ఐసోలేటెడ్ న్యూట్రల్‌తో త్రీ-ఫేజ్ కరెంట్ నెట్‌వర్క్ ఎలా పనిచేస్తుంది

ఎలక్ట్రిక్ నెట్‌వర్క్‌లు ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు మరియు జనరేటర్‌ల గ్రౌన్దేడ్ లేదా ఐసోలేటెడ్ న్యూట్రల్‌తో పని చేయగలవు... 6, 10 మరియు 35 kV నెట్‌వర్క్‌లు ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ల యొక్క వివిక్త తటస్థంతో పని చేస్తాయి. 660, 380 మరియు 220 V నెట్‌వర్క్‌లు వివిక్త మరియు గ్రౌండెడ్ న్యూట్రల్ రెండింటితో పని చేయగలవు. అవసరాలకు అనుగుణంగా ఉండే అత్యంత సాధారణ నాలుగు-వైర్ నెట్‌వర్క్‌లు 380/220 విద్యుత్ సంస్థాపన నియమాలు (PUE) గ్రౌన్దేడ్ న్యూట్రల్ ఉండాలి.

వివిక్త న్యూట్రల్‌తో నెట్‌వర్క్‌లను పరిగణించండి... మూర్తి 1a అటువంటి మూడు-దశల కరెంట్ నెట్‌వర్క్ యొక్క రేఖాచిత్రాన్ని చూపుతుంది. వైండింగ్ స్టార్‌లో కనెక్ట్ చేయబడినట్లు చూపబడింది, అయితే దిగువ చెప్పబడిన ప్రతిదీ డెల్టాలో ద్వితీయ వైండింగ్‌ను కనెక్ట్ చేసే విషయంలో కూడా వర్తిస్తుంది.

అన్నం. 1. వివిక్త తటస్థ (a)తో మూడు-దశల ప్రస్తుత నెట్వర్క్ యొక్క రేఖాచిత్రం. ఐసోలేటెడ్ న్యూట్రల్ (బి)తో నెట్‌వర్క్ ఎర్తింగ్.

భూమి నుండి నెట్వర్క్ యొక్క ప్రత్యక్ష భాగాల మొత్తం ఇన్సులేషన్ ఎంత మంచిది, నెట్వర్క్ యొక్క కండక్టర్లు ఎల్లప్పుడూ భూమికి అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. ఈ సంబంధం రెండు రెట్లు.

1. ప్రత్యక్ష భాగాల ఇన్సులేషన్ భూమికి సంబంధించి ఒక నిర్దిష్ట ప్రతిఘటన (లేదా వాహకత) కలిగి ఉంటుంది, సాధారణంగా మెగోమ్‌లలో వ్యక్తీకరించబడుతుంది.దీని అర్థం వైర్లు మరియు నేల యొక్క ఇన్సులేషన్ ద్వారా కొంత మొత్తంలో కరెంట్ ప్రవహిస్తుంది. మంచి ఇన్సులేషన్తో, ఈ కరెంట్ చాలా చిన్నది.

ఉదాహరణకు, నెట్‌వర్క్ మరియు గ్రౌండ్ యొక్క ఒక దశ యొక్క వైర్ మధ్య వోల్టేజ్ 220 V అని అనుకుందాం, మరియు ఈ వైర్ యొక్క ఇన్సులేషన్ నిరోధకత, మెగాహోమీటర్‌తో కొలుస్తారు, 0.5 MΩ. అంటే ఈ దశ నుండి గ్రౌండ్ 220కి కరెంట్ 220 / (0.5 x 1,000,000) = 0.00044 A లేదా 0.44 mA. ఈ కరెంట్‌ను లీకేజ్ కరెంట్ అంటారు.

