Что такое глухозаземленная нейтраль — определение простым языком

Нейтральная точка с глухим заземлением является частью системы электроснабжения потребителей и предназначена для безопасного использования сетей с напряжением до 1000 В, которые наиболее часто используются в бытовых и промышленных применениях как стандартный источник низкого напряжения — 0,38 кВ, 0,22кВ и ниже. Нейтраль — это обычная точка звезды, к которой подключаются обмотки источника питания, такого как трансформатор или генератор. Если эту точку подключить к земле, мы получим сеть с заземленной нейтралью. Нейтральная точка заземлена, что очень удобно как для однофазных, так и для трехфазных источников.

  • Схема и работа сети с напрямую заземленной нейтралью
  • Объяснения для идиотов
  • Классификация сетей с глухозаземленной нейтралью
  • Важно знать

Устройство и принцип действия сетей с глухозаземлённой нейтралью

Все источники энергии, особенно понижающие трансформаторы, работают по принципу взаимной индукции и передачи энергии через магнитопровод. В этом случае первичная обмотка может не иметь нейтрального проводника, в отличие от вторичной обмотки, где ее соединение с нейтральным проводом через провод с низким сопротивлением, которое можно приравнять к нейтральному значению, будет эффективной защитой от поражения электрическим током опасного напряжения. к жизни и здоровью человека.

Основной особенностью сети с незаземленной нейтралью является наличие не только линейного, но и фазного напряжения. Давайте рассмотрим, что это такое и чем они отличаются друг от друга на примере простой принципиальной схемы.

Фазное напряжение — это потенциал между одним из проводов линии и нейтралью, соединенной с землей, т.е. плотно заземленной. Напряжение сети — это разность потенциалов между двумя проводниками линии, то есть L1 и L2, L1-L3 или L2-L3, также называемая межфазным напряжением. Такие источники электроэнергии в бытовых условиях имеют общее значение напряжения в виде 380 В — линейное и 220 — фазное. Напряжение в сети больше фазного на √3, т.е. 1,72.

Однако основная задача такой системы — не только передавать напряжения двух значений потребителям с разным количеством фаз в одной системе электроснабжения, но и защищать людей при пробое изоляции и появлении напряжения. в точках, которые обычно не имеют опасного потенциала. В жилом доме это:

  • Корпуса всех электропроводящих устройств, т. Е. Они изготовлены из стали или другого электропроводящего металла;
  • Металлоконструкции щитов и щитов;
  • Защитная оболочка кабеля.

Также по соображениям безопасности все вышеперечисленные элементы должны быть заземлены; в этом случае опасность использования напряжения и устройств в цепях с нулевым заземлением будет сведена к минимуму. Для этих цепей важно равномерное распределение однофазных нагрузок.

Объяснение для чайников

Понижающая подстанция, в которой установлен трансформатор, имеет собственный контур заземления. Он соединен стальными шинами и шинами, образуя один контур заземления. От подстанции к приемникам в электрощите проходит четырехжильный кабель. Если для оборудования требуется трехфазная цепь 380 В, необходимо подключить все провода. В однофазных цепях 220 В питание будет подаваться от нейтрального проводника и от одной из фаз. Защита людей в однофазных и трехфазных цепях, при отсутствии системы заземления, должна осуществляться с помощью специальных защитных устройств (УЗО), которые в случае небольшой утечки тока в ноль сработают и надежно отключите потребителя от сети.

Классификация сетей с глухозаземлённой нейтралью

Современные системы электроснабжения имеют стандартную маркировку, в которой, кроме рабочего нулевого проводника, присутствует еще и защитный провод, определяющий степень защиты.

  • L — фазный провод;
  • N — рабочая нейтраль;
  • PE — нулевой защитный проводник;
  • PEN — рабочий и нейтральный проводники находятся в одном проводе.

Их несколько в цепях питанияподсистемы с глухим заземлением нейтрали:

  • TN-C. В этой системе нейтральный и защитный провод от электростанции расположены в одном проводе, у приемника его корпус (или другие элементы, подлежащие заземлению) соединяется с этим подключенным проводом — это так называемый нейтральное соединение. Это старая система, которая использовалась в старых домах в СССР, сегодня она не используется в бытовой технике, потому что она небезопасна. У данной системы есть существенный недостаток, так как в случае обрыва PEN-проводника на пути от силового трансформатора к приемнику энергии на корпусах оборудования появляются опасные потенциалы. Используется только для защиты промышленных потребителей (обсуждается в следующем разделе ниже).
  • TN-S. У него более высокий процент аварийной безопасности. Это достигается разделением защитных и рабочих проводов по всей длине питающей линии от трансформатора до распределительного устройства (до конечного пользователя). Однако из-за того, что необходимо использовать пятижильную кабельную продукцию, что значительно увеличивает стоимость прокладки и бюджет энергоснабжающей организации потребителя, эта система применяется не всегда.
  • TN-C-S. Эта система заземления самая распространенная в наше время. В этой системе нейтральный и защитный проводники объединены в один композитный PEN-проводник по всей длине линии. На входе в здание этот провод делится на защитный провод PE и нейтральный провод N, который затем раздается пользователям (квартирам). В этой системе, если PEN-проводник сгорает до точки разъединения, на заземленных корпусах оборудования создается опасный потенциал. Чтобы этого не происходило, PEN-проводник повторно заземляют по всей длине линии и на входе в здание, а к механической защите проводника предъявляются повышенные требования.
  • TT. Это заземление используется, когда системная линия TN-C-S находится в плохом техническом состоянии и безопасность предусмотренного в ней защитного заземления недостаточна. Данная система заземления предусматривает установку индивидуального заземляющего контура на нагрузке, при этом PEN-провод электрической сети используется только как нейтральный провод N.

Важно знать

Для питания однофазных и трехфазных приемников в промышленности и в быту так называемые заземление, которое «якобы» является эффективным методом обеспечения автоматического отключения установки или ее части, в которой произошло короткое замыкание. В случае заземления цепи с незаземленной нейтралью все металлические части и корпус устройства подключаются к нулевому проводу. Как работает эта защита? Дело в том, что при любом замыкании на каркас цепь переходит в режим короткого замыкания, ток в цепи выключателя значительно возрастает и аварийный участок отключается от сети.

Преимуществом этой системы является экономия затрат на проводку для защитного заземления и снижение затрат на проводку, поскольку как однофазные, так и трехфазные нагрузки могут быть подключены к одной цепи.

Однако недостатком нейтрального провода с глухим заземлением, устроенного по принципу защитного заземления, является то, что он не может защитить человека в случае пробоя изоляции на корпусе устройства при обрыве нейтрального провода, который также является защитным проводником. И это очень важно — заземление — опасная защитная мера, поэтому ни в коем случае нельзя устраивать дома!

Современное электроснабжение еще более ориентировано на безопасность, поэтому требует установки устройств защитного отключения и отдельного защитного заземления, через которое даже малейшие токи утечки будут проходить в землю, не подвергая опасности людей.

Теперь вы знаете, что такое глухое заземление нейтрали, как оно работает и в каких сетях используется. Если у вас остались вопросы, задавайте их в комментариях под статьей!