Общие вопросы > Разное
Помогите навести порядок в голове
ADP:
--- Цитата: Минаков Максим от 18 Декабрь 2020, 13:57:33 ---
--- Цитата: ADP от 18 Декабрь 2020, 10:37:19 ---Всех благодарю за ответы! Еще вот вопрос: в видео Алекса было сказано: "В системе IT до 1 кВ при прикосновении человека, стоящего на земле, к фазе ток в землю не пойдет через него". Почему, в теории, мне понятно (потому что нейтраль не заземлена), но головой я этого не могу понять ;D - ведь ток так устроен, что идет к земле. Из-за этого возник другой вопрос: как тогда все работает в больнице, к примеру (при IT)? Ведь там же нет ноля? Все за счет рабочего заземления? Или там все же есть рабочий ноль к оборудованию? Но если он есть все же, тогда откуда он берется вообще, если нейтрали нет заземленной изначально?
--- Конец цитаты ---
В нормальном режим ток через землю идти не должен, это уже будет аварийный режим. В системе TN заземление нейтрали выполняется для защиты людей от поражения электрическим током, для быстрой ликвидации ОЗЗ устройствами защиты, т.к. в системе TN нейтраль трансформатора соединена с землей и когда происходит замыкание одной фазы на землю, создается цепь для протекания тока через землю.
В системе IT нейтраль трансформатора изолирована от земли и при ОЗЗ цепь для протекания тока не создаётся. Это является аварийным режимом работы системы, т.к. при замыкании второй фазы на землю произойдёт КЗ, что может повлечь за собой плохие последствия.
Когда вы говорите, что ток стремится к земле, вы имеете ввиду молнию?
--- Конец цитаты ---
Нет, не молнию. Я имел ввиду ту же фазу в розетке: если взяться за фазу и ноль, то ток через меня пойдет в землю. Если взяться за фазу, то он тоже ведь пойдет в землю. Отсюда и родилось то самое непонимание, почему же при касании фазы с незаземленной нетралью ток не пойдет в землю. Видимо это от непонимания работы трансформатора и сути нейтрали трансформатора..
AlexZhuk:
--- Цитировать ---ведь ток так устроен, что идет к земле
--- Конец цитаты ---
Лекция №1. Изолированная нейтраль
Ток так устроен, что идет от точки с одним потенциалом к точке с другим потенциалом. Рассмотрим для простоты обмотку одной фазы трансформатора. На ее выводах - напряжение, то есть - разность потенциалов. Если мы замкнем вывода ее накоротко - по перемычке пойдет ток КЗ, если подключим нагрузку - по ей пойдет ток нагрузки.
Подключим теперь нагрузку между любым выводом обмотки и землей. В нашей импровизированной "энергосистеме" изначально обмотка никак с землей не связана, она от нее изолирована. Тока -НЕТ.
--- Цитировать ---А у нас в деревне часто нету тока,
А без тока нету никакого рока.
Нескучный сад - Перееду в город
--- Конец цитаты ---
Вместо нагрузки подключаем человека - опять тока нет. Это и есть система с изолированной нейтралью (IT). Модифицируем ее до трехфазной: к одной общей точке подключаем еще две обмотки. Получается звезда напряжений. Любая из точек ее, включая общую (нейтраль) имеет относительно других разные потенциалы. Но с землей она никак не связана.
Теперь подходит человек, настолько смелый, что прикасается к одному из выводов, например - фазному. Ему ничего не будет, ведь стоит он на земле, а мы уже договорились до того, что потенциалов относительно земли в системе IT нет. Раз нет - тока нет. Но сопротивление тела человека порядка 1кОм. И через это сопротивление он "занес" потенциал одной фазы на землю. Стоит, держится, ухмыляется - смотрите, я за фазу держусь, а мне ничегошеньки!
И тут его напарник решает: ему можно, а мне что - нельзя? И берется за фазу, только другую. А на земле, через тело первого человека, уже есть потенциал фазы. Фазы через сопротивления двух тел встречаются между собой - па-бе-жа-ли! Трясет обоих.
Это называется двойное замыкание на землю в системе с изолированной нейтралью.
Но это все так работает, если мы не учитываем, что все линии от трансформатора имеют определенную длину. Все они имеют сопротивление и емкость своей изоляции относительно земли и относительно друг друга. И наша "звезда напряжений" от трансформатора получается как бы подключенной на "нагрузку", состоящую из сопротивлений и емкостей изоляции. Чем больше суммарная длина линий, тем меньше эти сопротивления.
