एक पृथक तटस्थ के साथ तीन-चरण का वर्तमान नेटवर्क कैसे काम करता है

इलेक्ट्रिक नेटवर्क ट्रांसफॉर्मर और जनरेटर के ग्राउंडेड या आइसोलेटेड न्यूट्रल के साथ काम कर सकते हैं... 6, 10 और 35 kV नेटवर्क ट्रांसफॉर्मर के आइसोलेटेड न्यूट्रल के साथ काम करते हैं। 660, 380 और 220 V नेटवर्क पृथक और ग्राउंडेड न्यूट्रल दोनों के साथ काम कर सकते हैं। सबसे आम चार-तार नेटवर्क 380/220 जो आवश्यकताओं को पूरा करते हैं विद्युत स्थापना के लिए नियम (पीयूई) ग्राउंडेड न्यूट्रल होना चाहिए।

पृथक तटस्थ वाले नेटवर्क पर विचार करें... चित्र 1a ऐसे तीन-चरण वर्तमान नेटवर्क का आरेख दिखाता है। वाइंडिंग को स्टार में जुड़ा हुआ दिखाया गया है, लेकिन नीचे कही गई हर बात डेल्टा में सेकेंडरी वाइंडिंग को जोड़ने के मामले में भी लागू होती है।

चावल। 1. पृथक तटस्थ (ए) के साथ तीन चरण के वर्तमान नेटवर्क का आरेख। आइसोलेटेड न्यूट्रल (बी) के साथ नेटवर्क अर्थिंग।

कोई फर्क नहीं पड़ता कि पृथ्वी से नेटवर्क के जीवित भागों का समग्र इन्सुलेशन कितना अच्छा है, नेटवर्क के संवाहक हमेशा पृथ्वी से जुड़े रहते हैं। यह रिश्ता दोहरा है।

1. जीवित भागों के इन्सुलेशन में जमीन के संबंध में एक निश्चित प्रतिरोध (या चालकता) होता है, जिसे आमतौर पर मेगोहम्स में व्यक्त किया जाता है।इसका मतलब यह है कि तारों और जमीन के इन्सुलेशन के माध्यम से एक निश्चित मात्रा में करंट प्रवाहित होता है। अच्छे इन्सुलेशन के साथ, यह करंट बहुत छोटा होता है।

मान लीजिए, उदाहरण के लिए, नेटवर्क और जमीन के एक चरण के तार के बीच का वोल्टेज 220 V है, और इस तार का इन्सुलेशन प्रतिरोध, जिसे megohmmeter से मापा जाता है, 0.5 MΩ है। इसका मतलब यह है कि इस चरण से ग्राउंड 220 तक की धारा 220 / (0.5 x 1,000,000) = 0.00044 ए या 0.44 एमए है। इस करंट को लीकेज करंट कहा जाता है।

परंपरागत रूप से, अधिक स्पष्टता के लिए, तीन चरणों आर 1, आर 2, आर 3 के इन्सुलेशन प्रतिरोध के आरेख पर प्रतिरोध के रूप में दर्शाया गया है, प्रत्येक तार के एक बिंदु से जुड़ा हुआ है। वास्तव में, एक कार्यशील नेटवर्क में रिसाव धाराएं तारों की पूरी लंबाई के साथ समान रूप से वितरित की जाती हैं, नेटवर्क के प्रत्येक खंड में वे जमीन के माध्यम से बंद होते हैं, और उनका योग (ज्यामितीय, यानी चरण बदलाव को ध्यान में रखते हुए) शून्य है।

2. दूसरे प्रकार का कनेक्शन जमीन के सापेक्ष नेटवर्क तारों के समाई से बनता है। इसका मतलब क्या है?

प्रत्येक नेटवर्क तार और जमीन को दो माना जा सकता है लम्बी संधारित्र प्लेटें… ओवरहेड लाइनों में, कंडक्टर और जमीन एक संधारित्र की प्लेटों की तरह होती है, और उनके बीच की हवा एक ढांकता हुआ होता है। केबल लाइनों में, कैपेसिटर प्लेटें केबल कोर और जमीन से जुड़ी धातु की म्यान होती हैं, और इन्सुलेटर इन्सुलेशन होता है।

प्रत्यावर्ती वोल्टेज के साथ, संधारित्रों पर आवेशों में परिवर्तन के कारण प्रत्यावर्ती धाराएँ प्रकट होती हैं और संधारित्रों के माध्यम से प्रवाहित होती हैं। एक कार्यशील नेटवर्क में ये तथाकथित कैपेसिटिव धाराएं समान रूप से तारों की लंबाई के साथ वितरित की जाती हैं और प्रत्येक अलग-अलग खंड में वे जमीन के माध्यम से बंद भी होती हैं। अंजीर में।1, और ग्राउंड X1, x2, x3 के तीन चरणों के कैपेसिटर के प्रतिरोधों को पारंपरिक रूप से प्रत्येक को एक ग्रिड बिंदु से जोड़कर दिखाया गया है। नेटवर्क की लंबाई जितनी अधिक होगी, रिसाव और कैपेसिटिव करंट उतना ही अधिक होगा।

आइए देखें कि आकृति 1 और नेटवर्क में दिखाए गए एक में क्या होगा, यदि किसी एक चरण (उदाहरण के लिए ए) में एक पृथ्वी दोष होता है, अर्थात, इस चरण का संवाहक अपेक्षाकृत छोटे माध्यम से पृथ्वी से जुड़ा होगा प्रतिरोध। ऐसा मामला चित्र 1, बी में दिखाया गया है। चूंकि तार चरण ए और जमीन के बीच प्रतिरोध छोटा है, रिसाव प्रतिरोध और इस चरण की जमीन के समाई को ग्राउंडिंग प्रतिरोध द्वारा हिलाया जाता है। अब, नेटवर्क यूबी के लाइन वोल्टेज के प्रभाव में, रिसाव धाराएं और दो ऑपरेटिंग चरणों की कैपेसिटिव धाराएं विफलता और जमीन के बिंदु से गुजरेंगी। वर्तमान पथों को आकृति में तीरों द्वारा दर्शाया गया है।

