એક અલગ તટસ્થ સાથે વિદ્યુત નેટવર્કનો ઉપયોગ

આઇસોલેટેડ ન્યુટ્રલ એ ટ્રાન્સફોર્મર અથવા જનરેટરનું ન્યુટ્રલ છે જે અર્થિંગ ઉપકરણ સાથે જોડાયેલ નથી અથવા ઉચ્ચ પ્રતિકાર દ્વારા તેની સાથે જોડાયેલ છે.

380 — 660 V અને 3 — 35 kV ના વોલ્ટેજવાળા વિદ્યુત નેટવર્કમાં અલગ તટસ્થ સાથેના વિદ્યુત નેટવર્કનો ઉપયોગ થાય છે.

1000 V સુધીના વોલ્ટેજ પર આઇસોલેટેડ ન્યુટ્રલ સાથે નેટવર્ક્સની એપ્લિકેશન

ત્રણ-વાયર ઇલેક્ટ્રિકલ નેટવર્ક્સ અલગ તટસ્થ સાથે 380 - 660 V ના વોલ્ટેજ પર ઉપયોગમાં લેવાય છે, જ્યારે વિદ્યુત સલામતી (કોલસાની ખાણો, પોટાશ ખાણો, પીટ ખાણો, મોબાઇલ ઇન્સ્ટોલેશનના ઇલેક્ટ્રિકલ નેટવર્ક) માટે વધેલી આવશ્યકતાઓનું પાલન કરવું જરૂરી હોય છે. મોબાઇલ ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્ટોલેશનના નેટવર્કને ચાર વાયર સાથે લાગુ કરી શકાય છે.

સામાન્ય કામગીરીમાં, નેટવર્ક તબક્કાઓથી જમીન સુધીના વોલ્ટેજ સપ્રમાણ અને સંખ્યાત્મક રીતે ઇન્સ્ટોલેશનના તબક્કાના વોલ્ટેજના સમાન હોય છે, અને સ્ત્રોત તબક્કાઓમાં પ્રવાહો તબક્કા લોડ પ્રવાહો સમાન હોય છે.

1 kV (નિયમ પ્રમાણે, ટૂંકી લંબાઈ) સુધીના વોલ્ટેજવાળા નેટવર્ક્સમાં, જમીનની તુલનામાં તબક્કાઓની કેપેસિટીવ વાહકતાને અવગણવામાં આવે છે.

જ્યારે કોઈ વ્યક્તિ નેટવર્કના તબક્કાને સ્પર્શે છે, ત્યારે વર્તમાન તેના શરીરમાંથી પસાર થાય છે

Azh = 3Uf / (3r3+ z)

જ્યાં Uf — તબક્કો વોલ્ટેજ; r3 - માનવ શરીરનો પ્રતિકાર (1 kΩ બરાબર લેવામાં આવે છે); z — તબક્કાના અલગતાથી જમીન સુધીની અવબાધ (100 kΩ અથવા વધુ પ્રતિ તબક્કા).

z >>r3 થી, વર્તમાન I નજીવી રીતે નાનો છે. તેથી, વ્યક્તિ માટે તબક્કાને સ્પર્શ કરવો તે પ્રમાણમાં સલામત છે. તે આ સંજોગો છે જે તે પદાર્થોના વિદ્યુત સ્થાપનોમાં એક અલગ તટસ્થનો ઉપયોગ નક્કી કરે છે, જેની જગ્યા, લોકો માટે ઇલેક્ટ્રિક આંચકોના જોખમના દૃષ્ટિકોણથી, ખાસ કરીને જોખમી અથવા વધેલા જોખમ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

ખામીયુક્ત ઇન્સ્યુલેશનના કિસ્સામાં, જ્યારે z << rz, વ્યક્તિ, તબક્કાને સ્પર્શ કરે છે, તે તબક્કાના વોલ્ટેજ હેઠળ આવે છે. આ કિસ્સામાં વર્તમાન. માનવ શરીરમાંથી પસાર થવું ઘાતક મૂલ્ય કરતાં વધી શકે છે.

સિંગલ-ફેઝ અર્થ ફોલ્ટ્સમાં, જમીનની સાપેક્ષમાં ખામીયુક્ત તબક્કાઓનું વોલ્ટેજ રેખીય રીતે વધે છે, અને શોર્ટ સર્કિટની ક્ષણે જ્યારે તે અકબંધ તબક્કાને સ્પર્શે છે ત્યારે માનવ શરીરમાંથી પસાર થતો પ્રવાહ હંમેશા ખતરનાક હોય છે, કારણ કે તે ઘણા સો સુધી પહોંચે છે. milliamperes (અહીં z << rз અને મૂલ્યને બદલે લાઇન વોલ્ટેજનું Uf મૂલ્ય સૂત્રમાં બદલવું આવશ્યક છે, એટલે કે √3.

