Kaedah untuk dimensi, memutuskan sambungan dan melindungi konduktor neutral

858-2 Awakening a Peaceful Planet - Toward a Heavenly Earth, Multi-subtitles (Julai 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Kandungan

  1. Dimensi konduktor neutral

    • Lebih kecil daripada kawasan keratan rentas konduktor fasa

      .

    • Sama dengan kawasan keratan rentas konduktor fasa
    • Lebih daripada atau sama

      .

  2. Pemutus konduktor neutral

    • Sistem TN-C
    • TT atau sistem TN-S
    • Sistem IT
    • Cadangan penting

      • # 1 - Neutral tidak boleh diputuskan sendirian!
      • # 2 - Konduktor neutral menjadi biru dan huruf N
  3. Perlindungan konduktor neutral

    • Sistem TN-C
    • TT atau sistem TN-S
    • Sistem IT
  4. Peralatan untuk memecahkan dan melindungi neutral

    • Fius
    • Pemutus litar
    • Peranti semasa baki (RCD)
    • Peranti pecah darurat

1. Dimensi konduktor neutral

Dalam operasi sinusoidal, semasa dalam konduktor neutral ditentukan oleh ketidakseimbangan antara beban fasa tunggal yang berkaitan antara fasa dan neutral.

Pemutus litar berskala 4-tiang NSX dengan konduktor fasa / neutral yang sama dengan keratan rentas (kredit foto: Edvard Csanyi)

  1. Beban seimbang: Arus dalam konduktor neutral adalah sifar (lihat Rajah 1).
  2. Beban tak seimbang: Arus dalam konduktor neutral bukan sifar, seperti digambarkan dalam Rajah 2.

Sekiranya beban yang tidak seimbang jenis yang sama, semasa dalam konduktor neutral adalah kurang daripada atau sama dengan arus fasa tertinggi (lihat Rajah 3). Sekiranya terdapat pelbagai jenis yang tidak seimbang pada setiap fasa (resistif, induktif, kapasitif), arus neutral mungkin lebih besar daripada semasa dalam setiap fasa. Walau bagaimanapun, senario ini jarang berlaku dalam amalan.

Selain itu, kehadiran harmonik dalam konduktor neutral juga merupakan faktor penting untuk menentukan kawasan keratan rentas konduktor.

Kawasan keratan rentas konduktor neutral, yang ditakrifkan sebagai fungsi semasa yang dijalankan, mungkin:

Lebih kecil daripada kawasan keratan rentas konduktor fasa

.

Lebih kecil daripada kawasan keratan rentas konduktor fasa jika keadaan berikut dipenuhi secara serentak:

  • Kawasan keratan rentas konduktor fasa mesti melebihi 16 mm 2 (tembaga) atau 25 mm 2 (aluminium) .
  • Kawasan keratan rentas keratan neutral mestilah sekurang-kurangnya sama dengan 16 mm 2 (tembaga) atau 25 mm 2 (aluminium) .
  • Beban yang dibekalkan dengan kuasa semasa operasi biasa diandaikan seimbang, dengan nisbah harmonik ketiga kurang daripada 15% .
  • Konduktor neutral mesti dilindungi daripada overcurrents.

Rajah 1 - Arus fasa dan arus neutral dengan beban linear seimbang

Teknik yang biasa digunakan ialah menggunakan konduktor neutral dengan bahagian keratan rentas "separuh" dari kawasan keratan rentas konduktor fasa .

Kembali ke kandungan ↑

Sama dengan kawasan keratan rentas konduktor fasa

Ini adalah kes umum, terutamanya dalam litar fasa tunggal dengan 2 konduktor, atau apabila kawasan keratan rentas konduktor fasa kurang daripada 16 mm 2 (tembaga) atau 25 mm 2 (aluminium). Sama juga berlaku dalam bekalan kuasa untuk beban bukan linear dan jika nisbah harmonik ketiga berada di antara 15 dan 33% .

Rajah 2 - Arus fasa dan arus neutral dengan beban linear tidak seimbang

Lebih daripada atau sama

.

