6. Режим нейтрали.

Режимы работы нейтралей в электроустановках

Нейтралями электроустановок называют общие точки трехфазных обмоток генераторов или трансформаторов, соединенных в звезду.

В зависимости от режима нейтрали электрические сети разделяют на четыре группы:

1) сети с незаземленными (изолированными) нейтралями;
2) сети с резонансно-заземленными (компенсированными) нейтралями;
3) сети с эффективно заземленными нейтралями;
4) сети с глухозаземленными нейтралями.

Согласно требованиям Правил устройства электроустановок (ПУЭ, гл. 1.2).

Сети с номинальным напряжением до 1 кВ, питающиеся от понижающих трансформаторов, присоединенных к сетям с Uном > 1 кВ, выполняются с глухим заземлением нейтрали.
Сети с Uном до 1 кВ, питающиеся от автономного источника или разделительного трансформатора (по условию обеспечения максимальной электробезопасности при замыканиях на землю), выполняются с незаземленной нейтралью.
Сети с Uном = 110 кВ и выше выполняются с эффективным заземлением нейтрали (нейтраль заземляется непосредственно или через небольшое сопротивление).
Сети 3 - 35 кВ, выполненные кабелями, при любых токах замыкания на землю выполняются с заземлением нейтрали через резистор.
Сети 3-35 кВ, имеющие воздушные линии, при токе замыкания не более 30 А выполняются с заземлением нейтрали через резистор.

Компенсация емкостного тока на землю необходима при значениях этого тока в нормальных условиях:

В сетях 3 — 20 кВ с железобетонными и металлическими опорами ВЛ и во всех сетях 35 кВ — более 10 А;

В сетях, не имеющих железобетонных или металлических опор ВЛ:
при напряжении 3 — 6 кВ — более 30 А;
при 10 кВ — более 20 А;
при 15 — 20 кВ — более 15 А;

В схемах 6 — 20 кВ блоков генератор — трансформатор — более 5А.

Электротехнические установки напряжением выше 1 кВ согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) разделяются на установки с большими токами замыкания на землю (сила тока однофазного замыкания на землю превышает 500 А) и установки с малыми токами замыкания на землю (сила тока однофазного замыкания на землю меньше или равна 500 А).

В установках с большими токами замыкания на землю нейтрали присоединены к заземляющим устройствам непосредственно или через малые сопротивления. Такие установки называются установками с глухозаземленной нейтралью .

В установках, имеющих малые токи замыкания на землю, нейтрали присоединены к заземляющим устройствам через элементы с большими сопротивлениями. Такие установки называются установками с изолированной нейтралью .

В установках с глухозаземленной нейтралью всякое замыкание на землю является коротким замыканием и сопровождается большим током.
В установках с изолированной нейтралью замыкание одной из фаз на землю не является коротким замыканием (КЗ).

Прохождение тока через место замыкания обусловлено проводимостями (в основном, емкостными) фаз относительно земли.
Выбор режима нейтрали в установках напряжением выше 1 кВ производится при учете следующих факторов: экономических, возможности перехода однофазного замыкания в междуфазное, влияние на отключающую способность выключателей, возможности повреждения оборудования током замыкания на землю, релейной защиты и др.

В электрических сетях РАО ЕЭС России приняты следующие режимы работы нейтрали:

• электрические сети с номинальными напряжениями 6…35 кВ работают с малыми токами
• замыкания на землю;
• при небольших емкостных токах замыкания на землю — с изолированными нейтралями;
• при определенных превышениях значений емкостных токов — с нейтралью, заземленной
• через дугогасящий реактор.

Если в одной из фаз трехфазной системы, работающей с изолированной нейтралью , произошло замыкание на землю, то напряжение ее по отношению к земле станет равным нулю, а напряжение остальных фаз по отношению к земле станет равным линейному, т. е. увеличится в 3 раз. Ток замыкания на землю будет небольшим, поскольку вследствие изоляции нейтрали отсутствует замкнутый контур для его прохождения. Ток замыкания на землю в системе с изолированной нейтралью будет небольшим и не вызовет аварийного отключения линии. Таким образом, изоляция нейтрали источника питания обеспечивает надежность электроснабжения, так как не отражается на работе потребителей.

