ఒక వివిక్త తటస్థ విద్యుత్ నెట్వర్క్ల ఉపయోగం

ఐసోలేటెడ్ న్యూట్రల్ అనేది ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ లేదా జెనరేటర్ యొక్క తటస్థంగా ఉంటుంది, అది ఎర్తింగ్ పరికరానికి కనెక్ట్ చేయబడదు లేదా అధిక నిరోధకత ద్వారా దానికి కనెక్ట్ చేయబడింది.

380 - 660 V మరియు 3 - 35 kV వోల్టేజీలతో ఎలక్ట్రికల్ నెట్‌వర్క్‌లలో వివిక్త న్యూట్రల్‌తో ఎలక్ట్రికల్ నెట్‌వర్క్‌లు ఉపయోగించబడతాయి.

1000 V వరకు వోల్టేజ్ వద్ద ఐసోలేటెడ్ న్యూట్రల్‌తో నెట్‌వర్క్‌ల అప్లికేషన్

మూడు-వైర్ విద్యుత్ నెట్వర్క్లు వివిక్త తటస్థతతో విద్యుత్ భద్రత (బొగ్గు గనుల విద్యుత్ నెట్వర్క్లు, పొటాష్ గనులు, పీట్ గనులు, మొబైల్ సంస్థాపనలు) కోసం పెరిగిన అవసరాలకు అనుగుణంగా అవసరమైనప్పుడు 380 - 660 V వోల్టేజ్ వద్ద ఉపయోగించబడతాయి. మొబైల్ ఎలక్ట్రికల్ ఇన్‌స్టాలేషన్‌ల నెట్‌వర్క్‌లు నాలుగు వైర్లతో అమలు చేయబడతాయి.

సాధారణ ఆపరేషన్‌లో, నెట్‌వర్క్ దశల యొక్క వోల్టేజ్‌లు సుష్టంగా ఉంటాయి మరియు సంస్థాపన యొక్క దశ వోల్టేజ్‌కు సంఖ్యాపరంగా సమానంగా ఉంటాయి మరియు మూల దశలలోని ప్రవాహాలు దశ లోడ్ ప్రవాహాలకు సమానంగా ఉంటాయి.

1 kV వరకు వోల్టేజ్ ఉన్న నెట్వర్క్లలో (నియమం వలె, చిన్న పొడవులు), భూమికి సంబంధించి దశల కెపాసిటివ్ వాహకత నిర్లక్ష్యం చేయబడుతుంది.

ఒక వ్యక్తి నెట్వర్క్ యొక్క దశను తాకినప్పుడు, కరెంట్ అతని శరీరం గుండా వెళుతుంది

Azh = 3Uf / (3r3+ z)

ఎక్కడ Uf - దశ వోల్టేజ్; r3 - మానవ శరీరం యొక్క ప్రతిఘటన (1 kΩ కి సమానంగా తీసుకోబడుతుంది); z — ఫేజ్ యొక్క ఐసోలేషన్ నుండి గ్రౌండ్ వరకు (100 kΩ లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ప్రతి దశకు) నిరోధం.

z >>r3 నుండి, కరెంట్ I చాలా తక్కువగా ఉంది. అందువల్ల, ఒక వ్యక్తి దశను తాకడం సాపేక్షంగా సురక్షితం. ప్రజలకు విద్యుత్ షాక్ ప్రమాదం యొక్క కోణం నుండి, ముఖ్యంగా ప్రమాదకరమైన లేదా పెరిగిన ప్రమాదంగా వర్గీకరించబడిన వస్తువుల యొక్క విద్యుత్ సంస్థాపనలలో వివిక్త తటస్థ వాడకాన్ని నిర్ణయించే ఈ పరిస్థితి.

లోపభూయిష్ట ఇన్సులేషన్ విషయంలో, z << rz, ఒక వ్యక్తి, దశను తాకినప్పుడు, దశ వోల్టేజ్ కిందకి వస్తుంది. ఈ సందర్భంలో కరెంట్. మానవ శరీరం గుండా వెళ్ళడం ప్రాణాంతక విలువను అధిగమించవచ్చు.

