Le neutre est Définition, dispositif et objectif

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

L'industrie de l'énergie électrique est un complexe industriel complexe composé de nombreux composants. Pour que chaque élément fonctionne correctement et exécute ses tâches, une connaissance et une compréhension précises des processus physiques qui se produisent dans les équipements électriques sont nécessaires. Certains d'entre eux sont faciles à expliquer, nous vous suggérons donc de vous familiariser avec un concept tel que "neutre".

Utilisation générale du fil neutre dans les enroulements de transformateur

Le neutre est une connexion de conducteur à point zéro commune dans les transformateurs ou générateurs triphasés. À l'heure actuelle, il existe 4 principaux types d'attachement du point zéro:

1. Isolé. Ce type se caractérise par l'absence de neutre. Le schéma de connexion principal du réseau présenté est un triangle. Avec des défauts à la terre monophasés dans les phases de travail, ils ne ressentent pas les changements de consommation d'énergie. Ce type est utilisé dans les réseaux de distribution.6-35 kV.
2. Résonance mise à la terre. Cette option implique l'utilisation de la mise à la terre du point zéro des enroulements du transformateur ou du générateur via des bobines ou des réacteurs de suppression d'arc (DGK, DGR). La présence d'équipements spécialisés compense l'augmentation du niveau de courant, évitant ainsi des défauts entre phases plus complexes.
3. Profondément terreux. Le type de neutre le plus couramment utilisé dans les réseaux domestiques. L'enroulement des transformateurs du côté bas se fait dans une connexion en étoile ouverte et le point neutre est mis à la terre via la boucle de terre du transformateur ou du poste de transformation. En cas de défaut de ligne ou de court-circuit monophasé, un potentiel est créé par rapport à la terre, ce qui active la protection qui déconnecte la ligne.
4. Efficacement mis à la terre. Une sorte de neutre mis à la terre, qui est utilisé dans les réseaux haute tension de 110 kV et plus. Le point zéro des transformateurs de puissance et le potentiel de défaut sont ramenés à la terre. Pour augmenter l'efficacité des protections, un équipement supplémentaire est utilisé - un sectionneur de mise à la terre du neutre à une colonne (ZON). La position du dispositif de commutation est déterminée par les instructions de mode. Pour les réseaux de distribution de 6 à 35 kV, une mise à la terre via une résistance à faible résistance est utilisée.

Types de connexion des enroulements des transformateurs de puissance

Comme indiqué ci-dessus, le neutre est la connexion du conducteur neutre d'un transformateur ou d'un générateur triphasé. Pour déterminer le type de mise à la terre, il suffitregardez le schéma de l'équipement électrique. Pour un neutre isolé, le schéma du circuit est un triangle.

Le reste des options est mis en œuvre par la mise à la terre du conducteur neutre à la terre, DHA, résistance à faible résistance. Ces derniers sont principalement utilisés dans les sous-stations qui convertissent l'énergie électrique haute tension en faible consommation. Schéma de principe - étoile.

Neutre isolé dans les réseaux électriques

Utilisé dans les réseaux de distribution 6-35 kV. En ce qui concerne les manifestations physiques d'un neutre isolé, la tension monte à linéaire. L'objectif principal de ce type est associé aux points suivants:

1. Le réseau ne s'éteint pas, il continue de fonctionner. Les consommateurs sur des phases sans circuit utilisent des appareils électroménagers monophasés jusqu'à ce que la ligne soit déconnectée. Il n'y a pas de déséquilibre de tension dans les réseaux 0,4 kV, dans les réseaux 6-35, il augmente jusqu'à linéaire.
2. La mise en place de tels réseaux est beaucoup moins chère à entretenir, ce qui vous permet d'économiser des fonds importants sur la distribution d'énergie électrique.
3. Haute fiabilité, en particulier sur les lignes électriques aériennes. La chute de la branche n'éteindra pas le chargeur et garantira sa performance.

Les principaux inconvénients des réseaux isolés sont:

1. Avec un court-circuit monophasé, le réseau continue de fonctionner, les protections ne fonctionnent pas, ce qui entraîne parfois des accidents avec la population.
2. La présence de processus ferrorésonnants et l'apparition de puissance réactive, qui dégrade la qualitéénergie électrique.

Résistance et tension de 110 kV et plus: comment le point zéro est-il exécuté ?

La mise à la terre efficace est un type spécial de conducteur neutre connecté à un équipement spécialisé, qui est utilisé dans les installations électriques supérieures à 1 kV. Pour les réseaux de distribution, une variante avec mise à la terre par des résistances à faible résistance est utilisée, qui assure la déconnexion de la ligne en cas de défaut à la terre monophasé sans temporisation.

Les lignes à haute tension de 110 kV et plus utilisent également le type de neutre présenté, ce qui garantit une réponse rapide des protections. Pour augmenter la sensibilité du fonctionnement "relais", chaque transformateur de puissance dispose d'un équipement ZON spécial. La mise à la terre du neutre à colonne unique fournit également une protection contre les surcharges.

Mise à la terre via des résistances à faible résistance

L'utilisation de résistances à faible résistance est considérée comme une solution idéale pour la sécurité des personnes dans les réseaux de distribution, ainsi que pour le maintien de l'isolation des lignes de câbles. La mise en œuvre de la protection consiste à amener le point zéro à un équipement spécialisé, qui a une résistance ohmique inférieure et donne un signal pour éteindre la ligne. L'alimentation est coupée avec une temporisation minimale, ce qui est l'un des avantages. D'autres incluent:

• Premièrement, il s'agit d'un neutre qui, lorsque la "terre" apparaît, détermine avec précision la direction endommagée et éteint le nécessaireligne.
• Deuxièmement: il n'est pas nécessaire de faire des calculs supplémentaires et de compiler des cartes de régime avec des possibilités limitées pour faire sonner les réseaux de distribution.

