पृथक तटस्थ असलेल्या इलेक्ट्रिकल नेटवर्कचा वापर

पृथक तटस्थ म्हणजे ट्रान्सफॉर्मर किंवा जनरेटरचा तटस्थ जो अर्थिंग यंत्राशी जोडलेला नसतो किंवा त्यास उच्च प्रतिकाराद्वारे जोडलेला असतो.

380 — 660 V आणि 3 — 35 kV च्या व्होल्टेज असलेल्या इलेक्ट्रिकल नेटवर्कमध्ये पृथक तटस्थ असलेले इलेक्ट्रिकल नेटवर्क वापरले जातात.

1000 V पर्यंतच्या व्होल्टेजवर पृथक तटस्थ असलेल्या नेटवर्कचा वापर

तीन-वायर इलेक्ट्रिकल नेटवर्क वेगळ्या तटस्थ सह 380 - 660 V च्या व्होल्टेजवर वापरले जातात, जेव्हा विद्युत सुरक्षिततेसाठी वाढीव आवश्यकतांचे पालन करणे आवश्यक असते (कोळसा खाणींचे इलेक्ट्रिकल नेटवर्क, पोटॅश खाणी, पीट खाणी, मोबाइल इंस्टॉलेशन्स). मोबाईल इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन्सचे नेटवर्क चार वायरसह लागू केले जाऊ शकतात.

सामान्य ऑपरेशनमध्ये, नेटवर्क फेज ते ग्राउंड पर्यंतचे व्होल्टेज सममितीय आणि संख्यात्मकदृष्ट्या इंस्टॉलेशनच्या फेज व्होल्टेजच्या समान असतात आणि स्त्रोत टप्प्यांमधील प्रवाह फेज लोड करंट्सच्या समान असतात.

1 केव्ही पर्यंत व्होल्टेज असलेल्या नेटवर्कमध्ये (नियमानुसार, लहान लांबी), जमिनीच्या सापेक्ष टप्प्यांची कॅपेसिटिव्ह चालकता दुर्लक्षित केली जाते.

जेव्हा एखादी व्यक्ती नेटवर्कच्या टप्प्याला स्पर्श करते तेव्हा विद्युत प्रवाह त्याच्या शरीरातून जातो

Azh = 3Uf / (3r3+ z)

जेथे Uf - फेज व्होल्टेज; r3 - मानवी शरीराचा प्रतिकार (1 kΩ बरोबर घेतलेला); z — टप्प्याच्या पृथक्करणापासून ते जमिनीपर्यंत प्रतिबाधा (100 kΩ किंवा प्रति फेज अधिक).

z >>r3 पासून, वर्तमान I नगण्यपणे लहान आहे. म्हणून, एखाद्या व्यक्तीने टप्प्याला स्पर्श करणे तुलनेने सुरक्षित आहे. ही परिस्थिती आहे जी त्या वस्तूंच्या विद्युत प्रतिष्ठापनांमध्ये पृथक तटस्थ वापरण्याचे ठरवते ज्यांच्या आवारात, लोकांना इलेक्ट्रिक शॉकच्या धोक्याच्या दृष्टिकोनातून, विशेषतः धोकादायक किंवा वाढीव धोक्याचे वर्गीकरण केले जाते.

दोषपूर्ण इन्सुलेशनच्या बाबतीत, जेव्हा z << rz, एक व्यक्ती, फेजला स्पर्श करते, फेज व्होल्टेजच्या खाली येते. या प्रकरणात वर्तमान. मानवी शरीरातून जाणे प्राणघातक मूल्यापेक्षा जास्त असू शकते.

सिंगल-फेज अर्थ फॉल्ट्समध्ये, जमिनीच्या सापेक्ष फॉल्टेड फेजचे व्होल्टेज रेषीयरित्या वाढते आणि शॉर्ट सर्किटच्या क्षणी अखंड टप्प्याला स्पर्श केल्यावर मानवी शरीरातून जाणारा विद्युत प्रवाह नेहमीच धोकादायक असतो, कारण तो कित्येक शंभरपर्यंत पोहोचतो. milliamperes (येथे z << rз आणि मूल्याऐवजी रेखा व्होल्टेजचे Uf मूल्य सूत्रामध्ये बदलले पाहिजे, म्हणजे √3.

