השנאי שהופך את עצמו לנייטרלי: השנאי הארקת זיג-זג

מבוא (לכולם)

דמיין מערכת חשמל תלת פאזית המצויירת כמשולש: שלושה חוטים המובילים זרם במרחק של 120° זה מזה, אך ללא חוט ניטרלי רביעי . אם חוט אחד נוגע בטעות באדמה (תקלת קו לאדמה), אין דרך חזרה קלה, ולכן זרם התקלה נשאר זעיר וקשה להבחין בו. גרוע מכך, שני החוטים הבריאים יכולים להתנדנד לעבר מתח קו-קו מלא ולהלחיץ ​​בשקט כל כבל ומנוע באוטובוס. שנאי הארקה זיגזג הוא שנאי חכם ומתמחה שמתקן זאת: הוא בונה בשקט נקודה ניטרלית מלאכותית כך שהמערכת יכולה להיות מוארקת בבטחה, ניתן לזהות תקלות והמתחים נשארים יציבים. זה לא שם כדי להפעיל את האורות שלך - זה שם כדי להגן על המערכת.

איך זה עובד (עיקרון וסוג)

השם "זיג-זג" מגיע מהפריסה המתפתלת. על כל אחת משלוש איברי ליבת הברזל יושבות שני פיתולים, ושתי הפיתולים על איבר שייכים לשלבים שונים , פתולים בכיוונים מנוגדים. בפעולה רגילה ומאוזנת זרמי שלושת הפאזות שווים ומרוחקים זה מזה ב-120°, כך שההשפעות המגנטיות שלהם מתבטלות בתוך הליבה. לאחר מכן השנאי שואב רק זרם מגנט קטן והנקודה הנייטרלית יושבת בשלווה ליד פוטנציאל כדור הארץ.

תקלת קרקע אינה מאוזנת. זה יוצר רכיב ברצף אפס - זרם שזורם באותו אופן בכל שלושת השלבים. הדפוס הזה אינו מבטל בפיתול הזיגזג; במקום זאת הוא מוצא נתיב חזרה בעל עכבה נמוכה דרך הנייטרלי המלאכותי. אז עצם המכשיר ש"מתעלם" מזרם עומס רגיל פותח דלת מבוקרת לזרם תקלת אדמה. הנייטרלי הנגזר מקושר בדרך כלל לאדמה דרך נגד הארקה נייטרלי (NGR) או כור המגביל את זרם התקלה לערך נבחר ובטוח.

דוגמה ליישום (מהנדס)

שקול מפעל תעשייתי המוזן מאפיק מתח בינוני 11 קילו וולט המחובר לדלתא - נפוץ מכיוון שמערכות דלתא לא מספקות ניטרליות. התקן שנאי הארקה זיגזג על האוטובוס הזה עם, למשל, 400 A NGR. בפעולה רגילה הוא נושא רק זרם מגנט. כאשר תקלות פאזה לאדמה, זרם ברצף אפס חוזר דרך השנאי הנייטרלי וה-NGR, ומייצר זרם תקלה מוגבל וניתן לזיהוי (לדוגמה 400 A עבור ~10 שניות שההגנה צריכה להיפסק). בלעדיה, תקלת ההארקה הראשונה תהיה כמעט בלתי נראית בעוד הפאזות הלא תקלות מתחזקות לכיוון קו-קו. התקנים הרלוונטיים הם IEC 60076-6 ו-IEEE C57.32 (התקני הארקה ניטרליים).

פרמטרים ובחירה מרכזיים (מהנדס)

מכיוון שזרם נורמלי הוא זעיר, יחידות אלה בדרך כלל מדורגות בזמן קצר (10 שניות, 30 שניות או 60 שניות של זרם תקלה מלא) ולא מדורגים ברציפות - אם כי חלקן כוללות דירוג עומס רציף עזר. ציין: מתח מערכת (בדרך כלל 3.3-66 קילו-וולט), זרם תקלת אדמה נדרש, משך תקלה, שיטת הארקה (מוצק / התנגדות / תגובתיות), ועכבה ברצף אפס. אזהרה: תקלות חוזרות או אי פינוי עלולות לחרוג מהדירוג התרמי לזמן קצר ולהרוס את היחידה.

תפיסה מוטעית נפוצה ועובדה מהנה

תפיסה שגויה: "שנאי הארקה הוא רק שנאי כוח קטן שאפשר גם למשוך ממנו עומס." במציאות הוא בדרך כלל לא מספק עומס - רק התייחסות לקרקע. עומס אמיתי זקוק לפיתול עזר בעל דירוג ספציפי.

עובדה מהנה: לשנאי זיגזג יש פיתולים ראשוניים אך אין פיתולים משניים בכלל . ה"פלט" שלו אינו כוח אלא נקודה נייטרלית יציבה - ללא ספק הטרמינל החשוב ביותר בכל המערכת.