Однако в сетях с большими емкостными токами на землю (особенно в кабельных сетях) в месте замыкания возникает перемежающаяся дуга, которая периодически гаснет и вновь зажигается, что наводит в контуре с активными, индуктивными и емкостными элементами э.д.с, превышающие номинальные напряжения в 2,5…3 раза. Такие напряжения в системе при однофазном замыкании на землю недопустимы. Чтобы предотвратить возникновение перемежающихся дуг между нейтралью и землей включают индуктивную катушку с регулируемым сопротивлением.

Повышение напряжения по отношению к земле в неповрежденных фазах при наличии слабых мест в изоляции этих фаз может вызвать междуфазное короткое замыкание,. Кроме того, напряжение в неповрежденных фазах повышается в 3 раз, следовательно, требуется выполнять изоляцию всех фаз на линейное напряжение, что приводит к удорожанию машин и аппаратов. Поэтому, хотя и разрешается работа сети с изолированной нейтралью при замыкании фазы на землю, его требуется немедленно обнаружить и устранить.
Электрические сети с номинальным напряжением 110 кВ и выше работают с большими токами замыкания на землю (с эффективно заземленными нейтралями).

Для автономных передвижных установок нейтраль выбирается изолированной.

Согласно «Правил устройств электроустановок» при питании стационарных электроприемников от автономных источников питания режим нейтрали источника питания и защитные меры должны соответствовать режиму нейтрали и защитным мерам, принятым в сетях стационарных электроприемников. Поэтому, для дизель-генераторов, используемых в качестве «резерва промышленной сети», нейтраль выбирается глухозаземленной.

Компания СТЕН: монтаж контуров заземления по всем правилам, полный комплекс электроизмерений

Очень многие слышали о такой необходимой мере электробезопасности, как заземление и в общем представляют себе, что заземление — это преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети или электрооборудования с заземляющим устройством. Что же такое заземление применительно к дизельным электростанциям?

В отношении мер электробезопасности, широко применяемые дизельные генераторы и сопутствующее им оборудование (панель управления, панель переключения нагрузки,АВР, распределительные устройства и т.д.), входящие в состав дизельной электростанции, относятся к электроустановкам напряжением до 1 кВ, работающим в сетях с изолированной и глухозаземленной нейтралью. Соответственно, нейтраль дизельного генератора может быть как изолированной, так и присоединенной к заземляющему устройству. Первый вариант чаще встречается при использовании дизель электростанции в качестве автономного источника электропитания, а второй — при резервировании централизованной сети с глухозаземленной нейтралью. Во втором случае в обязательном порядке нейтраль дизель генератора должна быть глухо заземлена, а система заземления электростанции должна соответствовать системе заземления существующей электроустановки в этой сети. Перечислим эти системы.

IT-это система с изолированной нейтралью источника питания и заземлением открытых проводящих частей электроустановок.

ТТ- система с глухозаземленной нейтралью источника питания и заземлением электроустановок с помощью независимого заземляющего устройства. Для электроустановок в сетях с глухозаземленной нейтралью применяются несколько систем заземления TN, в которых открытые проводящие части присоединяются к глухозаземленной нейтрали источника питания нулевыми защитными проводниками.

В системе TN-С в одном нулевом проводнике на всем ее протяжении совмещены защитный и рабочий нулевые проводники. В системе TN-S защитный и рабочий нулевые проводники разделены на всем ее протяжении.

В системе TN-С-S нулевой защитный и нулевой рабочий проводники сначала совмещаются в одном, а затем разделяются на самостоятельные.

Понятно, что в любом случае при эксплуатации дизельных электростанций без заземляющего устройства не обойтись.

