Типология заземления установки
Чтобы разрушить ток короткого замыкания в системе постоянного тока, необходимо соответствующим образом подключить полюсные выключатели (CB). Для выполнения этой операции необходимо знать типологию заземления установки.
3 типологии неисправности заземления и подключение полюсов СВ в сети постоянного тока
Такая информация позволяет оценить любое возможное состояние неисправности и, следовательно, выбрать наиболее подходящий тип соединения в соответствии с другими характеристиками установки (ток короткого замыкания, напряжение питания, номинальный ток нагрузок и т. Д.).
Эта техническая статья предоставит для каждой сетевой типологии эту основную информацию - Описание сети и типологии отказов.
Давайте обсудим теперь три наиболее распространенных типологии сети в сетях постоянного тока:
- Сеть, изолированная от земли
- Сеть с заземлением с одной полярностью
- Сеть со средней точкой источника питания, подключенной к земле
1. Сеть, изолированная от земли
Этот тип сети представляет собой самое простое соединение для осуществления, поскольку не предусмотрено соединение между полярностями батареи и землей. Эти типы систем широко используются в тех установках, где результаты заземления являются трудными, но прежде всего там, где требуется непрерывность обслуживания после первого замыкания на землю (см. Следующие параграфы).
С другой стороны, поскольку никакие полярности не заземлены, это соединение создает неудобства, связанные с опасными перенапряжениями между открытой проводящей частью и землей из-за статического электричества (такие опасности могут быть ограничены перегрузочными разрядниками).
Рисунок 1 - Сеть, изолированная от земли
* такая аналогия действительна только для заземления источника питания, а не для заземления экспонированных проводящих частей; кроме того, что касается предписаний, касающихся косвенных контактов, см. Std. IEC 60364-4.
Типологии неисправностей в сети, изолированной от земли
Ошибка A:
Неисправность между двумя полярностями - это ток короткого замыкания, подаваемый полным напряжением U. Отключающая способность выключателя должна выбираться в соответствии с током короткого замыкания, соответствующим этой ошибке.
Рисунок 2 - Типология неисправностей в сети, изолированной от земли - Ошибка A
Ошибка B:
Неисправность между полярностью и землей не имеет последствий с точки зрения работы станции, поскольку такой ток не имеет путей повторного включения и, следовательно, не может циркулировать.
Рисунок 3 - Типологии отказов в сети, изолированной от земли - Ошибка B
Неисправность C:
Также эта ошибка C (как неисправность B) между полярностью и землей не имеет последствий с точки зрения работы станции.
Рисунок 4 - Типологии неисправностей в сети, изолированной от земли - Ошибка C
Двойная неисправность (неисправность В + неисправность С):
В случае двойной неисправности, как показано на рисунке, ток может циркулировать и найти путь повторного включения. В этом случае желательно, чтобы устройство, способное сигнализировать о замыкании на землю или уменьшении изоляции на землю полярности, установлено на заводе
Таким образом, ошибка своевременно устраняется, чтобы предотвратить возникновение второй замыкания на землю на другой полярности и, как следствие, общую неэффективность установки из-за отключения СВ, вызванного коротким замыканием, генерируемым на двух полярностях на землю,
Рисунок 5 - Типологии неисправностей в сети, изолированной от земли - Двойная ошибка (неисправность B + ошибка C)
Выводы //
При такой типологии сети тип неисправности, которая влияет на версию и соединение полюсов СВ, - это ошибка A (между двумя полярностями). В изолированной сети необходимо установить устройство, способное сигнализировать о наличии первого замыкания на землю, чтобы его можно было устранить, чтобы избежать каких-либо проблем, возникающих из-за второй замыкания на землю.
Фактически, в случае второй замыкания на землю, ЦБ мог бы прервать ток повреждения в самых неблагоприятных условиях при полном напряжении, приложенном к одной полярности и, следовательно, при недостаточном напряжении дуги (см. Рисунок ниже).
Рисунок 6 - Двойная ошибка в сети, изолированной от земли
Вернуться к содержанию ↑
2. Сеть с заземлением с одной полярностью
Эта типология сети получается путем соединения с землей одной полярности (либо отрицательной, либо положительной).