సాంప్రదాయకంగా, ఎక్కువ స్పష్టత కోసం, మూడు దశల ఇన్సులేషన్ నిరోధకత యొక్క రేఖాచిత్రంలో r1, r2, r3 ప్రతిఘటనల రూపంలో చిత్రీకరించబడతాయి, ప్రతి ఒక్కటి వైర్ యొక్క ఒక బిందువుకు కనెక్ట్ చేయబడింది. వాస్తవానికి, వర్కింగ్ నెట్‌వర్క్‌లోని లీకేజ్ ప్రవాహాలు వైర్ల మొత్తం పొడవుతో సమానంగా పంపిణీ చేయబడతాయి, నెట్‌వర్క్‌లోని ప్రతి విభాగంలో అవి భూమి ద్వారా మూసివేయబడతాయి మరియు వాటి మొత్తం (జ్యామితీయ, అంటే దశ మార్పును పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది) సున్నా.

2. రెండవ రకం యొక్క కనెక్షన్ నేలకి సంబంధించి నెట్వర్క్ వైర్ల కెపాసిటెన్స్ ద్వారా ఏర్పడుతుంది. దాని అర్థం ఏమిటి?

ప్రతి నెట్‌వర్క్ వైర్ మరియు గ్రౌండ్‌ను రెండుగా పరిగణించవచ్చు పొడుగుచేసిన కెపాసిటర్ ప్లేట్లు… ఓవర్‌హెడ్ లైన్‌లలో, కండక్టర్ మరియు గ్రౌండ్ కెపాసిటర్ యొక్క ప్లేట్‌ల వలె ఉంటాయి మరియు వాటి మధ్య గాలి విద్యుద్వాహకము. కేబుల్ లైన్లలో, కెపాసిటర్ ప్లేట్లు భూమికి అనుసంధానించబడిన కేబుల్ కోర్ మరియు మెటల్ కోశం, మరియు ఇన్సులేటర్ అనేది ఇన్సులేషన్.

ఆల్టర్నేటింగ్ వోల్టేజ్‌తో, కెపాసిటర్‌లపై ఛార్జీలలో మార్పు కారణంగా కెపాసిటర్‌ల ద్వారా ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్‌లు కనిపిస్తాయి మరియు ప్రవహిస్తాయి. వర్కింగ్ నెట్‌వర్క్‌లోని కెపాసిటివ్ కరెంట్‌లు అని పిలవబడేవి వైర్ల పొడవుతో సమానంగా పంపిణీ చేయబడతాయి మరియు ప్రతి వ్యక్తి విభాగంలో అవి నేల ద్వారా కూడా మూసివేయబడతాయి. అంజీర్ లో.1, మరియు గ్రౌండ్ x1, x2, x3కి మూడు దశల కెపాసిటర్‌ల ప్రతిఘటనలు ఒక్కొక్కటి ఒక గ్రిడ్ పాయింట్‌కి కనెక్ట్ చేయబడినట్లు సాంప్రదాయకంగా చూపబడతాయి. నెట్‌వర్క్ యొక్క పొడవు ఎక్కువ, లీకేజ్ మరియు కెపాసిటివ్ కరెంట్స్ ఎక్కువ.

ఫిగర్ 1 మరియు నెట్‌వర్క్‌లో చూపిన దానిలో ఏమి జరుగుతుందో చూద్దాం, ఒక దశలో (ఉదాహరణకు A) ఎర్త్ ఫాల్ట్ ఏర్పడితే, అంటే, ఈ దశ యొక్క కండక్టర్ సాపేక్షంగా చిన్నది ద్వారా భూమికి కనెక్ట్ చేయబడుతుంది. ప్రతిఘటన. అటువంటి సందర్భం ఫిగర్ 1, బిలో చూపబడింది. వైర్ ఫేజ్ A మరియు గ్రౌండ్ మధ్య ప్రతిఘటన తక్కువగా ఉన్నందున, లీకేజ్ నిరోధకత మరియు ఈ దశ యొక్క భూమికి కెపాసిటెన్స్ గ్రౌండింగ్ నిరోధకత ద్వారా తొలగించబడతాయి.ఇప్పుడు, నెట్‌వర్క్ UB యొక్క లైన్ వోల్టేజ్ ప్రభావంతో, లీకేజ్ ప్రవాహాలు మరియు రెండు ఆపరేటింగ్ దశల కెపాసిటివ్ ప్రవాహాలు వైఫల్యం మరియు గ్రౌండ్ పాయింట్ గుండా వెళతాయి. ప్రస్తుత మార్గాలు చిత్రంలో బాణాల ద్వారా సూచించబడతాయి.