సింగిల్-ఫేజ్ ఎర్త్ లోపాలలో, భూమికి సంబంధించి ఫాల్టెడ్ ఫేజ్‌ల వోల్టేజ్ సరళంగా పెరుగుతుంది మరియు షార్ట్ సర్క్యూట్ సమయంలో చెక్కుచెదరకుండా ఉన్న దశను తాకినప్పుడు మానవ శరీరం గుండా వెళుతున్న కరెంట్ ఎల్లప్పుడూ ప్రమాదకరం, ఎందుకంటే ఇది అనేక వందలకు చేరుకుంటుంది. milliamperes (ఇక్కడ z << rз మరియు విలువకు బదులుగా లైన్ వోల్టేజ్ యొక్క Uf విలువ తప్పనిసరిగా సూత్రంలో భర్తీ చేయబడాలి, అనగా √3.

కండిషన్ మానిటరింగ్ ఐసోల్షన్ నెట్‌వర్క్‌లతో కలిపి రక్షిత డిస్‌కనెక్ట్ లేదా గ్రౌండింగ్ యొక్క రక్షిత కొలతగా అటువంటి నెట్‌వర్క్‌లలో ఉపయోగించడం పైన పేర్కొన్న దాని యొక్క పరిణామం. ఈ ఎలక్ట్రికల్ ఇన్‌స్టాలేషన్‌లలో సింగిల్-ఫేజ్ ఎర్త్ లోపాలతో నెట్‌వర్క్ యొక్క దీర్ఘకాలిక ఆపరేషన్ అనుమతించబడదు.

క్రాస్ సెక్షనల్ ఇన్సులేషన్ మానిటరింగ్‌తో కలిపి గ్రౌండింగ్‌ను ఉపయోగించడం ఆధారం అనేది ఒక వివిక్త న్యూట్రల్‌తో కూడిన నెట్‌వర్క్‌లలో ఘన ఎర్త్ ఫాల్ట్ కరెంట్ Ic, ఇది ఎలక్ట్రికల్ పరికరాల గృహాల యొక్క గ్రౌండింగ్ నిరోధకతపై ఆధారపడి ఉండదు. సాధారణంగా శక్తివంతం (భూమికి సంబంధించి తటస్థ, ఇన్సులేషన్ మరియు దశ సామర్థ్యం యొక్క వాహకత మొత్తం కంటే గ్రౌండింగ్ పాయింట్ యొక్క వాహకత గణనీయంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది) మరియు భూమికి సంబంధించి దెబ్బతిన్న దశ యొక్క వోల్టేజ్ Uz మూలం యొక్క దశ వోల్టేజ్ యొక్క చిన్న భాగం.

భూమికి సంబంధించి సుష్ట నిరోధకత ఇన్సులేషన్ కోసం AzSand Uz పరిమాణాల విలువలు క్రింది విధంగా నిర్ణయించబడతాయి:

Azh = 3Uf /z, Uz = Ažs x rz = 3Uφ x (rz/ z)

ఇక్కడ rz - ఎలక్ట్రికల్ పరికరాల గృహాల గ్రౌండింగ్ నిరోధకత. z >> rz నుండి, Uz << Uf.

సూత్రాల నుండి చూడగలిగినట్లుగా, ఒక వివిక్త తటస్థంతో ఉన్న నెట్వర్క్లలో, ఒక దశ నుండి భూమికి షార్ట్-సర్క్యూట్ షార్ట్-సర్క్యూట్ ప్రవాహాలకు కారణం కాదు, ప్రస్తుత I అనేక మిల్లియంపియర్లు. రక్షిత షట్డౌన్ అనేది విద్యుత్ షాక్ మరియు భూగర్భ నెట్వర్క్లలో ఇన్సులేషన్ యొక్క స్థితి యొక్క స్వయంచాలక పర్యవేక్షణపై ఆధారపడిన సందర్భంలో విద్యుత్ సంస్థాపన యొక్క స్వయంచాలక షట్డౌన్ను నిర్ధారిస్తుంది.

