이 발생합니다. 따라서 라인 절연 수준은 공진 과전압의 주파수에 의해 결정됩니다.

차단 아크는 각각 35 및 20kV의 전압에서 10A 및 15A 이상의 용량성 지락 전류가 있는 네트워크에서 발생하며, 각각 6 및 10kV의 전압에서 20A 및 30A 이상입니다.

간헐적 아크의 가능성을 제거하고 3선 네트워크의 중성 부분에 있는 전기 장비 절연에 대한 관련 위험한 결과를 제거하기 위해 유도성 아크 억제 원자로... 리액터의 인덕턴스는 지락 위치의 용량 성 전류가 가능한 한 작고 동시에 단상 지락에 반응하는 계전기 보호 장치의 작동을 보장하는 방식으로 선택됩니다.

M.A. 코로트케비치