ઉપરોક્ત પરિણામ એ છે કે આવા નેટવર્ક્સમાં રક્ષણાત્મક જોડાણ અથવા ગ્રાઉન્ડિંગના રક્ષણાત્મક માપ તરીકે કન્ડિશન મોનિટરિંગ આઇસોલશન નેટવર્ક્સ સાથે સંયોજનમાં ઉપયોગ થાય છે. આ વિદ્યુત સ્થાપનોમાં સિંગલ-ફેઝ અર્થ ફોલ્ટ્સ સાથે નેટવર્કની લાંબા ગાળાની કામગીરીની મંજૂરી નથી.

ક્રોસ-સેક્શનલ ઇન્સ્યુલેશન મોનિટરિંગ સાથે સંયોજનમાં ગ્રાઉન્ડિંગના ઉપયોગ માટેનો આધાર એ હકીકત છે કે આઇસોલેટેડ ન્યુટ્રલવાળા નેટવર્ક્સમાં સોલિડ અર્થ ફોલ્ટ વર્તમાન Ic, તે ઇલેક્ટ્રિકલ સાધનોના હાઉસિંગના ગ્રાઉન્ડિંગ પ્રતિકાર પર આધારિત નથી, જે નથી. સામાન્ય રીતે ઉર્જાયુક્ત (એ હકીકતને કારણે કે ગ્રાઉન્ડિંગ પોઈન્ટની વાહકતા તટસ્થ, ઇન્સ્યુલેશન અને તબક્કો ક્ષમતાની વાહકતાના સરવાળા કરતા નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે) અને ક્ષતિગ્રસ્ત તબક્કાનું વોલ્ટેજ જમીનની તુલનામાં Uz છે. સ્ત્રોતના તબક્કાના વોલ્ટેજનો એક નાનો ભાગ.

જમીનની સાપેક્ષમાં સપ્રમાણતા પ્રતિકારક ઇન્સ્યુલેશન માટે AzSand Uz ની માત્રાના મૂલ્યો નીચે મુજબ નક્કી કરવામાં આવે છે:

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

જ્યાં rz — ઇલેક્ટ્રિકલ ઇક્વિપમેન્ટ હાઉસિંગનો ગ્રાઉન્ડિંગ રેઝિસ્ટન્સ. ત્યારથી z >> rz, પછી Uz << Uf.

સૂત્રોમાંથી જોઈ શકાય છે તેમ, આઇસોલેટેડ ન્યુટ્રલવાળા નેટવર્કમાં, એક તબક્કાથી જમીન સુધીની શોર્ટ-સર્કિટ શોર્ટ-સર્કિટ કરંટનું કારણ બની શકતી નથી, વર્તમાન I અનેક મિલિઅમ્પિયર્સ છે. રક્ષણાત્મક શટડાઉન એ સુનિશ્ચિત કરે છે કે ઇલેક્ટ્રિક આંચકોની ઘટનામાં અને ભૂગર્ભ નેટવર્કમાં ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્ટોલેશનનું સ્વચાલિત શટડાઉન ઇન્સ્યુલેશનની સ્થિતિના સ્વચાલિત નિરીક્ષણ પર આધારિત છે.

1000 V ઉપરના વોલ્ટેજ પર આઇસોલેટેડ ન્યુટ્રલ સાથે નેટવર્કની એપ્લિકેશન

આઇસોલેટેડ ન્યુટ્રલ (નીચા ગ્રાઉન્ડિંગ કરંટ સાથે) 1 kV કરતાં વધુના વોલ્ટેજવાળા થ્રી-વાયર ઇલેક્ટ્રિકલ નેટવર્કમાં 3 — 33 kV ના વોલ્ટેજવાળા નેટવર્કનો સમાવેશ થાય છે. અહીં, જમીનના સંદર્ભમાં તબક્કાઓના કેપેસિટીવ વાહકતાને અવગણી શકાય નહીં.

સામાન્ય સ્થિતિમાં, સ્ત્રોતના તબક્કાઓમાં પ્રવાહો જમીનના સંદર્ભમાં તબક્કાઓના લોડ અને કેપેસિટીવ પ્રવાહોના ભૌમિતિક સરવાળા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. ત્રણ તબક્કાઓના કેપેસિટીવ પ્રવાહોનો ભૌમિતિક સરવાળો શૂન્ય સમાન છે, તેથી કોઈ વર્તમાન જમીનમાંથી વહે છે.

સોલિડ અર્થ ફોલ્ટમાં, આ ખામીયુક્ત તબક્કાના પૃથ્વી પરનું વોલ્ટેજ લગભગ શૂન્ય જેટલું થઈ જાય છે. અને અન્ય બે (ક્ષતિગ્રસ્ત) તબક્કાઓના પૃથ્વી પરના વોલ્ટેજ રેખીય મૂલ્યો સુધી વધે છે. ક્ષતિ વિનાના તબક્કાઓના કેપેસિટીવ પ્રવાહો પણ √3 ગણો વધે છે, કારણ કે તબક્કા નથી, પરંતુ રેખા વોલ્ટેજ હવે તબક્કાના કેપેસિટેન્સ પર લાગુ થાય છે. પરિણામે, સિંગલ-ફેઝ અર્થ ફોલ્ટનો કેપેસિટીવ પ્રવાહ તબક્કા દીઠ સામાન્ય કેપેસિટીવ પ્રવાહ કરતાં 3 ગણો થાય છે.

