Нейтра́ль (англ. neutral point) — точка симетричної системи напруг, що нормально перебуває під нульовим потенціалом і створюється як спільна точка з'єднаних у зірку, фазових обвиток (елементів) електричного обладнання.
Призначення
У разі сполученні обмоток генератора і приймача електроенергії за схемою «зірка», фазна напруга залежить від приєднаного до кожної фази навантаження. У випадку увімкнення в електричну мережу, наприклад, трифазного двигуна, навантаження буде симетричним, і напруга між нейтральними точками генератора і двигуна буде дорівнювати нулю. Однак, у разі, якщо до кожної фази приєднується різне навантаження, у системі виникає так звана напруга зміщення нейтралі, котра викличе асиметрію напруг навантаження. На практиці це може призвести до того, що частина споживачів отримає занижену напругу, а частина підвищену. Знижена напруга призводить до неправильної роботи увімкненого в мережу електроустаткування, а підвищена, може крім цього призвести до пошкодження електрообладнання або займання.
З'єднання нейтральних точок генератора і приймача електроенергії нейтральним проводом (англ. neutral conductor), дозволяє знизити напругу зміщення нейтралі майже до нуля і вирівняти фазні напруги на приймачі електроенергії. Невелика напруга буде обумовлюватись лише опором нульового проводу.
Позначення та кодування
Провідники, що приєднані до лінійних затискачів, у вітчизняній технічній літературі називають фазними (така сама назва була раніше і у міжнародній технічній літературі) та позначають літерами А, В та С. У сучасній технічній літературі ці провідники називають лінійними (англ. line conductor) та позначають символами L1, L2 та L3. Провідник лінії електропередавання, що приєднується до спільної точки вторинних обмоток, у вітчизняній технічній літературі зазвичай, називають нульовим провідником із позначенням 0, а у міжнародній термінології цей провідник називають нейтральним (англ. neutral conductor) з позначенням N. Провідник, який з'єднує спільну точку вторинних обмоток із заземлювальним електродом (англ. earth electrode), що перебуває в електричному з'єднанні з землею, називають захисним заземлювальним провідником з позначенням РЕ (англ. protective earthing — захисне заземлення). Якщо нейтральний провідник не тільки сприяє розподіленню електричної енергії, а й виконує захисні завдання як заземлювального провідника (до нього приєднують металеві корпуси електрообладнання споживача), цей провідник називають PEN провідником (англ. PEN conductor), що поєднує в собі призначення захисного (РЕ-) і нейтрального (N-) провідників. Лінія передавання електричної енергії від місцевої підстанції до споживачів, зазвичай в Україні, є чотирипровідною (L1, L2, L3 та PEN), рідше — п'ятипровідною (L1, L2, L3, N та PE).
Згідно з ПУЕ колір нульового робочого проводу повинен бути блакитним або біло-блакитним (ПУЕ. п. 1.1.29). Такі ж кольори схвалені у Європі. У США колір нульового робочого проводу може бути сірим або білим.
Основоположний стандарт для електроустановок будівель ІЕС 60364-1, вводить особливе кодування розподільних систем щодо способів приєднання терміналів заземлення до заземлювальних електродів. Згідно з цим стандартом літерні коди мають вказані нижче значення. Перша літера коду означає зв'язок енергосистеми із землею:
- Т — безпосереднє з'єднання однієї точки системи з землею (системи з глухозаземленою нейтраллю);
- І — усі активні частини ізольовані від землі або одна точка приєднана до землі через імпеданс.
Друга літера коду означає зв'язок відкритих струмовідних частин із землею:
- Т — безпосереднє електричне з'єднання відкритих струмовідних частин із землею незалежно від заземлення будь-якої точки енергосистеми;
- N — безпосереднє електричне приєднання відкритих струмовідних частин до заземленої точки, причому у системах змінного струму заземленою точкою, зазвичай є нейтральна точка: РЕ- або N-провідники, що підведені від підстанції.
Наступні літери, якщо вони є, визначають компоновку N- та РЕ-провідників: S — захисна функція забезпечується РЕ-провідником, який відділений (англ. separate) від робочого нейтрального провідника N; С — функції робочого нейтрального та захисного провідників поєднані (англ. common) в одному провіднику, яким є PEN-провідник.