Lebih daripada atau sama dengan luas keratan rentas konduktor fasa sekiranya bekalan kuasa untuk beban bukan linear dan jika nisbah harmonik ketiga lebih besar daripada 33% . Oleh karenanya konduktor neutral adalah faktor utama dalam menentukan luas keratan rentas konduktor.

Arus tidak seimbang beredar pada bekalan talian tiga fasa disebabkan oleh kemustahilan untuk mencapai keseimbangan yang kekal dan sempurna di antara beban fasa tunggal. Semasa ini sama dengan:

I N = I 1 + I 2 + I 3

Ia mungkin sangat berubah, seperti ditunjukkan dalam contoh di bawah.

Rajah 3 - Kepentingan arus tak seimbang dalam konduktor neutral

Ia mungkin lebih besar daripada arus fasa jika fasa 2 diputuskan sambungan :

Kembali ke kandungan ↑

2. pemutus konduktor neutral

Kaedah-kaedah untuk pemotongan atau penyelenggaraan konduktor neutral direka untuk menghadkan risiko elektrik, yang mengiringi peningkatan potensi.

Sistem TN-C

Konduktor neutral juga merupakan pelindung bumi (dipanggil PEN). Oleh itu adalah penting bahawa kesinambungannya dikekalkan dalam semua keadaan. Atas sebab ini, tiada peranti pemecah boleh dihubungkan kepadanya.

TT atau sistem TN-S

Neutral dibumikan pada titik bekalan pemasangan. Di bawah keadaan biasa, potensinya adalah serupa dengan potensi bumi. Walau bagaimanapun, atas pelbagai sebab, potensi konduktor neutral dapat menyimpang dengan ketara dari potensi bumi dan mencapai voltan berbahaya yang berkaitan dengan bumi.

Senario yang mungkin digambarkan dalam Rajah 4. Pengaliran semasa dalam konduktor neutral menyebabkan potensi neutral meningkat pada satu beban, walaupun beban ini tidak disambungkan ke fasa berikutan operasi atau perjalanan.

Rajah 4 - Meningkatkan potensi neutral

Lebih-lebih lagi, sebagai penyongsangan kabel antara fasa dan neutral pada satu beban selalu kemungkinan, pemecahan salah satu polariti sebenarnya menanggung voltan fasa yang digunakan untuk beban yang dikekalkan.

Oleh itu, pemotongan secara serentak fasa dan netral dianjurkan.

Di samping itu, sekiranya terdapat kesalahan dalam satu bahagian pemasangan (pemotongan secara tidak sengaja ke konduktor neutral hulu, kenaikan impedans, kesalahan MV / LV, mogok kilat pada garis voltan rendah, dll), potensi neutral untuk Beban pengguna mungkin meningkat dengan tiba-tiba untuk mencapai tahap berbahaya.

Risiko ini terutamanya wujud di tingkat bangunan bertingkat, di mana ia lebih sukar untuk memastikan kualiti sistem pembumian kerana kabel yang sangat panjang.

Kes yang melampau di mana potensi neutral berhubung bumi adalah 80 V dalam operasi biasa telah diukur pada satu pemasangan. Ini memberikan risiko pengetatan. Untuk mengelakkan situasi berbahaya, penggunaan ketat pemotongan neutral adalah sangat disyorkan.

Kembali ke kandungan ↑

Sistem IT

Potensi konduktor neutral boleh berada di mana-mana peringkat, walaupun ia umumnya dekat dengan potensi bumi . Sekiranya kesalahan sedang menunggu (contohnya fasa ke bumi), potensi neutral berhubung dengan bumi boleh meningkat sehingga mencapai tahap voltan fasa.

Walaupun semasa menjalankan kerja penyelenggaraan di bahagian pemasangan, yang sepatutnya telah terputus dari bekalan kuasa dan oleh itu tidak berbahaya, kakitangan mungkin masih berisiko jika konduktor neutral tidak diputuskan. Itulah sebabnya penting untuk memutuskan sambungan neutral dalam semua kes.

Hanya dengan melepaskan neutral adalah mungkin untuk memastikan bahawa potensi di antara bingkai dan bumi akan menjadi sama seperti tersandung.

