Tikriausiai važiavote prie vienos iš tų didelių elektros pastočių ir matėte tas dideles metalines dėžes, dūzgiančias už aukštų tvorų. Jie atrodo gana pramoniniai ir nuobodūs, bet vienas iš jų iš tikrųjų atlieka rimtą darbą,-pavyzdžiui, paslėptas stabdžių pedalas visam elektros tinklui. Tas dalykas vadinamas aNeutralus įžeminimo rezistorius(arba NER, kartais vadinamas NGR). Be jo toks paprastas dalykas, kaip ant linijos nukritusi medžio šaka, gali virsti didele netvarka, sugadinusia įrangą ir amžiams nutrūkusia elektros energija.
Paprastai elektra gražiai laikosi laidų viduje ir teka kaip vanduo vamzdyje. Bet atsitinka,-nepakanka izoliacijos, trenkia žaibas, pažeidžiamas kabelis-ir ta galia pabėga. Tai agedimo srovė, o jei nekontroliuojama, tai žiauru. Mes kalbame apie pakankamai energijos, kad iš esmės per sekundės dalį išgarintume varinius laidus, išlydytų transformatorius, kiltų gaisrai ar sukeltų lanko blyksnius, kurie sugriauna viską. Tikslas yra sustabdyti tą chaosą, kol jis nepaaštrėjo.
Čia atsiranda NER. Iš esmės tai didelis rezistorius, prijungtas tarp transformatoriaus neutralaus taško (subalansuoto sistemos centro) ir tikrojo žemės. Kai gedimo srovė bando skubėti į žemę, ji pirmiausia turi prasiskverbti per šį rezistorių. Atsparumas sulėtina iki saugaus, nuspėjamo lygio,-kad apsauginės relės ir pertraukikliai galėtų aptikti problemą ir greitai suveikti, bet ne tiek, kad įranga pradėtų kepti.
Pagalvokite apie tai taip: be rezistoriaus tai tarsi pilnai atidarytas gaisrinis hidrantas. Naudojant NER, tai labiau panašu į siauro antgalio uždėjimą ant žarnos -vis tiek praleidžia vandenį (srovę), kad suaktyvintų „pavojaus signalą“, bet ne sprogstamąjį potvynį.
Įžeminimo pagrindai: kodėl mums net reikia šio „saugaus išėjimo“
Įžeminimas yra susijęs su saugiu keliu atgal į žemę, o ne per žmones, prietaisus ar atsitiktinius metalo gabalėlius. Tai darome naudodami tokius dalykus kaip variniai strypai, įkišti į dirvą šalia jūsų skaitiklio, arba kartais net buitiniai vandens vamzdžiai. Tačiau vien neribotos srovės nuleidimas į žemę taip pat yra blogos naujienos-būtent dėl to atsiranda didžiuliai gedimų bangos.
Tvirtas įžeminimas prieš varžinį įžeminimą
Tvirtas įžeminimasreiškia neutralų prijungimą tiesiai prie žemės, jokių apribojimų. Tai pigu ir paprasta, o pertraukikliai suveikia greitai, nes gedimų srovės yra didžiulės. Minusas? Didžiulės srovės=didžiulė žala. Lanko blykstės, išsilydę laidai, sugadintų transformatorių-remontas brangsta ir trunka amžinai.
Atsparumo įžeminimas(su NER) prideda tą tyčinį stabdymą. Tai kainuoja šiek tiek daugiau iš anksto, tačiau sumažina žalą gedimų metu. Dauguma didelių pramonės objektų, elektrinių ir komunalinių paslaugų eina šiuo keliu, nes prastovos kenkia daug labiau nei rezistoriaus kaina.
Kodėl transformeriams patinka NER
Vietiniai transformatoriai yra kaimynystės tinklo šerdis-dideli, brangūs, pasirinktiniai dalykai, kuriuos pakeisti užtrunka mėnesius, jei jie sprogsta. Blogas gedimas sukuria beprotišką karštį ir magnetines jėgas, kurios gali susukti ritinius arba susmulkinti izoliaciją viduje. NER riboja viršįtampią tiesiai neutraliame taške, veikdamas kaip amortizatorius, todėl transformatorius gali išgyventi, galbūt tik suveikiant pertraukikliui, o ne visiškai sunaikinti.
Didelio-atsparumo įžeminimas itin-kritinėms vietoms
Tokiose vietose kaip ligoninės, duomenų centrai ar kitose vietose, kuriose elektros energijos tiekimas gali būti pražūtingas (pagalvokite, operacines ar serverių fermas), jie dažnai naudojadidelio{0}}varžumo įžeminimas. Čia rezistorius yra itin didelės-vertės, todėl gedimo srovė yra maža-gal tik kelių amperų, kurių užtenka lemputei uždegti, bet ne iš karto išjungti išjungiklius. Maitinimas lieka įjungtas, pavojaus signalai išsijungia, techninės priežiūros darbuotojai ieško problemos neišjungdami visko. Premija: žymiai mažesnė lanko blyksnių rizika, todėl darbuotojai taip pat išliks saugesni.