Поэтому получается, что на на земле ЕСТЬ потенциал относительно любой из фаз. И это - что-то похожее на потенциал нейтрали. Которая, казалось бы, изолирована от земли. И человек, касающийся фазного провода, автоматически оказывается подключенным между фазой и нейтралью. Через него побежит ток, зависящий от сопротивлений изоляции линий. Поэтому в IT и ставятся реле контроля утечки.
Теперь, внимание - изолированная нейтраль в ЭУ выше 1000В. Там сопротивлением изоляции можно пренебречь, и относительно земли всегда есть эквивалентная емкость изоляции. Это диэлектрики кабельных линий, опорные изоляторы, трансформаторы тока. И потенциал нейтрали на земле там есть всегда, при любом раскладе. Поскольку напряжения там высокие, а ток ОЗЗ, зависящий от эквивалентных емкостей изоляции, не менее единиц ампер при любом раскладе, то прикосновение к проводникам фаз этой сети смертельно.
AlexZhuk:
Лекция №2. Глухозаземленная нейтраль.
Недостаток сети с изолированной нейтралью: если провод любой из фаз падает на землю, мы:
- отключаем всю сеть от реле утечки, так как оно не понимает, где конкретно произошло замыкание;
- если мы не отключаем одиночное замыкание, рискуем получить замыкание на землю еще одной фазы. И человека ничего не спасет: мы и первое-то не отключили, а второе - тем более не отключим. Человек, коснувшийся фазного провода в этом случае будет держаться за него, пока не задымится.
Выход: нейтраль соединяем с землей - заземляем. Мы искусственно, без всяких там сопротивлений изоляции, создающих потенциал на земле в IT, и однофазных замыканий, приносящих его туда в аварийном режиме, соединяем нейтраль с землей. Теперь потенциал земли и потенциал нейтрали - одной и то же (в некотором приближении).
Теперь, стоит упасть фазному проводу на землю, через него пойдет большой ток, так как он идет от фазы в нейтраль. Ток этого замыкания будет зависеть только от сопротивления проводов и характера замыкания. В фазных проводах установлены защитные коммутационные аппараты: автоматические выключатели или предохранители. Они оперативно этот ток отключат.
Для чего это все? Есть корпус электродвигателя в системе IT. Он заземлен. Но при замыкании фазы на этот корпус происходит что? То, о чем писано в первой лекции: срабатывает реле утечки, если оно работает на сигнал, то в принципе, не происходит ничего. А если в системе TN он еще и соединен с нейтралью, то он под потенциалом не сможет оказаться. Защитные аппараты этого электродвигателя отключат питание и - все.
Теперь опять приводим сюда нашего бедолагу-человека. Заставляем коснуться фазного провода. Сдох. Между фазой и землей - фазное напряжение. Всегда. А ток через тело превысит уставку автоматического выключателя лишь тогда, когда это тело уже обуглится.
Вот для этого нужно УЗО. Ток через тело оно "видит" и успешно быстренько отключает.
Недостаток этой системы по сравнению с IT: при однофазном замыкании на землю работать нельзя, не получится. А в некоторых ситуациях надо. И напряжение прямого прикосновения к фазному проводу больше. В IT на коротких линиях оно незначительно.
Поэтому где важна бесперебойность электроснабжения - там IT.
Второе - токи замыкания на землю большие (не через тело человека, а напрямую, не запутайтесь. А большой ток - большая температура, вспышка, искры - пожар. Там, где есть, чему гореть и взрываться, там не TN, а IT.
ADP:
Алекс, благодарю за потраченное на меня время! За пару дней и с трансформатором разобрался, и с треугольником со звездой, и с IT. Не мог понять, как же тогда запитывают те же больницы в IT (ведь ноля нет (хотя и возможен)). Но теперь понял - через фазы все работает..
blastbeat:
Назрел вопрос, спровоцированный тезисом о притягивании тока к земле:
Имеется простейший детекторный радиоприёмеик. Причём, для пущей наглядности этот приёмник даже проще тех, которые выдаёт гугл по этому запросу: он без катушки на феррите и без подстроечного конденсатора. Приёмник на головном телефоне Тон-2 на 1600 Ом и диоде Д9. На катод вешается антенна, на анод земля. Я, честно говоря, не особо понимаю откуда тут в условиях отсутствия очевидного колебательного контура появляется амплитудно-модулируемый сигнал, который и демодулирует диод, но факт в том, что эта схема на двух элементах и без питания вполне работает. Сам на таком ловил радиостанцую около 20-25 лет назад. Кажись, ДВ. Так вот эта самая длиннаая волна, будучи клевретом карпускулярно-квантовой теории волнового дуализма, создаёт в цепи ток, который, как я понимаю, идёт именно в землю. А теперь сам вопрос: Почему это он в землю намылился?
ПС в радиоделе я не силён
Навигация
Перейти к полной версии