Skip to content. | Skip to navigation

Personal tools

Системи мереж низької напруги


Міжнародною електротехнічною комісією рекомендована класифікація мереж низької напруги в залежності від місця заземлення нейтралі джерела живлення (вторинної обмотки силового трансформатора), способу заземлення корпусів обладнання та способу використання нейтрального проводу. Для позначення різних систем використовують літери латинського алфавіту. Першою літерою позначають стан нейтралі обмотки трансформатора. Літерою І (від французького "ізоіе" - ізольований) позначають систему з ізольованою нейтраллю чи з нейтраллю, приєднаною до пристрою заземлення через великий опір. У цій системі між нейтраллю (або однією з фаз при її відсутності) та пристроєм заземлення встановлюють апарат для захисту від переходу вищої напруги на обмотку нижчої напруги у випадку пошкодження ізоляції між ними. Літерою Т (від французького "їегге" - земля) позначають систему з глухим (безпосереднім) приєднанням нейтралі обмотки трансформатора до пристрою заземлення підстанції. Другою літерою позначають спосіб приєднання корпусів обладнання до пристроїв заземлення. Літерою Т (їегге) позначають систему з приєднанням корпусів обладнання до пристроїв місцевого заземлення, а літерою N (пеиіге -нейтраль) - систему з нейтральним проводом, який може використовуватися як суміщений робочий та захисний РЕМ, або окремо як робочий N і як захисний РЕ. Систему з суміщеним нейтральним проводом позначають третьою літерою С (від французького "сопіопсіи" - змішаний, суміщений), тобто ТМ-С, а систему з окремими робочим і захисним провідниками позначають літерою 5 (від французького "зераге" - окремі), тобто ТМ-5.

У відповідності з цією класифікацією розрізняють наступні системи мереж низької напруги: ІТ, ТТ, ТМ-5, ТМ-С та похідну від двох останніх ТМ-С-5.

Система ІТ з ізольованою нейтраллю та приєднанням корпусів обладнання на місцеві пристрої заземлення. Варіанти схем мереж побудованих за системою ІТ показані на (рис. 1.1) Система ІТ характеризується невеликим струмом першого замикання однієї з фаз на землю, величина якого дорівнює потрійному значенню струму витоку фази нормального режиму і визначається поперечними параметрами мережі.

1.1.gif

а) чотирипровідна мережа з живленням від обмотки, з'єднаної у "зірку";
б) трипровідна мережа з живленням від обмотки, з'єднаної у "зірку";
в) трипровідна мережа з живленням від обмотки, з'єднаної у "трикутник".

Такий режим не є аварійним і споживачі не відчувають змін. Однак, якщо в схемі за (рис.1.1 а) в нормальному режимі напруга фаз відносно землі становить 220 В, то в режимі замикання однієї з фаз на землю напруга двох неушкоджених фаз підвищується в -^з Раз і дорівнює 380 В. Умови безпеки внаслідок цього в схемі значно погіршуються. У випадку живлення мережі від обмоток трансформатора, з'єднану у трикутник, напруга між фазами дорівнює 220 В. Отже в умовах замикання однієї з фаз на землю, напруга двох інших фаз відносно землі не буде перевищувати 220 В і умови безпеки не погіршуються.

Перше пошкодження в мережах системи ІТ не відчувається струмовими захистами. За умовами експлуатації такі пошкодження повинні бути усунені в короткий час, оскільки поява другого пошкодження в іншій фазі є причиною аварійного режиму, який викликає спрацювання максимальнострумового захисту і вимкнення ділянки мережі. Основною проблемою в мережах за системою ІТ є підтримання їх у первісному стані, тобто ізольованими від землі, швидке виявлення та усунення однофазних пошкодженнь.

Струми однофазного пошкодження значно більші, ніж у системі ІТ, однак вони суттєво обмежені, і звичайні струмові захисти (запобіжники, автоматичні вимикачі з тепловими та електромагнітними розчеплювачами) можуть виявитися недостатньо чутливими для їх надійного вимкнення. Таким чином, перевага з обмеження струму однофазного КЗ
перетворюється у недолік за рахунок                      1.2.gif

Рис.1.2. Схема мережі за системою ТТ
неможливості їх швидкого вимкнення.

Система ГІУ реалізовується у вигляді одного з її різновидів: ТМ-С, ТМ-5, ТМ-С-5.