આ પ્રવાહોનું સંપૂર્ણ મૂલ્ય પ્રમાણમાં નાનું છે. તેથી, 10 kV ના વોલ્ટેજ અને 10 કિમીની લંબાઈવાળી ઓવરહેડ પાવર લાઇન માટે, કેપેસિટીવ પ્રવાહ લગભગ 0.3 A છે. અને સમાન વોલ્ટેજ અને લંબાઈવાળી કેબલ લાઇન માટે - 10 A.

આઇસોલેટેડ ન્યુટ્રલ સાથે 3 - 35 kV ના વોલ્ટેજવાળા ત્રણ-વાયર નેટવર્કનો ઉપયોગ વિદ્યુત સલામતી (આવા નેટવર્ક હંમેશા લોકો માટે જોખમી હોય છે) અને કનેક્ટેડ ઇલેક્ટ્રિકલ રીસીવરોની સામાન્ય કામગીરીને સુનિશ્ચિત કરવાની ક્ષમતાને કારણે નથી. ચોક્કસ સમયગાળા માટે તબક્કા-તબક્કાના વોલ્ટેજ સુધી. હકીકત એ છે કે આઇસોલેટેડ ફેઝ-ન્યુટ્રલવાળા નેટવર્ક્સમાં સિંગલ-ફેઝ અર્થ ફોલ્ટ સાથે, ફેઝ-ટુ-ફેઝ વોલ્ટેજ મેગ્નિટ્યુડમાં યથાવત રહે છે અને તબક્કો 120 °ના ખૂણા દ્વારા ખસેડવામાં આવે છે.

ક્ષતિ વિનાના તબક્કામાં વોલ્ટેજનો વધારો રેખીય મૂલ્ય સુધી વિસ્તરે છે જ્યાં સુધી બધું ન હોય ત્યાં સુધી અને લાંબા સમય સુધી સંપર્કમાં રહેવાથી, ઇન્સ્યુલેશનને નુકસાન અને તબક્કાઓ વચ્ચે અનુગામી શોર્ટ સર્કિટ શક્ય છે.તેથી, આવા નેટવર્ક્સમાં, પૃથ્વીની ખામીને ઝડપથી શોધવા માટે, સ્વચાલિત ઇન્સ્યુલેશન નિયંત્રણ હાથ ધરવામાં આવવું જોઈએ, જ્યારે તબક્કાઓમાંથી કોઈ એકનો ઇન્સ્યુલેશન પ્રતિકાર પૂર્વનિર્ધારિત મૂલ્યથી નીચે આવે ત્યારે સિગ્નલ પર કાર્ય કરવું.

મોબાઇલ ઇન્સ્ટોલેશન, પીટ ખાણો, કોલસાની ખાણો અને પોટાશ ખાણોના સબસ્ટેશનને સપ્લાય કરતા નેટવર્ક્સમાં, પૃથ્વીની ખામી સંરક્ષણને ડિસ્કનેક્ટ કરવા માટે કાર્ય કરવું આવશ્યક છે.

જ્યારે તબક્કો જમીન પર આર્કિંગ આર્ક દ્વારા બંધ કરવામાં આવે છે, ત્યારે રેઝોનન્સ ઘટના અને ખતરનાક ઓવરવોલ્ટેજ (2.5 — 3.9) Uph, જે નબળા ઇન્સ્યુલેશન સાથે, તેની નિષ્ફળતા અને શોર્ટ સર્કિટ તરફ દોરી જાય છે. તેથી, રેખા અલગતાનું સ્તર રેઝોનન્ટ ઓવરવોલ્ટેજની આવર્તન દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

6 અને 10 kV ના વોલ્ટેજ પર અનુક્રમે 35 અને 20 kV ના વોલ્ટેજ પર 10 અને 15 A થી ઉપરના કેપેસિટીવ અર્થ ફોલ્ટ કરંટવાળા નેટવર્ક્સમાં વિક્ષેપિત આર્ક્સ થાય છે.

તૂટક તૂટક ચાપની શક્યતાને દૂર કરવા અને થ્રી-વાયર નેટવર્કના તટસ્થ ભાગમાં ઇન્સ્યુલેશન ઇલેક્ટ્રિકલ સાધનો માટે સંકળાયેલા ખતરનાક પરિણામોને દૂર કરવા માટે ઇન્ડક્ટિવનો સમાવેશ થાય છે. આર્ક સપ્રેસન રિએક્ટર... રિએક્ટરની ઇન્ડક્ટન્સ એવી રીતે પસંદ કરવામાં આવે છે કે પૃથ્વી ફોલ્ટના સ્થાન પર કેપેસિટીવ પ્રવાહ શક્ય તેટલો નાનો હોય અને તે જ સમયે સિંગલ-ફેઝ અર્થ ફોલ્ટ પર પ્રતિક્રિયા આપતા રિલે પ્રોટેક્શનની કામગીરીની ખાતરી આપે છે.

એમ.એ. કોરોટકેવિચ