Kembali ke kandungan ↑

Cadangan penting

# 1 - Neutral tidak boleh diputuskan sendirian!

Ia mesti diputuskan selepas fasa dan disambung semula sebelum fasa. Kegagalan untuk mematuhi peraturan ini akan membawa kepada overvoltages pada peranti fasa tunggal dalam operasi tiga fasa yang tidak seimbang, kerana voltan fasa-fasa boleh digunakan pada litar yang direka untuk dibekalkan dengan kuasa melalui voltan fasa (fasa-ke- neutral). Risiko ini digambarkan dalam Rajah 11.

Rajah 5 - Risiko kelebihan voltan jika berlaku konduktor neutral

Sekiranya beban yang berkaitan antara fasa 3 dan neutral jauh lebih besar daripada beban pada fasa-fasa lain (1 dan 2), titik neutral buatan N 'akan ditetapkan kepada potensi yang serupa dengan fasa 3 jika perjalanan konduktor neutral. Beban yang terhubung antara fasa 1, 2 dan N 'oleh itu akan dikenakan voltan V1N' dan V2N ', dekat dengan V13 dan V23.

Oleh itu, penggunaan pelbagai peranti tiang sangat disyorkan untuk mencabut atau mengasingkan neutral untuk mengelakkan pengasingan individu neutral atau pecah melalui peranti tunggal tiang (lihat IEC 60364).

Di samping itu, disebabkan oleh voltan semasa, alat pecah untuk konduktor neutral perlu menunjukkan ciri-ciri yang diperlukan untuk pengasingan, khususnya voltan penebat yang mencukupi (cth. Rintangan kepada lonjakan 12.3 kV pada LV untuk peralatan perindustrian, mengikut standard IEC 60947 ).

Kembali ke kandungan ↑

# 2 - Konduktor neutral menjadi biru dan huruf N

Untuk tujuan pemotongan, neutral mestilah dikenalpasti dengan jelas, oleh itu mengapa piawaian pemasangan memerlukan pengalir untuk menjadi biru warna dan terminal dan gambar rajah untuk menanggung huruf N.

Nota: Dalam sistem pengedaran elektrik tanpa neutral, konduktor biru boleh digunakan sebagai fasa, walaupun ini tidak digalakkan.

Keperluan mengenai kedudukan tiang neutral dalam peralatan jarang ditetapkan dalam piawaian yang relevan, kecuali contoh di Perancis dalam C 62-411 untuk pemutus litar masuk LV. Walau bagaimanapun, ia adalah perkara biasa di kebanyakan negara Eropah, termasuk Perancis, untuk menggunakan terminal sambungan neutral di sebelah kiri terminal sambungan fasa (lihat Rajah 6).

Rajah 6 - Tiang konduktor neutral adalah ke kiri (Pemutus litar NSX 100N oleh SCHNEIDER ELECTRIC) - kredit foto: E. Csanyi

Kembali ke kandungan ↑

3. Perlindungan konduktor neutral

Sistem TN-C

Oleh kerana bumi perlindungan (PE) tidak dapat diputuskan dalam keadaan apa-apa, tidak mungkin untuk melepaskan konduktor (N) dalam pemasangan jenis TN-C di mana kedua-dua konduktor digabungkan dalam satu (PEN). Oleh itu, kawasan keratan rentas neutral akan dipilih dengan sewajarnya kerana perlindungan melalui pemotongan automatik tidak boleh digunakan.

TT atau sistem TN-S

Sekiranya berlaku kelebihan beban atau litar pintas neutral pada pemasok yang diberikan, arus kesalahan yang sama akan mengalir melalui konduktor fasa dan neutral. Terdapat dua senario yang mungkin:

  1. Kawasan keratan rentas neutral bersamaan dengan luas keratan rentas fasa
    Perlindungan neutral tidak wajib. Konduktor neutral dilindungi oleh peranti perlindungan untuk konduktor fasa.
  2. Kawasan keratan rentas neutral lebih kecil daripada luas keratan rentas fasa
    Alat pelindung untuk melindungi daripada beban yang dimensi menurut kawasan keratan rentas konduktor neutral adalah wajib.