В стандарті IEC 60364-1 розглядаються такі типи заземлення розподільних систем: TN-C; TN-S; TN-C-S; TT; IT. Приєднання металевих корпусів електроустановок до заземлювального провідника, з'єднаного безпосередньо із заземлювальним електродом у вітчизняній нормативній літературі попередніх років (зокрема, в ПУЕ), називають «заземленням», а приєднання металевих корпусів електроустановок до РЕ- або PEN-провідників, що йдуть від підстанції, — іноді називають «зануленням».
Нейтраль у лініях електропередачі
В лініях електропередачі різних класів використовуються відмінні види нейтралей. Це пов'язане з цільовим призначенням та різними пристроями захисту лінії від короткого замикання та втрат. Нейтраль буває глухозаземленою, ізольованою й ефективно заземленою.
Глухозаземлена нейтраль
Застосовується в мережах напругою до 1 кВ та від 110 кВ, у разі невеликої довжини ЛЕП та великої кількості точок увімкнення споживачів. Споживачу подаються лише фази, для випадку однофазного навантаження, приєднання здійснюється між фазою і нульовим проводом (нейтраллю).
Система TN — це система, у якій нейтраль джерела живлення є глухо заземленою, а відкриті провідні частини електроустаткування приєднані до глухозаземленої нейтралі джерела за допомогою нульових захисних провідників. Вираз «глухозаземлена» означає те, що нейтраль напряму приєднується до заземлювального контуру, а не через дугогасний реактор, резистор тощо. Слід відзначити, що глухе заземлення робиться поряд з джерелом живлення, яким зазвичай, є трансформаторна підстанція.
Підсистема TN-С — система TN, у якій нульовий захисний і нульовий робочий провідники суміщені в одному провіднику на усій її протяжності. Така підсистема застосовувалась у старих житлових будівлях і для нових будинків вона не рекомендується.
Підсистема TN-C-S — система TN, у якій призначення нульового захисного і нульового робочого провідників, суміщені в одному провіднику у якійсь її частині, починаючи від джерела живлення. TN-C-S рекомендується для повсюдного використання і вона достатньо легко виконується. Перехід від системи TN-C достатньо простий і полягає в осучасненні електропроводки.
Підсистема TN-S — система TN, у якій нульовий захисний і нульовий робочий провідники є розділеними на усій її протяжності. Підсистема TN-S — зразкове вирішення питання, але потребує проведення додаткової лінії від комплектної трансформаторної підстанції до споживача, що виконати достатньо складно і дорого.
Система TT, у якій нейтраль на підстанції, як і в розглянутих вище системах, приєднується до заземлювального електроду за допомогою провідника з нехтовно малим імпедансом (глухозаземлена нейтраль), відкриті струмовідні частини (англ. exposed conductive) заземлені шляхом приєднання до окремого заземлювального електроду, зв'язаного з заземлювальним електродом на підстанції лише крізь землю. У чинних в Україні ПУЕ (НПАОП 40.1-1.312-01), ця система не входить до переліку систем, рекомендованих до застосування. В дуяких інших країнах, зокрема в Російській Федерації, застосування системи ТТ допускається, але лише тоді, коли умова щодо захисту від непрямих дотиків в системах TN не може бути забезпечена. Система ТТ передбачає обов'язкове застосування RCCB (англ. residual current operated circuit-breaker — пристрої захисного вимкнення), що забезпечують захист як від необережних прямих, так і від непрямих дотиків до струмовідних частин.
Ізольована нейтраль
Система IT — це коли нейтраль джерела живлення ізольована від землі або заземлена крізь прилади або пристрої, що мають великий опір, а відкриті провідні частини заземлені з використанням заземлювальних пристроїв. Така система також відома як електроустаткування з ізольованою нейтраллю.