మూర్తి 1, బిలో చూపిన షార్ట్ సర్క్యూట్‌ను సింగిల్-ఫేజ్ ఎర్త్ ఫాల్ట్ అని పిలుస్తారు మరియు ఫలితంగా వచ్చే ఫాల్ట్ కరెంట్‌ను సింగిల్-ఫేజ్ కరెంట్ అంటారు.

ఇన్సులేషన్ దెబ్బతినడం వల్ల సింగిల్-ఫేజ్ షార్ట్ సర్క్యూట్ నేరుగా భూమికి కాకుండా, కొన్ని ఎలక్ట్రికల్ రిసీవర్ యొక్క శరీరానికి - ఎలక్ట్రిక్ మోటారు, ఎలక్ట్రికల్ ఉపకరణం లేదా ఎలక్ట్రికల్ వైర్లు వేయబడిన లోహ నిర్మాణానికి సంభవించిందని ఇప్పుడు ఊహించండి ( అత్తి 2). అటువంటి మూసివేతను కేస్ షార్ట్ సర్క్యూట్ అంటారు. అదే సమయంలో ఎలక్ట్రికల్ రిసీవర్ లేదా నిర్మాణం యొక్క హౌసింగ్ భూమికి అనుసంధానించబడకపోతే, వారు నెట్వర్క్ దశ లేదా దానికి దగ్గరగా ఉన్న సంభావ్యతను పొందుతారు.

అన్నం. 2. ఐసోలేటెడ్ న్యూట్రల్‌తో నెట్‌వర్క్‌లో ఫ్రేమ్‌కి చిన్నది

శరీరాన్ని తాకడం దశను తాకినట్లుగానే ఉంటుంది.మానవ శరీరం, బూట్లు, నేల, నేల, లీకేజ్ నిరోధకత మరియు ఉపయోగించగల దశల కెపాసిటెన్స్ ద్వారా క్లోజ్డ్ సర్క్యూట్ ఏర్పడుతుంది (సరళత కోసం, కెపాసిటివ్ రెసిస్టెన్స్ అంజీర్ 2లో చూపబడలేదు).

ఈ షార్ట్ సర్క్యూట్లో కరెంట్ దాని నిరోధకతపై ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు ఒక వ్యక్తిని తీవ్రంగా గాయపరచవచ్చు లేదా చంపవచ్చు.

అన్నం. 3. నెట్‌వర్క్‌లో భూమి సమక్షంలో ఒక వివిక్త న్యూట్రల్‌తో నెట్‌వర్క్‌లోని వైర్‌ను ఒక వ్యక్తి తాకడం

చెప్పబడిన దాని నుండి, ప్రస్తుత భూమి గుండా వెళ్ళడానికి, అది ఒక క్లోజ్డ్ సర్క్యూట్ (కొన్నిసార్లు ప్రస్తుత "భూమికి వెళుతుంది" అనేది నిజం కాదని ఊహించబడింది) అవసరం అని అనుసరిస్తుంది. 1000 V వరకు వివిక్త తటస్థ వోల్టేజ్ ఉన్న నెట్‌వర్క్‌లలో, లీకేజ్ మరియు కెపాసిటివ్ కరెంట్‌లు సాధారణంగా చిన్నవిగా ఉంటాయి. వారు ఇన్సులేషన్ యొక్క పరిస్థితి మరియు నెట్వర్క్ యొక్క పొడవుపై ఆధారపడి ఉంటాయి. విస్తృతమైన నెట్‌వర్క్‌లో కూడా, అవి కొన్ని ఆంప్స్‌లో ఉన్నాయి మరియు తక్కువ. అందువల్ల, ఈ ప్రవాహాలు సాధారణంగా ఫ్యూజ్‌లను కరిగించడానికి లేదా కనెక్షన్‌ను విచ్ఛిన్నం చేయడానికి సరిపోవు సర్క్యూట్ బ్రేకర్లు.