На рисунке показано применение системы заземления TN-S для электростанции, используемой в качестве резервного источника питания и работающей совместно с четырехполюсными АВР.

Не нужно забывать, что заземление дизель электростанции — это мера, применяемая для безопасности людей, и поэтому, осуществляемая в строгом соответствии с действующими правилами(ПУЭ-7). Выполняется оно с помощью заземляющего устройства, состоящего из заземлителей и заземляющих проводников.

Заземлитель — это проводник (электрод) или совокупность проводников, которые имеют электрический контакт с землей, а заземляющий проводник — это проводник для соединения заземляющей точки с заземлителем.

Соединение заземляющего проводника с заземлителем выполняется сваркой, а его присоединение к электростанции — болтовым соединением. В качестве естественных заземлителей можно применять железобетонные фундаменты зданий, металлические трубопроводы и т.д. Однако, по разным причинам,в этом случае не всегда возможно добиться достаточно низкого сопротивления заземляющего устройства. Кроме того, недопустимо использование трубопроводов для взрывоопасных и горючих веществ. Если дизельный генератор находится в здании, имеющем контур заземления, допускается его заземление через этот контур. Наилучшее же решение для электростанции- собственный контур заземления. Согласно ПУЭ-7, в сетях с глухозаземленной нейтралью с линейным напряжением 380В, сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 4 ом. Чем меньше сопротивление цепи заземления, тем лучше, так как в этом случае больше ток пробоя на землю и скорость срабатывания реле защиты. Зависит оно в основном от площади поверхности электродов, глубины их заземления, удельного сопротивления грунта. Причем, последнее является главным фактором, определяющим сопротивление заземления. В свою очередь, удельное сопротивление грунта определяется температурой, содержанием в нём влаги, электролитов и электропроводящих минералов, а следовательно, изменяется в зависимости от места и времени года. На рисунке показано стандартное устройство контура заземления, где 3,4,5 - варианты вертикальных заземлителей из соответственно угловой стали, трубы и круглой стали, 2 - горизонтальный заземлитель из полосовой стали, который соединяет все вертикальные заземлители и к которому приварен заземляющий проводник 6 из круглой стали. К нему с помощью болтового соединения 1 присоединён заземляющий проводник из медного провода 8, который другим концом соединяется с главной заземляющей шиной (ГЗШ) в вводно-распределительном устройстве (ВРУ).

Для эффективного заземления электростанции и обеспечения безопасности персонала, необходимо выполнение всех требований, предъявляемых к элементам заземляющего устройства, точный расчёт его наибольшего допустимого сопротивления. Такой расчёт возможен только после измерения удельного сопротивления грунта с помощью прибора непосредственно на месте проведения работ и должен учитывать сезонные коэффициенты. Измеренное сопротивление правильного заземляющего устройства не должно превышать расчётной нормы. В дальнейшем, в процессе эксплуатации, в разное время года, должны проводиться необходимые проверки и измерения для контроля состояния заземления электростанции.

Очевидно, что эти работы необходимо производить силами квалифицированных специалистов с привлечением электролаборатории.

Наша компания имеет большой опыт в монтаже контуров заземления для электростанций. Работы проводятся в полном соответствии с ПУЭ и ПТЭЭП, с выдачей паспорта на контур заземления. Электролаборатория компании СТЕН выполняет весь комплекс необходимых измерений и проверок, таких, как: проверка состояния элементов заземляющего устройства; проверка наличия цепи и измерение переходного сопротивления между заземляющим проводником, заземлителями и заземляемыми элементами; измерение удельного сопротивления земли; измерение сопротивления любого заземляющего устройства; проверка устройств защитного отключения; измерение тока петли «фаза - нуль» и др. Все результаты фиксируются в протоколе.

Чтобы сделать заказ на выполнение работ, узнать их стоимость Вам достаточно связаться с менеджером, воспользовавшись телефоном или электронной почтой.

В дизельных генераторах много вращающихся деталей, а законы физики гласят, что трение вызывает появление статического электричества. Поэтому в целях безопасности (избавления появления искры от статики и возгорания) их необходимо заземлять перед началом эксплуатации.