Inconvénients importants de ce type de mise à la terre:

1. Non efficace pour les courants de défaut à la terre élevés car cela cause des problèmes dans les sous-stations où des résistances à faible résistance sont installées.
2. Faible efficacité sur les lignes aériennes, ainsi que sur les lignes longue distance. Dans le premier cas, la moindre approche de branches d'arbres entraînera l'arrêt de la mangeoire. Particulièrement pertinent avec les consommateurs des catégories 1 spéciale, 1 et 2.
3. Les arrêts supplémentaires qui se produisent en raison d'un mauvais fonctionnement des protections (absence de réenclenchement automatique), impliquent des temps d'arrêt de la consommation, des pertes matérielles de l'organisation de l'alimentation électrique.

Mise à la terre aveugle des transformateurs de puissance

Tout ce qui est connecté au réseau de distribution 0,4 kV est un neutre avec une terre sourde à la terre. Le type présenté a une place et un rôle particulier en termes de sécurité. Lorsqu'un court-circuit à la terre se produit, la protection est déclenchée, en particulier, PN-2 brûle ou la machine s'éteint. Concernant un tel réseau, des protections sont également en cours de développement pour le câblage des maisons et des appartements. Un exemple frappant est le fonctionnement du RCD, qui assure la détection des courants de fuite.

Les principaux avantages de ce type de neutre sont:

1. Idéal pour la distribution d'énergie électrique, entretien ménager et spécialisééquipements monophasés/triphasés.
2. Le circuit de protection ne nécessite pas d'équipement spécialisé et coûteux. Des moyens techniques tels que des fusibles ou des disjoncteurs peuvent facilement faire face à un court-circuit à la terre.

Les inconvénients incluent:

1. Les protections sont insensibles aux courts-circuits longue portée. Il est nécessaire de calculer avec précision la résistance ohmique de la boucle phase zéro et le bon choix de disjoncteurs ou de fusibles.
2. Le déclenchement ne se produit pas s'il n'y a pas de défaut à la terre. Cela représente un danger pour l'homme, qui est corrigé par l'utilisation de fils isolés.

Neutres à masse résonante ou compensés

Les neutres mis à la terre par résonance sont principalement utilisés dans les réseaux de distribution avec une tension de 6-35 kV, où le schéma de connexion est réalisé par des lignes de câble. La connexion du point zéro s'effectue via un plongeur spécial ou des transformateurs réglables RUOM. Un tel système vous permet de déterminer l'inductance du réseau lors d'un court-circuit monophasé, ce qui permet de compenser le niveau de courant.

Ce type de neutre réduit le risque d'accident, le passage d'un court-circuit monophasé à un court-circuit interphase. Les avantages pour la tension 6-35 kV sont:

Le principal avantage est lié à l'objectif de l'équipement. Haut degré de protection de l'isolation des lignes de câbles avec un réglage approprié

Les inconvénients d'un réseau avec ce type de neutre sont:

1. Difficile à mettre en place. Une sous-compensation ou une surcompensation peut survenir,qui empêchera l'utilisation correcte de l'équipement. Pour l'alignement, il faut calculer l'inductance des courants en fonction de la longueur de la ligne, de la puissance des transformateurs. En cas de modification du schéma ou d'ajout d'équipements électriques, les transformateurs à piston ne font pas toujours face aux tâches.
2. Un équipement mal configuré et une forte usure des câbles entraînent une réaction en chaîne qui entraîne la défaillance de plusieurs sections faibles du réseau.
3. Augmentation des pertes techniques qui surviennent pendant l'exploitation, ainsi que des problèmes de sécurité. La compensation de courant dans la sous-station est mise en œuvre par rapport à la terre.
4. Impossibilité de déterminer la ligne où le court-circuit s'est produit. Le processus de choix d'un départ avec "terre" est effectué par une comparaison des courants harmoniques, ce qui n'est pas toujours considéré comme un moyen efficace d'obtenir des informations fiables.

Conducteur neutre et bobine d'extinction d'arc, réacteur

La différence de neutre résonnant à la terre est liée à l'équipement utilisé. Comme indiqué ci-dessus, le point zéro peut être situé sur une bobine d'extinction d'arc de type plongeur ou sur un réacteur réglable. Les principales différences sont associées aux points suivants:

1. DGK suppose une compensation via un système accordé de transformateurs à piston. Le réglage est mis en œuvre par des calculs d'un réseau réel par le service de protection de relais. Lorsqu'un défaut à la terre se produit, les courants sont compensés en fonction de l'inductance. Le processus n'est ni réglementé ni ajusté, ce quiest un moment désagréable dans le cas de l'apparition de "terre" en plusieurs points sur des lignes différentes.
2. DGR - équipement plus moderne, qui implique l'utilisation de systèmes automatiques pour déterminer l'inductance du réseau. Parmi les options populaires figurent les réacteurs de type RUOM avec réglage SAMUR. La mise en œuvre de l'interrogation en temps réel garantit l'opérabilité même avec plusieurs défauts à la terre.

Qu'il soit solidement mis à la terre ou isolé, chaque type a sa place dans l'industrie électrique d'aujourd'hui. Et la connaissance des fonctionnalités vous permettra de traiter l'essence physique du problème.