उपरोक्तचा परिणाम म्हणजे अशा नेटवर्क्समध्ये संरक्षणात्मक डिस्कनेक्शन किंवा कंडिशन मॉनिटरिंग आयसोलेशन नेटवर्क्सच्या संयोजनात ग्राउंडिंगचे संरक्षणात्मक उपाय म्हणून वापर. या इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन्समध्ये सिंगल-फेज अर्थ फॉल्ट्ससह नेटवर्कचे दीर्घकालीन ऑपरेशन करण्याची परवानगी नाही.

क्रॉस-सेक्शनल इन्सुलेशन मॉनिटरिंगच्या संयोजनात ग्राउंडिंगच्या वापराचा आधार हा आहे की पृथक् तटस्थ असलेल्या नेटवर्कमध्ये सॉलिड पृथ्वी फॉल्ट चालू आयसी, ते इलेक्ट्रिकल उपकरणांच्या घरांच्या ग्राउंडिंग प्रतिकारांवर अवलंबून नाही, जे नाही. सामान्यतः उर्जायुक्त (ग्राउंडिंग पॉइंटची चालकता तटस्थ, इन्सुलेशन आणि जमिनीच्या सापेक्ष फेज क्षमतेच्या चालकतेच्या बेरीजपेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त आहे या वस्तुस्थितीमुळे), आणि जमिनीच्या सापेक्ष खराब झालेल्या टप्प्याचे व्होल्टेज Uz आहे स्त्रोताच्या फेज व्होल्टेजचा एक छोटासा भाग.

जमिनीच्या सापेक्ष सममितीय प्रतिरोधक इन्सुलेशनसाठी AzSand Uz ची मूल्ये खालीलप्रमाणे निर्धारित केली जातात:

Azh = 3Uf /z, Uz = Ažs x rz = 3Uφ x (rz/z)

जेथे आरझेड - इलेक्ट्रिकल उपकरणांच्या घरांचे ग्राउंडिंग प्रतिरोध. z>> rz पासून, नंतर Uz << Uf.

सूत्रांवरून पाहिल्याप्रमाणे, पृथक तटस्थ असलेल्या नेटवर्कमध्ये, जमिनीवर एका टप्प्याच्या शॉर्ट-सर्किटमुळे शॉर्ट-सर्किट प्रवाह होत नाहीत, वर्तमान I अनेक मिलीअँपिअर आहे. संरक्षणात्मक शटडाउन विद्युत शॉकच्या घटनेत आणि भूमिगत नेटवर्कमध्ये विद्युत प्रतिष्ठापनाचे स्वयंचलित शटडाउन सुनिश्चित करते इन्सुलेशनच्या स्थितीच्या स्वयंचलित निरीक्षणावर आधारित आहे.

1000 V वरील व्होल्टेजवर पृथक तटस्थ असलेल्या नेटवर्कचा वापर

पृथक तटस्थ (कमी ग्राउंडिंग करंटसह) 1 kV पेक्षा जास्त व्होल्टेज असलेल्या तीन-वायर इलेक्ट्रिकल नेटवर्कमध्ये 3 - 33 kV च्या व्होल्टेजसह नेटवर्क समाविष्ट आहेत. येथे, जमिनीच्या संदर्भात टप्प्याटप्प्याने कॅपेसिटिव्ह कंडक्टन्सकडे दुर्लक्ष केले जाऊ शकत नाही.

सामान्य मोडमध्ये, स्त्रोताच्या टप्प्यांमधील प्रवाह जमिनीच्या संदर्भात टप्प्यांच्या भार आणि कॅपेसिटिव्ह प्रवाहांच्या भूमितीय बेरीजद्वारे निर्धारित केले जातात. तीन टप्प्यांच्या कॅपेसिटिव्ह प्रवाहांची भौमितिक बेरीज शून्य असते, म्हणून नाही प्रवाह जमिनीतून वाहतो.

सॉलिड अर्थ फॉल्टमध्ये, या बिघडलेल्या अवस्थेचे पृथ्वीवरील व्होल्टेज अंदाजे शून्याच्या बरोबरीचे होते. आणि इतर दोन (फॉल्ट) टप्प्यांचे पृथ्वीवरील व्होल्टेज रेषीय मूल्यांमध्ये वाढतात. क्षय नसलेल्या टप्प्यांचे कॅपेसिटिव्ह प्रवाह देखील √3 पटीने वाढतात, कारण फेज नाही, परंतु लाइन व्होल्टेज आता फेज कॅपेसिटन्सवर लागू केले जातात. परिणामी, सिंगल-फेज अर्थ फॉल्टचा कॅपेसिटिव्ह प्रवाह प्रति फेज सामान्य कॅपेसिटिव्ह प्रवाहाच्या 3 पट होतो.