Устройство для заземления

В систему для заземления входят:

• Зажим (к нему присоединяются все проводники), он находится возле основного прерывателя цепи дизельного устройства.
• Проводник. Он объединяет заземляющий зажим со всеми металлическими частями, которые под напряжением не находятся.
• Электрод, представляющий стержень из стали, покрытый медным сплавом. Он закапывается в землю. Электродов может быть несколько.
• Провод из меди определенного сечения, объединяющий зажим с электродом. Место, в котором они соединяются, должно быть защищенным от повреждений, однако для осмотра – свободным. Здесь требуется установить табличку, предупреждающую о расположении заземляющей системы «Не трогать. Заземление электрическое».

На территориях, где имеется электросеть (общая), а хозяин – один-единственный потребитель, подсоединенный к питающему общественному трансформатору, на присоединение к электроду (муниципальному) разрешение нужно брать у властей. Если дозволения дано не будет, то нужно установить отдельный электрод заземления.

Проводник с генератором соединяется при помощи болтов, находящихся на его корпусе, с электродами – путем сварки. Элементы системы заземления вкапываются на 2,5 – 3 метра.

В зависимости от сопротивления грунта определяется количество стержней для лучшего заземления дизельного агрегата. Чтобы защитные устройства могли срабатывать (в случае с возникновением неполадок), должно быть достаточным петлевое соединение (но не излишним).

Если при неисправности происходит утечка тока, ее уровень высчитывают по формуле, приведенной в требовании I . E . E . Regulations.

Соединенные с нейтралью и проводником заземляющие электроды должна иметь каждая установка с передвижным (установленным на тягаче или прицепным) генератором.

Что использовать для заземления

Для заземления можно использовать один из этих заземлителей:

• Оцинкованное железо (лист). Его размер 50 см х 100 см.
• Стержень из металла 1,5 – 1,6 см – в диаметре, длиной не меньше 150 см.
• Трубу металлическую (длина не менее 150 см, диаметр – 5 см).

Важно: для заземления запрещено использование трубопроводов для воды и газа.

Надежное контактное соединение заземлителя с проводом заземления должны обеспечивать специальные зажимы. Другой конец провода подсоединяется к клемме заземления дизельного генератора. 4 Ом и не более – таково сопротивление контура заземления, который должен находиться близко от дизельного устройства.

Заземлитель погружается в землю до влажных грунтовых слоев.

Системы заземления

Для , работающих в качестве автономных источников питания, используется изолированное заземление нейтрали. Для центральной сети применяется глухозаземленная нейтраль. Системы заземления бывают такие:

	Электростанция заземлена с помощью независимого аппарата заземления и нейтрали (глухозаземленной) источника тока.
	На всем протяжении система состоит из нулевых проводников (защитных и рабочих).
	Вначале нулевые проводники совмещаются в один, а затем разделяются на автономные.
	Всего один нулевой проводник входит в систему. В нем (на всем протяжении) совмещены проводники (защитный и рабочий).
	Состоит из заземленных проводников электрической установки и изолированной нейтрали источника электротока.
	Используют там, где имеются сети с нейтралью (глухозаземленной). Здесь проводящие ток открытые части соединяются нулевыми проводниками с нейтралью источника тока.

Важно: только специалист (в соответствии с нормативами) должен заземлять оборудование и проводить расчет допустимого максимального сопротивления. Осуществление этих действий требует, помимо высокого профессионализма, наличия специального оснащения.

Какой мощности брать генератор? Как его установить? Куда его подключить? Что можно подключать к электрогенератору?... В этой статье мы собрали 10 наиболее популярных вопросов и постарались ответить на них простым, понятным языком. Надеемся, что ответы на них помогут вам в выборе электрогенератора. Вот 10 основных вопросов касающихся генератора и ответы на них.

1. Насколько мощный генератор я должен приобрести?