У ПУЕ розглядаються наступні види ізольованої нейтралі із заземленням крізь апарати або пристрої з великим опором:
- компенсована нейтраль — нейтраль генератора або трансформатора, приєднана до заземлювального пристрою крізь дугогасні реактори для компенсації ємнісного струму в мережі під час однофазних замикань на землю;
- заземлена крізь резистор нейтраль — нейтраль генератора або трансформатора в мережі з ізольованою або компенсованою нейтраллю, приєднана до заземлювального пристрою крізь резистор, наприклад, для захисту мережі від перенапруг або (і) виконання селективного захисту в разі замикання на землю, що призводить до збільшення струму замикання.
IT -система застосовується у лініях з напругою від 2 кВ до 35 кВ. Такі лінії мають середню протяжність і порівняно невелику кількість точок приєднання споживачів, якими здебільшого є трансформаторні підстанції у житлових районах і потужні технологічні машини підприємств.
У лініях на 50 кВ може застосовуватись як ізольована, так і ефективно-заземлена нейтраль.
Ефективно заземлена нейтраль
Ефективно заземлена нейтраль — трифазна електрична мережа напругою понад 1 кВ, в якій коефіцієнт замикання на землю — не перевищує 1,4. Застосовується на протяжних лініях з напругою від 110 кВ до 220 кВ (п. 1.2.16 ПУЕ)
Системи з ефективним заземленням нейтралі зменшують затрати з міркувань вартості електричної ізоляції, завдяки тому що в таких мережах під час замикання на землю однієї фази, напруга на двох інших не перевищує 0,8 від міжфазної напруги. Це означає, що ізоляцію розраховують на цю напругу, а не на повну міжфазну напругу, як у випадку ізольованої нейтралі.
Недоліком режиму заземленої нейтралі є те, що замикання фази на землю є коротким замиканням і вимагає негайного вимкнення.
Див. також
Примітки
- «Neutral point» в IEV ref 195-02-05
- ДСТУ 3270-95 Трансформатори силові. Терміни та визначення.
- ДСТУ 3429-96 Електрична частина електростанції та електричної мережі. Терміни та визначення.
- ДСТУ 3465-96 Системи електропостачальні загального призначення Терміни та визначення.
- «Neutral conductor» в IEV ref 195-02-06
- Правила улаштування електроустановок. Четверте видання, перероблене й доповнене. — 2011.
- IEC 60364-1 Low-voltage electrical installations — Part 1: Fundamental principles, assessment of general characteristics, definitions.
- IEV ref part:195-06-10
Джерела
- Клименко Б. В. Електричні апарати. Електромеханічна апаратура комутації, керування та захисту. Загальний курс: навчальний посібник. — Х.: «Точка», 2012. — 340 с. —
- Правила улаштування електроустановок. Четверте видання, перероблене й доповнене — Х.: Вид-во «Форт», 2011. — 736 с.
- Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. М.: Высшая школа, 1996. — 638 с. —
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Nejtra l angl neutral point tochka simetrichnoyi sistemi naprug sho normalno perebuvaye pid nulovim potencialom i stvoryuyetsya yak spilna tochka z yednanih u zirku fazovih obvitok elementiv elektrichnogo obladnannya Spoluchennya obvitok zirka zirka uvimknennya navantazhennya ta obvitok mizh fazami ta nejtrallyu PriznachennyaU razi spoluchenni obmotok generatora i prijmacha elektroenergiyi za shemoyu zirka fazna napruga zalezhit vid priyednanogo do kozhnoyi fazi navantazhennya U vipadku uvimknennya v elektrichnu merezhu napriklad trifaznogo dviguna navantazhennya bude simetrichnim i napruga mizh nejtralnimi tochkami generatora i dviguna bude dorivnyuvati