1000 V కంటే ఎక్కువ వోల్టేజ్‌ల వద్ద వివిక్త న్యూట్రల్‌తో నెట్‌వర్క్‌ల అప్లికేషన్

వివిక్త తటస్థ (తక్కువ గ్రౌండింగ్ కరెంట్‌లతో) 1 kV కంటే ఎక్కువ వోల్టేజ్ కలిగిన మూడు-వైర్ ఎలక్ట్రికల్ నెట్‌వర్క్‌లు 3 - 33 kV వోల్టేజ్‌తో నెట్‌వర్క్‌లను కలిగి ఉంటాయి. ఇక్కడ, భూమికి సంబంధించి దశల కెపాసిటివ్ ప్రవర్తనను విస్మరించలేము.

సాధారణ మోడ్‌లో, మూలం యొక్క దశలలోని ప్రవాహాలు భూమికి సంబంధించి దశల యొక్క లోడ్లు మరియు కెపాసిటివ్ ప్రవాహాల రేఖాగణిత మొత్తం ద్వారా నిర్ణయించబడతాయి.మూడు దశల కెపాసిటివ్ ప్రవాహాల రేఖాగణిత మొత్తం సున్నాకి సమానం, కాబట్టి లేదు కరెంట్ భూమి గుండా ప్రవహిస్తుంది.

ఘన భూమి లోపంలో, ఈ తప్పు దశ యొక్క భూమికి వోల్టేజ్ దాదాపుగా సున్నాకి సమానంగా మారుతుంది. మరియు ఇతర రెండు (తప్పులు ఉన్న) దశల భూమికి వోల్టేజ్‌లు సరళ విలువలకు పెరుగుతాయి. దెబ్బతినని దశల కెపాసిటివ్ కరెంట్‌లు కూడా √3 రెట్లు పెరుగుతాయి, ఎందుకంటే దశ కాదు, కానీ లైన్ వోల్టేజ్‌లు ఇప్పుడు దశ కెపాసిటెన్స్‌లకు వర్తించబడతాయి. ఫలితంగా, సింగిల్-ఫేజ్ ఎర్త్ ఫాల్ట్ యొక్క కెపాసిటివ్ కరెంట్ ప్రతి దశకు సాధారణ కెపాసిటివ్ కరెంట్ కంటే 3 రెట్లు అవుతుంది.

ఈ ప్రవాహాల యొక్క సంపూర్ణ విలువ సాపేక్షంగా చిన్నది. కాబట్టి, 10 kV వోల్టేజ్ మరియు 10 కిమీ పొడవుతో ఓవర్ హెడ్ పవర్ లైన్ కోసం, కెపాసిటివ్ కరెంట్ NS సుమారు 0.3 A., మరియు అదే వోల్టేజ్ మరియు పొడవు కలిగిన కేబుల్ లైన్ కోసం - 10 A.

వివిక్త న్యూట్రల్‌తో 3-35 kV వోల్టేజ్‌తో మూడు-వైర్ నెట్‌వర్క్‌ను ఉపయోగించడం విద్యుత్ భద్రత (అటువంటి నెట్‌వర్క్‌లు ప్రజలకు ఎల్లప్పుడూ ప్రమాదకరం) మరియు కనెక్ట్ చేయబడిన ఎలక్ట్రికల్ రిసీవర్ల సాధారణ ఆపరేషన్‌ను నిర్ధారించే సామర్థ్యం వల్ల కాదు. ఒక నిర్దిష్ట కాలానికి దశ-దశ వోల్టేజీకి. వాస్తవం ఏమిటంటే, వివిక్త దశ-తటస్థ నెట్‌వర్క్‌లలో సింగిల్-ఫేజ్ ఎర్త్ లోపాలతో, దశ-నుండి-దశ వోల్టేజ్ పరిమాణంలో మారదు మరియు దశ 120 ° కోణంతో మార్చబడుతుంది.