Предполагаемая мощность генератора зависит от суммы электрических нагрузок которые вы хотите одновременно использовать. Мощность измеряется в Ваттах (Вт). Во-первых, сложить все нагрузки, которые Вы собираетесь использовать одновременно. Затем, в качестве меры предосторожности, выясните, какие бытовые электроприборы в вашем доме могут иметь большие пусковые токи (холодильники, кондиционеры, насосы) Добавьте все это к общей сумме.

Дело в том, что некоторые приборы, такие как кондиционер, холодильники, насосы имеют тенденцию использовать много энергии при старте (запуске) — обычно в 2-3 раза больше, чем они используют во время работы.

Вы должны убедиться, что ваш генератор может нормально перенести запуск относительно мощных приборов, удостоверьтесь что они не перегружают систему при одновременном запуске всех приборов.

Генератор имеет две единицы, определяющие его мощность: номинальную и максимальную. В генераторах предусмотренная защита от перегрузки, которая может сработать в момент одновременного запуска электроприборов. Поэтому следует приобретать генератор с некоторым запасом мощности.

2. Какие нагрузки должны быть запитаны от генератора?

Основываясь на собственном многолетнем опыте по монтажу и обслуживанию генераторов, мы рекомендуем вам обеспечить основные потребители, к которым относятся:

1) Отопление и все приборы связанные с обеспечением тепла (котел, насосы и т.д.).

2) Пару цепей освещения.

4) Холодильник.

5) Микроволновая печь.

6) Двери гаража.

7) Скважинный насос.

8) Сигнализация.

Ели мощности резервного генератора достаточно, то можно подключить и второстепенные нагрузки: дренажный насос, вентиляцию …

Производители оборудования указывают мощность приборов на самих приборах или в паспорте на изделие. Также на многих сайтах можно найти онлайн-калькулятор, который поможет вам подобрать мощность генератора.

4. Нужно ли мне нанимать специалиста-электрика для подключения генератора к электрической сети дома?

Самый безопасный способ подключения генератора к электрической сети дома это использовать дополнительное устройство - АВР - автоматическое включение резерва. АВР подключается к электросети после счетчика а генератор подключается уже непосредственно к автоматике. Когда запускаете генератор, он делает он отключает дом от городской электросети и запитывает только те электроприборы, которые вы выделили. Таким образом, генератор не будет перегружен.

Если вы электрик - любитель, у вас имеется некоторые познания в электричестве но нет опыта в монтаже оборудования подобного типа, лучше всего обратиться к специалисту для монтажа оборудования. Ведь от того насколько грамотно и качественно произведен монтаж и наладка оборудования во многом зависит надежность все энергосистемы вашего дома.

5. Не могу я просто подключить генератор к розетке?

Нет и еще раз нет! Мы уже много раз видели к чему это может привести. Это очень опасно по ряду причин. Например, если кто-то забывает отключить главный автоматический выключатель, то генератор может отправить электрическое питание во внешнюю сеть со всеми вытекающими последствиями, если в это время на линии ведутся ремонтные работы…

Основные моменты, которые надо знать для правильного подключения генератора рассмотрены в этой статье:

6. В чем разница между резервным генератором и аварийным генератором?

Резервный генератор установлен стационарно и предназначен для обеспечения большинства электроприборов. Аварийный генератор является небольшим, переносным агрегатом который может быть вынесен за пределы помещения и подключен к АВР. Или он может быть подключен к электрическим нагрузкам через удлинители.

7. Если идет дождь или снег на улице, можно поставить генератор в гараже и запустить его там, пока дверь остается открытой?

Нет. Никогда не запускайте генератор внутри дома, внутри гаража, под навесом, на крыльце, внутри крыльцом или возле открытого окна. Даже с открытым гаражом, окись углерода (CО) содержащаяся в выхлопных газах генератора, может спровоцировать отравление или, в худшем случае, привести к летальному исходу.

8. Какие еще советы по безопасности я должен помнить?

