具有隔离中性点的三相电流网络如何工作
电力网络可以与变压器和发电机的接地或隔离中性点一起工作... 6、10 和 35 kV 网络与变压器的隔离中性点一起工作。 660、380 和 220 V 网络可以使用隔离的和接地的中性线。符合要求的最常见的四线网络380/220 电气安装规则 (PUE) 必须有一个接地的中性点。
考虑具有隔离中性点的网络... 图 1a 显示了这种三相电流网络的示意图。绕组显示为星形连接,但下面所说的一切也适用于三角形连接次级绕组的情况。
米。 1. 具有隔离中性点的三相电流网络图 (a)。带隔离中性点的网络接地 (b)。
无论网络带电部分与地的整体绝缘有多好,网络的导体始终接地。这种关系是双重的。
1、带电部分的绝缘对地有一定的电阻(或电导率),通常用兆欧表示。这意味着一定量的电流流过电线和地面的绝缘层。如果绝缘良好,这个电流很小。
例如,假设网络一相导线与地之间的电压为220V,用兆欧表测量该导线的绝缘电阻为0.5MΩ。这意味着从该相到地 220 的电流为 220 / (0.5 x 1,000,000) = 0.00044 A 或 0.44 mA。该电流称为漏电流。
通常,为了更清楚,在三相r1、r2、r3的绝缘电阻图上以电阻的形式描绘,每个连接到导线的一个点。事实上,工作网络中的泄漏电流沿导线的整个长度均匀分布,在网络的每个部分中,它们都通过地面闭合,并且它们的总和(几何的,即考虑相移)为零。
2. 第二种类型的连接是由网络线相对于地的电容形成的。这是什么意思?
每根网线和地都可以看成是两根 细长的电容器板…在架空线路中,导体和地面就像电容器的极板,它们之间的空气是电介质。在电缆线路中,电容极板是电缆线芯和接地的金属护套,绝缘体是绝缘体。
使用交流电压时,电容器上电荷的变化会导致出现交流电并流过电容器。工作网络中的这些所谓的电容性电流沿导线的长度均匀分布,并且在每个单独的部分中,它们也通过地面闭合。在图。在图1中,三相电容器的电阻x1、x2、x3通常显示为连接到一个网格点。网络的长度越长,漏电流和容性电流就越大。
让我们看看图 1 和网络中会发生什么,如果其中一相(例如 A)发生接地故障,即该相的导体将通过一个相对较小的导体接地反抗。这种情况如图 1,b 所示。由于A相导线与地之间的电阻很小,该相的漏电阻和对地电容被接地电阻分流,此时在网络UB线电压的影响下,漏电流两个工作阶段的电容电流将通过故障点和接地点。当前路径在图中由箭头指示。
图1中b所示的短路称为单相接地故障,产生的故障电流称为单相电流。
现在想象一下,由于绝缘损坏导致的单相短路不是直接发生在地面上,而是发生在某些电气接收器的主体上——电动机、电气设备或电线铺设在其上的金属结构(图 2)。这种闭合称为外壳短路。如果同时电接收器的外壳或结构未接地,则它们获得网络相位的电位或接近它。
米。 2. 零线隔离网络中对框架短路
触及身体与触及灵态相同。通过人体、鞋子、地板、大地、漏电阻和可用相的电容(为简单起见,图2中未显示电容电阻)形成闭合电路。
这种短路中的电流取决于它的电阻,可以严重伤害或杀死人。
米。 3. 在网络中存在接地的情况下,一个人触摸具有隔离中性线的网络中的电线
综上所述,电流要通过大地,就必须有闭合电路(有时想象电流“到大地”是不正确的)。在隔离中性点电压高达 1000 V 的网络中,泄漏电流和电容电流通常很小。它们取决于绝缘状况和网络的长度。即使在广泛的网络中,它们也在几安培以内甚至更少。因此,这些电流通常不足以熔断保险丝或断开连接 断路器.
在 1000 V 以上的电压下,电容电流是最重要的;他们可以达到几十安培(如果不提供他们的补偿)。然而,在这些网络中,通常不使用单相故障期间故障部分的跳闸,以免造成供电中断。
因此,在具有隔离中性点的网络中,在存在单相短路(由绝缘控制装置发出信号)的情况下,电接收器继续工作。这是可能的,因为在单相短路的情况下,线路电压(相间)不会改变,并且所有电力接收器都会不间断地接收电力。但在具有隔离中性线的网络中发生单相故障的情况下,未损坏相相对于地的电压增加到线性,这有助于在另一相中出现第二个接地故障。由此产生的双接地故障对人员构成严重危险。因此,任何发生单相短路的网络都应视为紧急情况,因为这种网络条件下的总体安全状况会急剧恶化。
所以“陆地”的存在增加了危险 电击 接触带电部件时。例如,从图 3 中可以看出这一点,该图显示了意外接触 A 相载流导体和 C 相未修复的“接地”时故障电流的通过情况。在这种情况下,一个人受到影响网络的线路电压。因此,必须尽快排除单相接地或框架故障。