Generatoriams taip pat reikia apsaugos
Atsarginiai generatoriai yra sudėtingi, palyginti su milžinišku tinklu. Staigus gedimo antplūdis gali juos pašėlusiai supurtyti (pagalvokite, kaip įmesti veržliaraktį į besisukančius įrenginius) arba perkaisti apvijas, kol izoliacija išsilydys. NER pataiko, neleidžia generatoriui sunaikinti būtent tada, kai jums labiausiai reikia atsarginės energijos.
Iš ko pagaminti NER
Šiuolaikinio viduje matysite nerūdijančio plieno juostelių tinklelius, besisukančius zigzagais kaip milžiniškus skrudintuvo elementus. Elektra kovoja ilgą kelią, energijos perteklių paversdama šiluma, kuri saugiai išsklaidoma. Nerūdijantis plienas tarnauja amžinai-nerūdija, nėra nuotėkių.
Senesni kartais naudodavo skystuosius rezistorius (sūdyto vandens rezervuarus, kurie prastai laidi ir išverda energiją). Jie veikia esant dideliam antplūdžiui, bet jiems reikia nuolatinės auklės,-garinimo, šaldymo, cheminių pokyčių. Plieninės grotelės laimi dėl mažo-priežiūros patikimumo.
Tvarkykite tuos slaptus įtampos šuoliais
Dėl staigių gedimų gali atsirasti „trumpalaikių viršįtampių“-bjaurių šuolių, kurie laikui bėgant atsimuša į izoliaciją ir išmuša skylutes. NER padeda slopinti šiuos svyravimus, suteikdami sistemai valdomą įžeminimo jungtį, kaip amortizatoriai nelygiame kelyje.
Kaip jie nustato šių daiktų dydį
Inžinieriai neatspėja. Jie apskaičiuojami pagal sistemos įtampą, pageidaujamą gedimo srovės ribą (dažnai kelis šimtus amperų) ir tai, kiek laiko reikia atlaikyti apkrovą (paprastai 10 sekundžių,-pakankamai ilgai, kad išjungikliai veiktų). Jis sukurtas sprintui, o ne maratonui: trumpam sugerkite didžiulį karštį, tada atvėsinkite ir vėl pasiruoškite. IEEE standartai užtikrina, kad jie būtų griežtai išbandyti{5}}be jokių aštrių kampų.
Dažniausias gedimas: vienos fazės-į-įžeminimas
Tai kasdienis galvos skausmas,{0}}kai laidas kažkaip paliečia žemę. Be kontrolės, bumas: banguotas miestas. NER paverčia jį mažu, aptinkamu nuotėkiu, kuris greitai pašalinamas, o ne užtemimas, dažnai tik mirgėjimas.
Viskas jungiasi tiesžvaigždės taškas(neutrali stebulė transformatoriaus viduje). NER yra čia pat kaip vartų sargas-bet kokia gedimo srovė turi eiti per ją, kad pasiektų žemę.
Kas gali suklysti (ir kaip tai sugauti)
Šie gyvena lauke, todėl oras juos užklumpa: prasiskverbia lietus, rūdija dalis, blokuoja oro srautą. Šilumos ciklai dėl gedimų plečia / susitraukia metalą, laikui bėgant atlaisvindami varžtus. Laisvos arba korozijos pažeistos jungtys sukuria silpnas vietas, kuriose gali prasidėti lankas.
Priežiūra yra paprasta, bet labai svarbi:
Vizuali patikra: atidarykite, ieškokite nuotėkio, rūdžių, šiukšlių, paukščių lizdų.
Priveržkite daiktus: varžtai, jungtys{0}}vibracija juos atpalaiduoja.
Bandymas su matuokliu: patvirtinkite, kad pasipriešinimas vis dar yra{0}}taškus.
Iš anksto pastebėkite problemas ir išvengsite netikėtumų.
Apatinė eilutė
Pastotės atrodo paslaptingai, tačiau daug išmaniosios inžinerijos užtikrina jų (ir mūsų) saugumą. NER yra tas tylus stabdžių pedalas-be jo, smulkūs incidentai virsta nelaimėmis. Tai apriboja chaosą, taupo transformatorius, pašalina gedimus ir apsaugo brangią įrangą. Elektra varomame pasaulyje jis yra vienas iš tų, kurie-už-užkulisiai užtikrina, kad energija būtų patikima, o ne griauna. Gana šaunu, kai pagalvoji.