nulyu Odnak u razi yaksho do kozhnoyi fazi priyednuyetsya rizne navantazhennya u sistemi vinikaye tak zvana napruga zmishennya nejtrali kotra vikliche asimetriyu naprug navantazhennya Na praktici ce mozhe prizvesti do togo sho chastina spozhivachiv otrimaye zanizhenu naprugu a chastina pidvishenu Znizhena napruga prizvodit do nepravilnoyi roboti uvimknenogo v merezhu elektroustatkuvannya a pidvishena mozhe krim cogo prizvesti do poshkodzhennya elektroobladnannya abo zajmannya Z yednannya nejtralnih tochok generatora i prijmacha elektroenergiyi nejtralnim provodom angl neutral conductor dozvolyaye zniziti naprugu zmishennya nejtrali majzhe do nulya i virivnyati fazni naprugi na prijmachi elektroenergiyi Nevelika napruga bude obumovlyuvatis lishe oporom nulovogo provodu Poznachennya ta koduvannyaShina dlya rozdachi nulovih provodiv Providniki sho priyednani do linijnih zatiskachiv u vitchiznyanij tehnichnij literaturi nazivayut faznimi taka sama nazva bula ranishe i u mizhnarodnij tehnichnij literaturi ta poznachayut literami A V ta S U suchasnij tehnichnij literaturi ci providniki nazivayut linijnimi angl line conductor ta poznachayut simvolami L1 L2 ta L3 Providnik liniyi elektroperedavannya sho priyednuyetsya do spilnoyi tochki vtorinnih obmotok u vitchiznyanij tehnichnij literaturi zazvichaj nazivayut nulovim providnikom iz poznachennyam 0 a u mizhnarodnij terminologiyi cej providnik nazivayut nejtralnim angl neutral conductor z poznachennyam N Providnik yakij z yednuye spilnu tochku vtorinnih obmotok iz zazemlyuvalnim elektrodom angl earth electrode sho perebuvaye v elektrichnomu z yednanni z zemleyu nazivayut zahisnim zazemlyuvalnim providnikom z poznachennyam RE angl protective earthing zahisne zazemlennya Yaksho nejtralnij providnik ne tilki spriyaye rozpodilennyu elektrichnoyi energiyi a j vikonuye zahisni zavdannya yak zazemlyuvalnogo providnika do nogo priyednuyut metalevi korpusi elektroobladnannya spozhivacha cej providnik nazivayut PEN providnikom angl PEN conductor sho poyednuye v sobi priznachennya zahisnogo RE i nejtralnogo N providnikiv Liniya peredavannya elektrichnoyi energiyi vid miscevoyi pidstanciyi do spozhivachiv zazvichaj v Ukrayini ye chotiriprovidnoyu L1 L2 L3 ta PEN ridshe p yatiprovidnoyu L1 L2 L3 N ta PE Zgidno z PUE kolir nulovogo robochogo provodu povinen buti blakitnim abo bilo blakitnim PUE p 1 1 29 Taki zh kolori shvaleni u Yevropi U SShA kolir nulovogo robochogo provodu mozhe buti sirim abo bilim Osnovopolozhnij standart dlya elektroustanovok budivel IES 60364 1 vvodit osoblive koduvannya rozpodilnih sistem shodo sposobiv priyednannya terminaliv zazemlennya do zazemlyuvalnih elektrodiv Zgidno z cim standartom literni kodi mayut vkazani nizhche znachennya Persha litera kodu oznachaye zv yazok energosistemi iz zemleyu T bezposerednye z yednannya odniyeyi tochki sistemi z zemleyu sistemi z gluhozazemlenoyu nejtrallyu I usi aktivni chastini izolovani vid zemli abo odna tochka priyednana do zemli cherez impedans Druga litera kodu oznachaye zv yazok vidkritih strumovidnih chastin iz zemleyu T bezposerednye elektrichne z yednannya vidkritih strumovidnih chastin iz zemleyu nezalezhno vid zazemlennya bud yakoyi tochki energosistemi N bezposerednye elektrichne priyednannya vidkritih strumovidnih chastin do zazemlenoyi tochki prichomu u sistemah zminnogo strumu zazemlenoyu tochkoyu zazvichaj ye nejtralna tochka RE abo N providniki sho pidvedeni vid pidstanciyi