Система ТN-С відповідає такій схемі, в якій нейтраль джерела приєднана до "землі" (контура заземлення підстанції), нейтральний провід приєднують до нейтралі джерела, а корпуси обладнання приєднують до нейтрального провідника - виконують захисний захід "занулення" (рис. 1.3). Цей провідник одночасно використовують як робочий для приєднання, наприклад, однофазних електроприймачів. Для підвищення рівня безпеки виконують повторні заземлення нульового провідника, що зменшує опір заземлення.

Таким       чином,       нейтральний    провідник РЕМ використовується як  робочий  -  N  і захисний  -   РЕ,  що відображено літерою С в позначенні    типу системи.

У випадку однофазного замикання на корпус у системі ТМ-С струм обмежується в основному опором нульової послідовності, який залежить від схеми з'єднання обмоток трансформатора, а також від величини опору контактного переходу в точці

1.3.gif

до 17 ІномТ (для схеми "трикутник
замикання. Величина струму металевого
КЗ може бути від (3...5) ІномТ для схеми "зірка - зірка-ноль"
зірка-ноль") та до 27 ІномТ (для схеми " зірка - зигзаг").

Значна частина мереж у системі ТМ-С працює від обмоток трансформаторів зі з'єднанням обмоток "зірка - зірка-ноль". Струми однофазного замикання у цій системі, додатково обмеженні перехідним опором в точці КЗ, можуть досягати величин до яких струмовий захист (запобіжниками, автоматами) виявляється нечутливий. Існування таких режимів може спричинити появу на корпусах обладнання відносно високих потенціалів і певної небезпеки для персоналу. В таких умовах внаслідок перегріву спричиненого роботою на двох фазах чи значного зниження напруги однієї з фаз можливий вихід з ладу силових трансформаторів та трифазних двигунів. Крім того, можлива поява різниці потенціалів між корпусами обладнання в умовах протікання значного струму через нульовий провідник РЕМ.

В системі ТМ-С у випадках обриву нульового проводу N виникають особливо небезпечні умови. На однофазних електроприймачах, приєднаних на фазну напругу, з одного боку може появитися напруга більша від робочої 220 В, а з другого - значно менша. Такий режим небезпечний як для обладнання, так і для людей, оскільки на занулених корпусах може появитися небезпечна напруга.

Використання пристроїв захисного вимкнення безпосередньо в мережах за системою ТМ-С є неможливим. У випадках коли в цьому є необхідність, треба перейти до системи ТМ-5 або ТТ.

Система 7^-5відрізняється від попередньої (ТМ-С) тим, що до уземленої нейтралі джерела живлення приєднані не один, а два нейтральних провідники: один - робочий, позначений літерою М, а другий -захисний, позначений РЕ. Загальна кількість провідників у цій системі становить 5: три фазних, і два нейтральних (рис. 1.4.).

Наявність двох провідників - нульвого робочого N в якому протікають робочі струми, і захисного РЕ з повторними уземленнями до якого приєднані корпуси обладнання, дозволяє суттєво підвищити рівень безпеки у порівнянні з системою ТМ-С.

До недоліків системи ТМ-5 можна віднести збільшення витрат на мережу (необхідно прокладати додатковий провідник), а також на комутаційні апарати, у яких рекомендується застосовувати додатковий полюс для нульового робочого проводу. Цей захід попереджає можливість появи напруги зміщення нейтралі (незалежно від причини) на вимкненому обладнанні, що важливо для безпечного виконання на ньому налагоджувальних, ремонтних чи інших робіт.

При необхідності можна перейти від системи ТМ-С до системиТМ-5. Мережа з переходом від системи ТМ-С до системиТМ-5 відноситься до системи ТМ-С-5. Для здійснення такого переходу у відповідній точці мережі за системою ТМ-С (як правило, в розподільчому щитку) необхідно зробити повторне уземлення проводу РЕМ і після цього вивести окремо робочий N та захисний РЕ провідники (рис.1.5.).

В системі ТМ-С-5 можна поєднати переваги складових систем: у головній її частині від підстанції до ввідних пристроїв для живлення пунктів розподілу використовують систему ТМ-С, для створення якої необхідні менші капіталовкладення, а на рівні розподільчих шаф та щитків від розподільчих пристроїв


1.4.gif


1.5.gif


до приймачів застосовують систему ТМ-5, яка дає можливість застосовувати ПЗВ для електроприймачів та споживачів, які того потребують.

Document Actions
This is Flow Diazo Theme