या प्रवाहांचे परिपूर्ण मूल्य तुलनेने लहान आहे. तर, 10 केव्हीच्या व्होल्टेजसह आणि 10 किमी लांबीच्या ओव्हरहेड पॉवर लाइनसाठी, कॅपेसिटिव्ह करंट सुमारे 0.3 ए आहे. आणि त्याच व्होल्टेज आणि लांबीच्या केबल लाइनसाठी - 10 ए.

3 - 35 kV च्या व्होल्टेजसह थ्री-वायर नेटवर्कचा वापर एका वेगळ्या न्यूट्रलसह विद्युत सुरक्षेच्या आवश्यकतांमुळे होत नाही (असे नेटवर्क नेहमी लोकांसाठी धोकादायक असतात) आणि कनेक्ट केलेले इलेक्ट्रिकल रिसीव्हर्सचे सामान्य ऑपरेशन सुनिश्चित करण्याची क्षमता. ठराविक कालावधीसाठी फेज-फेज व्होल्टेजपर्यंत. वस्तुस्थिती अशी आहे की पृथक फेज-न्यूट्रल असलेल्या नेटवर्क्समध्ये सिंगल-फेज अर्थ फॉल्ट्ससह, फेज-टू-फेज व्होल्टेज परिमाणात अपरिवर्तित राहतो आणि फेज 120 ° च्या कोनाने हलविला जातो.

अनियंत्रित टप्प्यांमध्ये व्होल्टेजची वाढ एका रेषीय मूल्यापर्यंत सर्व काही होईपर्यंत वाढते आणि दीर्घकाळापर्यंत प्रदर्शनासह, इन्सुलेशनचे नुकसान आणि टप्प्यांमधील त्यानंतरचे शॉर्ट सर्किट शक्य आहे.म्हणून, अशा नेटवर्कमध्ये, पृथ्वीवरील दोष त्वरीत शोधण्यासाठी, स्वयंचलित इन्सुलेशन नियंत्रण केले पाहिजे, जेव्हा टप्प्यांपैकी एकाचा इन्सुलेशन प्रतिरोध पूर्वनिर्धारित मूल्यापेक्षा खाली येतो तेव्हा सिग्नलवर कार्य करणे.

मोबाईल इंस्टॉलेशन्स, पीट खाणी, कोळशाच्या खाणी टी आणि पोटॅश खाणींच्या सबस्टेशन्सचा पुरवठा करणार्‍या नेटवर्कमध्ये, पृथ्वी दोष संरक्षण डिस्कनेक्ट करण्यासाठी ऑपरेट करणे आवश्यक आहे.

जेव्हा एखादे फेज जमिनीवर आर्किंग आर्कद्वारे बंद केले जाते, तेव्हा अनुनाद घटना आणि (2.5 - 3.9) पर्यंत धोकादायक ओव्हरव्होल्टेज, जे, कमकुवत इन्सुलेशनसह, त्याचे अपयश आणि शॉर्ट सर्किट होऊ शकते. म्हणून, रेझोनंट ओव्हरव्होल्टेजच्या वारंवारतेद्वारे रेषेच्या अलगावची पातळी निश्चित केली जाते.

35 आणि 20 केव्हीच्या व्होल्टेजमध्ये 10 आणि 15 A वरील कॅपेसिटिव्ह पृथ्वी फॉल्ट करंट असलेल्या नेटवर्कमध्ये, अनुक्रमे 6 आणि 10 kV च्या व्होल्टेजमध्ये 20 आणि 30 A च्या वर, इंटरप्टिंग आर्क्स आढळतात.

अधूनमधून आर्क्सची शक्यता दूर करण्यासाठी आणि तीन-वायर नेटवर्कच्या तटस्थ भागात इन्सुलेशन इलेक्ट्रिकल उपकरणांसाठी संबंधित धोकादायक परिणाम दूर करण्यासाठी एक प्रेरक समाविष्ट आहे आर्क सप्रेशन अणुभट्टी… अणुभट्टीची इंडक्टन्स अशा प्रकारे निवडली जाते की पृथ्वीच्या फॉल्टच्या ठिकाणी कॅपेसिटिव्ह करंट शक्य तितका लहान असेल आणि त्याच वेळी पृथ्वीच्या सिंगल-फेज फॉल्टवर प्रतिक्रिया देणाऱ्या रिले संरक्षणाच्या ऑपरेशनची हमी देते.

एम.ए. कोरोटकेविच