Если генератор установлен стационарно, используйте датчики дыма и датчики угарного газа, хотя бы при использовании генератора. Генератор должен находиться минимум в трех метрах от дома, чтобы минимизировать риски отравления угарным газом (СО). Никогда не заливайте топливо в генератор, пока он не остыл.

9. Генераторы работает достаточно громко. Что можно с этим сделать?

К сожалению вариантов не так много. Использовать генераторы инверторного типа, где обороты зависят от нагрузки. Также можно приобрести генераторы в шумоизолированном кожухе. Кроме того, можно приобрести специальный шумоизолирующий всепогодный контейнер, в который и помещают генератор.

Некоторые мастеровые экспериментируют с дополнительным глушителями от мотоциклов и квадроциклов. Это можно сделать, если у вас есть необходимые навыки. Но имейте в виду: в большинстве случаев это приведет к аннулированию гарантии на генератор.

Самый простой способ уменьшить шум от миниэлектростанции это снижение электрической нагрузки.

10. Нужно ли заземлять генератор?

Следуйте инструкциям в руководстве по эксплуатации. Если руководство требует заземления генератора, сделайте это. Самый простой способ заключается в подключении провода сечением 4-6 мм к заземляющей клемме на генераторе. Провод подсоедините к медному или железному 1,5 м стержню, который можно забить в почву рядом с генератором.

В качестве альтернативы заземляющему стержню, можно подключить заземляющий провод от генератора к внутри дома в основном распределительном щите.

Заземление — это соединение какого-либо электрического прибора с заземляющим устройством. Рассмотрим, как оно осуществляется применительно к дизельным электростанциям .

Перед тем, как приступить к запуску и началу эксплуатации, нужно обязательно заземлить генераторы, панель управления и распределительную аппаратуру. Данный процесс необходимо проводить в целях безопасности, согласно принятым в России требованиям.

Что собой представляет заземление дизель-генератора?

Система для заземления, как правило, состоит из:

• Заземляющего электрода. Чаще всего для этого используются стальные стержни, покрытые медью, которые закапываются в землю. Отметим, что в данном случае нельзя применять трубы подземных водо- или газопроводов.
• Заземляющего медного провода соответствующего сечения. Он соединяет электрод с зажимом. Важно помнить, что место, где соединяются заземляющие электрод и провод, нужно защитить от случайных повреждений и обеспечить к нему доступ для осмотра. В этом месте, согласно требованиям, должна размещаться табличка, которая гласит, что здесь находится заземляющая система.
• Зажима заземления. Он располагается около главного прерывателя цепи электростанции.
• Проводника заземления. Он соединяет все металлические части установки, которые не находятся под напряжением, с заземляющим зажимом.

Важно знать, что на подключение зажима заземления к муниципальному заземляющему электроду зачастую требуется официальное согласие местных властей. Это необходимо на территориях, где помимо электростанции имеется электросеть общего пользования, а владельцем является единственный человек, который подключен к общественному питающему трансформатору. В противном случае Вам придется установить отдельный заземляющий электрод.

Соединение проводника с электродами осуществляется посредством сварки, а с генераторной установкой - при помощи специального болтового соединения на корпусе агрегата. Вкапывать элементы заземляющей системы в землю необходимо на глубину 2,5-3 м.

Количество стержней, которые смогут обеспечить хорошее заземление дизель-генератора , определяется в зависимости от грунта. Его петлевое соединение должно быть небольшим, но достаточным, чтобы в случае неполадок с заземлением пропускаемый ток позволил работать защитным устройствам.

Любая установка с передвижным генератором обязана иметь заземляющие электроды, которые соединены с проводником и нейтралью. Кабели прибора и провода должны иметь минимальную длину и быть без петель во избежание перегрева.

Хотите узнать больше информации о генераторах и условиях их эксплуатации? Обращайтесь к специалистам интернет-магазина «Купи на дачу». Мы подробно ответим на все Ваши вопросы и дадим квалифицированный совет по подбору модели силовой техники, которая подойдет именно Вам!