चित्रा 1, बी में दिखाए गए शॉर्ट सर्किट को सिंगल-फेज अर्थ फॉल्ट कहा जाता है, और परिणामी फॉल्ट करंट को सिंगल-फेज करंट कहा जाता है।

अब कल्पना करें कि इन्सुलेशन क्षति के कारण एकल-चरण शॉर्ट सर्किट सीधे जमीन पर नहीं हुआ है, लेकिन कुछ विद्युत रिसीवर के शरीर में - एक विद्युत मोटर, एक विद्युत उपकरण, या एक धातु संरचना, जिस पर बिजली के तार बिछाए गए हैं ( अंक 2)। इस तरह के क्लोजर को केस शॉर्ट सर्किट कहा जाता है। यदि एक ही समय में विद्युत रिसीवर या संरचना का आवास जमीन से जुड़ा नहीं है, तो वे नेटवर्क चरण या उसके करीब की क्षमता हासिल कर लेते हैं।

चावल। 2. पृथक तटस्थ के साथ नेटवर्क में फ्रेम करने के लिए छोटा

शरीर को छूना चरण को छूने के समान है।मानव शरीर, जूते, फर्श, जमीन, रिसाव प्रतिरोध और प्रयोग करने योग्य चरणों की समाई के माध्यम से एक बंद सर्किट बनता है (सादगी के लिए, कैपेसिटिव प्रतिरोधों को चित्र 2 में नहीं दिखाया गया है)।

इस शॉर्ट सर्किट में करंट इसके प्रतिरोध पर निर्भर करता है और किसी व्यक्ति को गंभीर रूप से घायल या मार सकता है।

चावल। 3. एक व्यक्ति नेटवर्क में पृथ्वी की उपस्थिति में एक पृथक तटस्थ के साथ एक नेटवर्क में एक तार को छूता है

जो कहा गया है, उससे यह पता चलता है कि धारा को जमीन से गुजरने के लिए, एक बंद सर्किट होना आवश्यक है (कभी-कभी यह कल्पना की जाती है कि वर्तमान "जमीन पर जाता है" सच नहीं है)। 1000 वी तक पृथक तटस्थ वोल्टेज वाले नेटवर्क में, रिसाव और कैपेसिटिव धाराएं आमतौर पर छोटी होती हैं। वे इन्सुलेशन की स्थिति और नेटवर्क की लंबाई पर निर्भर करते हैं। यहां तक ​​कि एक व्यापक नेटवर्क में, वे कुछ एम्पियर और उससे कम के भीतर हैं। इसलिए, ये धाराएं आमतौर पर फ़्यूज़ को पिघलाने या कनेक्शन को तोड़ने के लिए अपर्याप्त होती हैं परिपथ तोड़ने वाले.

1000 वी से ऊपर वोल्टेज पर, कैपेसिटिव धाराएं प्राथमिक महत्व की होती हैं; वे कई दसियों एम्पीयर तक पहुँच सकते हैं (यदि उनका मुआवजा प्रदान नहीं किया गया है)। हालाँकि, इन नेटवर्कों में, एकल-चरण दोषों के दौरान दोषपूर्ण वर्गों की ट्रिपिंग का उपयोग आमतौर पर आपूर्ति में रुकावट पैदा न करने के लिए नहीं किया जाता है।

इसलिए, एक एकल-चरण शॉर्ट सर्किट (जो इन्सुलेशन नियंत्रण उपकरणों द्वारा संकेत दिया जाता है) की उपस्थिति में एक पृथक तटस्थ वाले नेटवर्क में, विद्युत रिसीवर काम करना जारी रखते हैं। यह संभव है क्योंकि एकल-चरण शॉर्ट सर्किट के मामले में, लाइन वोल्टेज (चरण से चरण) नहीं बदलता है और सभी विद्युत रिसीवर बिना किसी रुकावट के बिजली प्राप्त करते हैं।लेकिन एक पृथक तटस्थ के साथ एक नेटवर्क में एकल-चरण की गलती के मामले में, जमीन के संबंध में अप्रकाशित चरणों के वोल्टेज रैखिक रूप से बढ़ जाते हैं और यह दूसरे चरण में दूसरे पृथ्वी दोष की उपस्थिति में योगदान देता है। परिणामी डबल ग्राउंड फॉल्ट लोगों के लिए गंभीर खतरा पैदा करता है। इसलिए, एकल-चरण शॉर्ट सर्किट वाले किसी भी नेटवर्क को आपातकालीन माना जाना चाहिए, क्योंकि ऐसी नेटवर्क स्थिति में सामान्य सुरक्षा स्थितियां तेजी से बिगड़ती हैं।

तो "भूमि" की उपस्थिति खतरे को बढ़ाती है विद्युत का झटका जीवित भागों को छूने पर। यह देखा जा सकता है, उदाहरण के लिए, चित्र 3 से, जो चरण ए के वर्तमान-वाहक कंडक्टर को गलती से छूने और चरण सी में एक अप्रतिबंधित "ग्राउंडिंग" को गलती से पारित होने को दर्शाता है। इस मामले में, एक प्रभाव में है नेटवर्क के लाइन वोल्टेज की। इसलिए, सिंगल-फेज अर्थ या फ्रेम फॉल्ट को जल्द से जल्द ठीक किया जाना चाहिए।