Kembali ke kandungan ↑

Sistem IT

Kesalahan berganda (satu pada fasa dan satu lagi pada neutral), boleh menjejaskan feeder dengan penarafan yang berbeza (dihubungkan oleh kesalahan).

Melindungi fasa individu bukanlah satu penyelesaian yang boleh dipercayai dan berikut adalah penjelasan:

Perlindungan untuk fasa dengan penarafan yang lebih tinggi pada satu feeder mungkin tidak sesuai untuk kawasan keratan rentas neutral pada feeder yang lain. Oleh itu, peruntukan bagi perlindungan dan pemotongan neutral adalah wajib, kecuali dalam kes-kes tertentu (misalnya litar fasa tunggal, perlindungan melalui RCD, dll.).

Kembali ke kandungan ↑

4. Peralatan untuk melepaskan dan melindungi neutral

Sekiranya syarat-syarat di atas telah dipenuhi dan jika neutral dilabelkan dengan jelas, adalah mungkin - walaupun disyorkan untuk alasan ekonomi - tidak melindunginya . Dalam kes-kes lain, risiko penyongsangan fasa / neutral mewajarkan melindungi konduktor neutral.

Fius

Kecuali dalam kes-kes yang sangat khusus (penggunaan kartrij fius dengan penyerang yang disambungkan ke peranti pecah), meniup sekering yang terletak di konduktor langsung tidak akan memotong arus dalam konduktor langsung lain: pemecahnya adalah tiang tunggal. Untuk mengelakkan hanya neutral yang terputus sambungan, ia tidak boleh dilindungi oleh sekering .

Sama juga, konduktor neutral tidak akan terputus secara automatik jika sekering di salah satu fasa bertiup .

Pemutus litar

2-tiang (fasa / fasa atau fasa / neutral) atau pemutus litar 4-tiang boleh digunakan untuk melepaskan fasa dan neutral serentak untuk memotong bekalan kuasa ke litar.

Peranti fasa / neutral yang hanya fasa dilindungi adalah lebih murah dan lebih padat, walaupun neutral mestilah dilabel dengan jelas.

Rajah 7 - Compact NSX 400NA 4-pole 400A, Schneider Electric

Peranti semasa baki (RCD)

RCD dianggap sebagai cara yang sangat dipercayai untuk memastikan operasi pemasangan elektrik. Mereka membantu melindungi daripada hubungan langsung dan tidak langsung serta memberi perlindungan terhadap kebakaran. Selain itu, RCD akan terus beroperasi sekiranya berlaku penyongsangan fasa / neutral.

Kerana RCD menggabungkan semua fungsi ini dalam satu peranti, penggunaannya disarankan baik dalam pemasangan baru dan dalam sambungan ke pemasangan sedia ada .

Peranti pecah darurat

Untuk memastikan bahawa bekalan kuasa ke litar boleh dipotong dengan cepat, pemecahan berbilang tiang (semua konduktor langsung termasuk neutral) disyorkan melalui peranti pecah atau berhenti kecemasan.
Kawalan dan pemantauan

Untuk peralatan (contactors, suis kawalan jauh, pemutus litar, peranti penumpuk muatan, pengawal selia, dan lain-lain) yang tidak direka untuk tujuan perlindungan tetapi digunakan untuk mengawal atau mengawasi beban (mesin, pencahayaan), piawaian tidak memerlukan pemotongan neutral .

Walau bagaimanapun, apabila kenalan tambahan pada peranti perlindungan digunakan untuk menubuhkan fungsi logik atau isyarat, kadang-kadang sukar untuk meramalkan potensi setiap konduktor sekiranya berlaku kesalahan (khususnya pada sistem tiga fasa). Dalam kes ini, pemotongan neutral adalah disyorkan.

Kembali ke kandungan ↑

Rujukan // Neutral: Konduktor hidup dan unik oleh J. Schonek (Schneider Electric)

Panduan elektrik & artikel berkaitan

CARI: Artikel, perisian & panduan