1000 V కంటే ఎక్కువ వోల్టేజీల వద్ద, కెపాసిటివ్ కరెంట్‌లు ప్రాథమిక ప్రాముఖ్యత కలిగి ఉంటాయి; అవి అనేక పదుల ఆంపియర్‌లను చేరుకోగలవు (వాటి పరిహారం అందించబడకపోతే). అయినప్పటికీ, ఈ నెట్‌వర్క్‌లలో, సింగిల్-ఫేజ్ లోపాల సమయంలో తప్పుగా ఉన్న విభాగాలను ట్రిప్ చేయడం సాధారణంగా సరఫరాలో అంతరాయాలను సృష్టించకుండా ఉపయోగించబడదు.

అందువల్ల, ఒక వివిక్త తటస్థంతో కూడిన నెట్వర్క్లో, సింగిల్-ఫేజ్ షార్ట్ సర్క్యూట్ సమక్షంలో (ఇది ఇన్సులేషన్ నియంత్రణ పరికరాల ద్వారా సిగ్నల్ చేయబడుతుంది), ఎలక్ట్రికల్ రిసీవర్లు పని చేస్తూనే ఉంటాయి. సింగిల్-ఫేజ్ షార్ట్ సర్క్యూట్ విషయంలో, లైన్ వోల్టేజ్ (ఫేజ్ టు ఫేజ్) మారదు మరియు అన్ని ఎలక్ట్రికల్ రిసీవర్లు అంతరాయం లేకుండా శక్తిని పొందుతాయి కాబట్టి ఇది సాధ్యమవుతుంది.కానీ ఒక వివిక్త తటస్థ నెట్‌వర్క్‌లో సింగిల్-ఫేజ్ ఫాల్ట్ విషయంలో, భూమికి సంబంధించి నష్టపోని దశల వోల్టేజ్‌లు లీనియర్‌కు పెరుగుతాయి మరియు ఇది మరొక దశలో రెండవ భూమి లోపం కనిపించడానికి దోహదం చేస్తుంది. ఫలితంగా డబుల్ గ్రౌండ్ ఫాల్ట్ ప్రజలకు తీవ్రమైన ప్రమాదాన్ని కలిగిస్తుంది. అందువల్ల, సింగిల్-ఫేజ్ షార్ట్ సర్క్యూట్ ఉన్న ఏదైనా నెట్‌వర్క్ అత్యవసరంగా పరిగణించబడాలి, ఎందుకంటే అటువంటి నెట్‌వర్క్ స్థితిలో సాధారణ భద్రతా పరిస్థితులు తీవ్రంగా క్షీణిస్తాయి.

కాబట్టి "భూమి" ఉండటం ప్రమాదాన్ని పెంచుతుంది విద్యుదాఘాతం ప్రత్యక్ష భాగాలను తాకినప్పుడు. ఉదాహరణకు, ఫేజ్ A యొక్క కరెంట్-వాహక కండక్టర్ మరియు ఫేజ్ Cలో మరమ్మతులు చేయని "గ్రౌండింగ్"ని తాకినప్పుడు ఫాల్ట్ కరెంట్ యొక్క మార్గాన్ని చూపే ఫిగర్ 3 నుండి ఇది చూడవచ్చు. ఈ సందర్భంలో, ఒకరు ప్రభావంలో ఉన్నారు. నెట్వర్క్ యొక్క లైన్ వోల్టేజ్ యొక్క. అందువల్ల, సింగిల్-ఫేజ్ ఎర్త్ లేదా ఫ్రేమ్ లోపాలను వీలైనంత త్వరగా సరిదిద్దాలి.