Nastupni literi yaksho voni ye viznachayut komponovku N ta RE providnikiv S zahisna funkciya zabezpechuyetsya RE providnikom yakij viddilenij angl separate vid robochogo nejtralnogo providnika N S funkciyi robochogo nejtralnogo ta zahisnogo providnikiv poyednani angl common v odnomu providniku yakim ye PEN providnik V standarti IEC 60364 1 rozglyadayutsya taki tipi zazemlennya rozpodilnih sistem TN C TN S TN C S TT IT Priyednannya metalevih korpusiv elektroustanovok do zazemlyuvalnogo providnika z yednanogo bezposeredno iz zazemlyuvalnim elektrodom u vitchiznyanij normativnij literaturi poperednih rokiv zokrema v PUE nazivayut zazemlennyam a priyednannya metalevih korpusiv elektroustanovok do RE abo PEN providnikiv sho jdut vid pidstanciyi inodi nazivayut zanulennyam Nejtral u liniyah elektroperedachiSpoluchennya nejtrali pri riznovidi zahisnogo zazemlennya V liniyah elektroperedachi riznih klasiv vikoristovuyutsya vidminni vidi nejtralej Ce pov yazane z cilovim priznachennyam ta riznimi pristroyami zahistu liniyi vid korotkogo zamikannya ta vtrat Nejtral buvaye gluhozazemlenoyu izolovanoyu j efektivno zazemlenoyu Gluhozazemlena nejtral Zastosovuyetsya v merezhah naprugoyu do 1 kV ta vid 110 kV u razi nevelikoyi dovzhini LEP ta velikoyi kilkosti tochok uvimknennya spozhivachiv Spozhivachu podayutsya lishe fazi dlya vipadku odnofaznogo navantazhennya priyednannya zdijsnyuyetsya mizh fazoyu i nulovim provodom nejtrallyu Sistema TN ce sistema u yakij nejtral dzherela zhivlennya ye gluho zazemlenoyu a vidkriti providni chastini elektroustatkuvannya priyednani do gluhozazemlenoyi nejtrali dzherela za dopomogoyu nulovih zahisnih providnikiv Viraz gluhozazemlena oznachaye te sho nejtral napryamu priyednuyetsya do zazemlyuvalnogo konturu a ne cherez dugogasnij reaktor rezistor tosho Slid vidznachiti sho gluhe zazemlennya robitsya poryad z dzherelom zhivlennya yakim zazvichaj ye transformatorna pidstanciya Pidsistema TN S sistema TN u yakij nulovij zahisnij i nulovij robochij providniki sumisheni v odnomu providniku na usij yiyi protyazhnosti Taka pidsistema zastosovuvalas u starih zhitlovih budivlyah i dlya novih budinkiv vona ne rekomenduyetsya Pidsistema TN C S sistema TN u yakij priznachennya nulovogo zahisnogo i nulovogo robochogo providnikiv sumisheni v odnomu providniku u yakijs yiyi chastini pochinayuchi vid dzherela zhivlennya TN C S rekomenduyetsya dlya povsyudnogo vikoristannya i vona dostatno legko vikonuyetsya Perehid vid sistemi TN C dostatno prostij i polyagaye v osuchasnenni elektroprovodki Pidsistema TN S sistema TN u yakij nulovij zahisnij i nulovij robochij providniki ye rozdilenimi na usij yiyi protyazhnosti Pidsistema TN S zrazkove virishennya pitannya ale potrebuye provedennya dodatkovoyi liniyi vid komplektnoyi transformatornoyi pidstanciyi do spozhivacha sho vikonati dostatno skladno i dorogo Sistema TT u yakij nejtral na pidstanciyi yak i v rozglyanutih vishe sistemah priyednuyetsya do zazemlyuvalnogo elektrodu za dopomogoyu providnika z nehtovno malim impedansom gluhozazemlena nejtral vidkriti strumovidni chastini angl exposed conductive zazemleni shlyahom priyednannya do okremogo zazemlyuvalnogo elektrodu zv yazanogo z zazemlyuvalnim elektrodom na pidstanciyi lishe kriz zemlyu U chinnih v Ukrayini PUE NPAOP 40 1 1 312 01 cya sistema ne vhodit do pereliku sistem rekomendovanih do zastosuvannya V duyakih inshih krayinah zokrema v Rosijskij Federaciyi zastosuvannya sistemi TT