Этот тип подключения позволяет перенапряжениям из-за разряда статического электричества на землю.
Рисунок 7 - Сеть с заземлением с одной полярностью
* такая аналогия действительна только для заземления источника питания, а не для заземления экспонированных проводящих частей; кроме того, что касается предписаний, касающихся косвенных контактов, см. Std. IEC 60364-4.
Типологи ошибок в сети с заземлением с одной полярностью
(в следующих примерах заземленная полярность является отрицательной)
Ошибка A:
Неисправность между двумя полярностями - это ток короткого замыкания, подаваемый полным напряжением U. Отключающая способность выключателя должна выбираться в соответствии с током короткого замыкания, соответствующим этой ошибке.
Рисунок 8 - Сеть с заземлением с одной полярностью - Ошибка A
Ошибка B:
Неисправность на незаземленной полярности создает ток, связанный с защитой от перегрузки по току в зависимости от сопротивления почвы.
Рисунок 9 - Сеть с заземлением с одной полярностью - Ошибка B
Неисправность C:
Неисправность заземленной полярности создает ток, который влияет на защиту от перегрузки по току в зависимости от сопротивления почвы.
Такой ток представляет чрезвычайно низкое значение, поскольку он зависит от импеданса почвы, а U находится рядом с нулем (поскольку падение напряжения на нагрузке еще больше снижает его значение).
Рисунок 10 - Сеть с одной полярностью заземленной - Ошибка C
Выводы //
При такой типологии сети тип неисправности, которая влияет на версию CB и соединение полюсов, - это ошибка A (между двумя полярностями).
Но необходимо учитывать также неисправность между незаземленной полярностью и самой Землей (неисправность В), поскольку, как описано выше, ток (со значением, зависящим также от импеданса почвы и, как следствие, трудно оценить) может работать при полном напряжении.
По этой причине все полюсы СВ, необходимые для защиты, должны быть последовательно соединены с незаземленной полярностью.
Вернуться к содержанию ↑
3. Сеть со средней точкой источника питания, подключенной к земле
Эта типология сети получается путем подключения средней точки батареи к земле. Этот тип соединения уменьшает значение статических перенапряжений, которые в противном случае могли бы присутствовать при полном напряжении на изолированной установке.
Основным недостатком этого соединения, по сравнению с другими типами, является то, что ошибка между полярностью, как отрицательной, так и положительной, и землей вызывает возникновение тока повреждения при напряжении U / 2.
Рисунок 11 - Сеть со средней точкой, соединенной с землей
* такая аналогия действительна только для заземления источника питания, а не для заземления экспонированных проводящих частей; кроме того, что касается предписаний, касающихся косвенных контактов, см. Std. IEC 60364-4.
Типологи ошибок в сети со средней точкой, подключенной к земле
Ошибка A:
Неисправность между двумя полярностями - это ток короткого замыкания, подаваемый полным напряжением U. Отключающая способность выключателя должна выбираться в соответствии с током короткого замыкания, соответствующим этой ошибке.
Рисунок 12 - Сеть со средней точкой, подключенной к земле - Ошибка A
Ошибка B:
Неисправность между полярностью и землей устанавливает ток короткого замыкания ниже, чем тот, который связан с неисправностью между двумя полярностями, поскольку он подается от напряжения, равного U / 2, в зависимости от сопротивления почвы.
Рисунок 13 - Сеть со средней точкой, подключенной к земле - Ошибка B
Неисправность C:
В этом случае ошибка аналогична предыдущему случаю, но относится к отрицательной полярности.
Рисунок 14 - Сеть со средней точкой, подключенной к земле - Ошибка C
Выводы //
При такой типологии сети ошибка, которая влияет на версию CB и соединение полюсов, является неисправностью A (между двумя полярностями).
Однако следует учитывать и ошибку между полярностью и землей (со ссылкой на приведенные выше диаграммы), поскольку, как описано выше, ток (значение которого зависит также от импеданса почвы) может протекать при напряжении равной U / 2.
В сети со средней точкой питания, подключенной к земле, автоматический выключатель обязательно должен быть вставлен обязательно на обеих полярностях.
Вернуться к содержанию ↑
Ссылка // Автоматические выключатели ABB для приложений с постоянным током