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.

Большинство людей знает, что для обеспечения электробезопасности при установке генератора необходима система заземления. При этом они имеют достаточно общее представление о том, что заземление – это специальное соединение электросети либо электроприборов с заземляющим механизмом в определенной точке. Возникает вопрос, как же правильно заземлять дизельный генератор?

Относительно мер по обеспечению электробезопасности, часто используемые дизельные электростанции и сопутствующие им приборы (пульт управления, система переключения питания, устройство для автоматического ввода резерва, распределители и т.п.), которые включает в себя комплектация дизельгенератора, относят к электрооборудованию с напряжением не более 1 кВ.

Данные электростанции применяются в электросетях, где нейтраль трансформатора либо генератора соединяется с заземляющим механизмом:

• напрямую
• через сопротивление приборов
• не соединяется вовсе

Следовательно, первый вариант нейтрали можно назвать глухозаземленным, а второй – изолированным. Нейтраль второго типа обычно применяется в случае использования дизельгенератора в роли дополнительного источника электропитания, обеспечивающего его автономную доставку, а при резервировании основной электросети, нейтраль которой относится к глухозаземленному типу, генератор соединяют с заземляющим механизмом через сопротивление либо не соединяют вообще. Назовем такие механизмы:

Рисунок 3 - Система заземления TN-S (рис.a) и TN-C (рис.б)

Важно помнить, что организация заземления дизельных электростанций является необходимой мерой, обеспечивающей безопасное использование данного оборудования. Именно поэтому при установке системы заземления следует строго руководствоваться специально разработанным правилам (ПЭУ-7).

Это утверждение верно для абсолютно всех моделей, которые можно увидеть в разделе дизельные генераторы >>>

Для организации заземления потребуется заземляющие устройства:

• Заземлитель - представляет собой одиночный проводник (электрод) либо систему таких электродов, которые электрически контактируют с землей.
• Заземляющий проводник - устройство, которое соединяет заземляющую точку и заземлитель. Для присоединения заземляющего проводника к заземлителю понадобится сварочный аппарат, а для его подключения к электрогенератору – болтовое соединение.

В роли естественных заземлителей могут выступать железобетонные фундаменты построек, изготовленные из металла трубы и т.п. Правда, в силу разных причин, при их применении полученное сопротивление может быть недостаточно низким. К тому же, запрещается использовать трубопроводы для взрывчатых и легко воспламеняющихся соединений. В том случае, когда дизельгенератор размещен в постройке, снабженной заземляющим контуром, разрешается заземлять его через данный контур. Оптимальный же вариант для дизельной станции – это создание индивидуального контура заземления.

Важно знать! С учетом основных положений ПЭУ-7 для электросетей с нейтралью глухозаземленного типа и значением линейного напряжения 380 В, сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 4 Ом. Оптимальным считается наименьшее значение показателя сопротивления заземляющей цепи, что объясняется большей величиной тока пробоя на землю и более быстрой реакции защитного коммутатора цепи.

Cопротивление, в первую очередь, определяется:

• величиной поверхности электродов
• глубиной заземления
• удельным сопротивлением земли

При этом последний показатель является основным, потому что он в большей степени определяет величину сопротивления. Удельное сопротивление грунта также зависит от ряда параметров: температуры, влажности почвы, концентрации католитов и обладающих электропроводностью минеральных соединений. Из этого следует, что данный показатель отличается в зависимости от времени года и местности.

Чтобы качественно заземлить электрогенератор и создать безопасные условия труда для работников, следует выполнить весь перечень требований, которые предъявляются ко всем составляющим заземляющего механизма, а также провести тщательный расчет его максимального допустимого сопротивления. Данный расчет можно произвести только при известном показателе удельного сопротивления грунта, который измеряется посредством специального прибора прямо в зоне проведения работ. При этом следует помнить о сезонных коэффициентах. В норме полученное значение сопротивления должно быть не больше расчетного норматива.

Не вызывает сомнения, что такие работы должны проводиться только квалифицированными кадрами с использованием электролабаротории. За годы работы наша компания приобрела огромный объем знаний в области установки контуров заземления для электрогенераторов. Технологии проведения всех работ всецело соответствуют ПУЭ и ПТЭЭП. После их проведения мы гарантированно выдаем паспорт на установленное оборудование.

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.

Большинство людей знает, что для обеспечения безопасности при установке любого электроприбора, в том числе электрогенератора, необходимо заземление. При этом мало кто понимает что это такое и как именно система заземления обеспечивает безопасность.

Итак, зачем же нужно заземление и что случится, если его не будет?

Чтобы ответить на эти вопросы, сначала необходимо вспомнить из школьного курса физики, что такое электрический ток - движение заряженных частиц в токопроводящей субстанции (проводнике). Человеческое тело так же является проводником тока.

Чем опасен ток? Каждый слышал выражение: "ударило током". В этом ударе и заключается его опасность для человека, начиная с неприятных ощущений, заканчивая летальным исходом. Чтобы получить удар током не достаточно просто прикоснуться к проводу или детали устройства под напряжением - необходимо, чтобы была электрическая цепь.

На практике такая цепь есть всегда, так как мы постоянно стоим на земле или на полу, держимся или касаемся предметов. При контакте с влажной поверхностью разность потенциалов увеличивается, и удар током может быть смертелен.

Для того, чтобы оградить себя от удара током нужно заземление. Заземление - это специальное соединение электросети либо электроприборов с заземляющим механизмом в определенной точке. Суть заземления заключается в том, что все металлические части оборудования соединяются с проводом, который идёт в землю. Именно через этот провод электрический ток уходит в почву, а не через человека, тем самым обеспечивая безопасность последнего.

Перед тем, как приступить к запуску и началу эксплуатации электрогенератора, его так же нужно обязательно подключить к контуру заземления, выполненному в соответствии с требованиями ПУЭ.

Система для заземления электростанции, как правило, состоит из:

• Заземляющего электрода (заземлителя). Лучше всего для этого подходят стальные стержни, покрытые медью, которые закапываются в землю по определённой схеме. Отметим, что в данном случае нельзя применять трубы подземных водо- или газопроводов.
• Зажима заземления. Он располагается около главного прерывателя цепи электростанции.
• Заземляющего медного провода соответствующего сечения. Он соединяет электрод с зажимом. Важно помнить, что место, где соединяются заземляющий 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.
• Проводника заземления. Он соединяет все металлические части установки, которые не находятся под напряжением, с заземляющим зажимом.

Для того, чтобы эффективно провести все процедуры по заземлению электростанции и обеспечить безопасность, необходимо четко выполнять все требования ПУЭ (правила устройства электроустановок) и точно рассчитать наибольшее допустимое сопротивление. Этот расчет возможен только при измерении удельного сопротивления грунта специальным прибором на месте проведения работ. Более того необходимо учитывать сезонные коэффициенты.

Несомненно, установка заземляющего устройства должна проводиться только квалифицированными кадрами с использованием специальных инструментов.