పాడైపోని దశల్లో వోల్టేజ్ పెరుగుదల ఒక లీనియర్ విలువలో ప్రతిదీ ఉన్నంత వరకు విస్తరించి ఉంటుంది మరియు సుదీర్ఘమైన ఎక్స్పోజర్తో, ఇన్సులేషన్ నష్టం మరియు దశల మధ్య తదుపరి షార్ట్ సర్క్యూట్ సాధ్యమవుతుంది.అందువల్ల, అటువంటి నెట్‌వర్క్‌లలో, భూమి లోపాలను త్వరగా కనుగొనడానికి, ఆటోమేటిక్ ఇన్సులేషన్ నియంత్రణను నిర్వహించాలి, దశల్లో ఒకదాని యొక్క ఇన్సులేషన్ నిరోధకత ముందుగా నిర్ణయించిన విలువ కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు సిగ్నల్‌పై పనిచేస్తుంది.

మొబైల్ ఇన్‌స్టాలేషన్‌ల సబ్‌స్టేషన్‌లను సరఫరా చేసే నెట్‌వర్క్‌లలో, పీట్ గనులు, బొగ్గు గనులుT మరియు పొటాష్ గనులలో, డిస్‌కనెక్ట్ చేయడానికి ఎర్త్ ఫాల్ట్ ప్రొటెక్షన్ తప్పనిసరిగా పనిచేయాలి.

ఆర్సింగ్ ఆర్క్ ద్వారా ఒక దశ భూమికి మూసివేయబడినప్పుడు, ప్రతిధ్వని దృగ్విషయం మరియు ప్రమాదకరమైన ఓవర్‌వోల్టేజీలు (2.5 - 3.9) Uph, ఇది బలహీనమైన ఇన్సులేషన్‌తో దాని వైఫల్యానికి మరియు షార్ట్ సర్క్యూట్‌కు దారితీస్తుంది. అందువల్ల, లైన్ ఐసోలేషన్ స్థాయి ప్రతిధ్వని ఓవర్వోల్టేజీల ఫ్రీక్వెన్సీ ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.

6 మరియు 10 kV వోల్టేజీల వద్ద వరుసగా 20 మరియు 30 A పైన వరుసగా 35 మరియు 20 kV వోల్టేజీల వద్ద 10 మరియు 15 A కంటే ఎక్కువ కెపాసిటివ్ ఎర్త్ ఫాల్ట్ కరెంట్‌లతో నెట్‌వర్క్‌లలో అంతరాయం కలిగించే ఆర్క్‌లు సంభవిస్తాయి.

అడపాదడపా ఆర్క్‌ల సంభావ్యతను తొలగించడానికి మరియు మూడు-వైర్ నెట్‌వర్క్ యొక్క తటస్థ భాగంలో విద్యుత్ పరికరాల ఇన్సులేషన్ కోసం సంబంధిత ప్రమాదకరమైన పరిణామాలను తొలగించడానికి ఒక ప్రేరకాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఆర్క్ సప్రెషన్ రియాక్టర్… రియాక్టర్ యొక్క ఇండక్టెన్స్ ఎర్త్ ఫాల్ట్ ఉన్న ప్రదేశంలో కెపాసిటివ్ కరెంట్ సాధ్యమైనంత తక్కువగా ఉండే విధంగా ఎంపిక చేయబడుతుంది మరియు అదే సమయంలో సింగిల్-ఫేజ్ ఎర్త్ ఫాల్ట్‌కు ప్రతిస్పందించే రిలే రక్షణ యొక్క ఆపరేషన్‌కు హామీ ఇస్తుంది.

M.A. కొరోట్కెవిచ్