dopuskayetsya ale lishe todi koli umova shodo zahistu vid nepryamih dotikiv v sistemah TN ne mozhe buti zabezpechena Sistema TT peredbachaye obov yazkove zastosuvannya RCCB angl residual current operated circuit breaker pristroyi zahisnogo vimknennya sho zabezpechuyut zahist yak vid neoberezhnih pryamih tak i vid nepryamih dotikiv do strumovidnih chastin Izolovana nejtral Sistema IT ce koli nejtral dzherela zhivlennya izolovana vid zemli abo zazemlena kriz priladi abo pristroyi sho mayut velikij opir a vidkriti providni chastini zazemleni z vikoristannyam zazemlyuvalnih pristroyiv Taka sistema takozh vidoma yak elektroustatkuvannya z izolovanoyu nejtrallyu U PUE rozglyadayutsya nastupni vidi izolovanoyi nejtrali iz zazemlennyam kriz aparati abo pristroyi z velikim oporom kompensovana nejtral nejtral generatora abo transformatora priyednana do zazemlyuvalnogo pristroyu kriz dugogasni reaktori dlya kompensaciyi yemnisnogo strumu v merezhi pid chas odnofaznih zamikan na zemlyu zazemlena kriz rezistor nejtral nejtral generatora abo transformatora v merezhi z izolovanoyu abo kompensovanoyu nejtrallyu priyednana do zazemlyuvalnogo pristroyu kriz rezistor napriklad dlya zahistu merezhi vid perenaprug abo i vikonannya selektivnogo zahistu v razi zamikannya na zemlyu sho prizvodit do zbilshennya strumu zamikannya IT sistema zastosovuyetsya u liniyah z naprugoyu vid 2 kV do 35 kV Taki liniyi mayut serednyu protyazhnist i porivnyano neveliku kilkist tochok priyednannya spozhivachiv yakimi zdebilshogo ye transformatorni pidstanciyi u zhitlovih rajonah i potuzhni tehnologichni mashini pidpriyemstv U liniyah na 50 kV mozhe zastosovuvatis yak izolovana tak i efektivno zazemlena nejtral Efektivno zazemlena nejtral Efektivno zazemlena nejtral trifazna elektrichna merezha naprugoyu ponad 1 kV v yakij koeficiyent zamikannya na zemlyu ne perevishuye 1 4 Zastosovuyetsya na protyazhnih liniyah z naprugoyu vid 110 kV do 220 kV p 1 2 16 PUE Sistemi z efektivnim zazemlennyam nejtrali zmenshuyut zatrati z mirkuvan vartosti elektrichnoyi izolyaciyi zavdyaki tomu sho v takih merezhah pid chas zamikannya na zemlyu odniyeyi fazi napruga na dvoh inshih ne perevishuye 0 8 vid mizhfaznoyi naprugi Ce oznachaye sho izolyaciyu rozrahovuyut na cyu naprugu a ne na povnu mizhfaznu naprugu yak u vipadku izolovanoyi nejtrali Nedolikom rezhimu zazemlenoyi nejtrali ye te sho zamikannya fazi na zemlyu ye korotkim zamikannyam i vimagaye negajnogo vimknennya Div takozhZazemlennya PUEPrimitki Neutral point v IEV ref 195 02 05 DSTU 3270 95 Transformatori silovi Termini ta viznachennya DSTU 3429 96 Elektrichna chastina elektrostanciyi ta elektrichnoyi merezhi Termini ta viznachennya DSTU 3465 96 Sistemi elektropostachalni zagalnogo priznachennya Termini ta viznachennya Neutral conductor v IEV ref 195 02 06 Pravila ulashtuvannya elektroustanovok Chetverte vidannya pereroblene j dopovnene 2011 IEC 60364 1 Low voltage electrical installations Part 1 Fundamental principles assessment of general characteristics definitions IEV ref part 195 06 10DzherelaKlimenko B V Elektrichni aparati Elektromehanichna aparatura komutaciyi keruvannya ta zahistu Zagalnij kurs navchalnij posibnik H Tochka 2012 340 s ISBN 978 617 669 015 3 Pravila ulashtuvannya elektroustanovok Chetverte vidannya pereroblene j dopovnene H Vid vo Fort 2011 736 s Bessonov L A Teoreticheskie osnovy elektrotehniki Elektricheskie cepi M Vysshaya shkola 1996 638 s ISBN 5 8297 0159 6