Токи нулевой последовательности: понятие
Токи нулевой последовательности в большинстве силовых сетей возникают, в основном из-за того, что происходит замыкание фазы на землю. Формирование токов характерно не только для потенциально опасных ситуаций, но и для нормальных режимов функционирования, причем они оказываются очень выраженными, из-за чего активируются защитные модули.
Для трехфазных сетей, использующих переменное напряжение, характерно множество рабочих режимов, к категории которых относятся и несимметричные. Чтобы рассчитать подобные режимы, необходимо пользоваться технологией симметричных вводных, где фазные токи и напряжения выражены как сумма, где учтены все последовательности.
Автоматические и релейные защитные комплексы, как правило, строятся на прямых и нулевых последовательностях. Первые формируются токами и напряжениями синусоидальной формы, выраженность которых идентична и не зависит от фазы. Нечто похожее характерно и для нулевых последовательностей.
При симметричной работе фазные токи и напряжения должны характеризоваться исключительно прямой последовательностью, отклонение от этой нормы указывает на серьезную аварию и предполагает необходимость в экстренном обесточивании некоторых сетевых сегментов.
Принцип функционирования
Трансформаторы тока нулевой последовательности с технической точки зрения являются устройствами, задача которых – фиксация токов в конкретный момент времени. Если сравнить их с прочими категориями трансформаторов, то они характеризуются особыми рабочими алгоритмами и принципами. Базовая функция – фиксация утечек токов, пропадания фазы в 3-фазных линиях. Формирование токовой асимметрии в проводниках указанных кабелей приводит к появлению сигналов, которые и фиксируют трансформаторы тока. Далее этот сигнал передается на механизм управления, обесточивающий линию для исключения негативных последствий.
С учетом сказанного выше можно сделать вывод, что основа функционирования трансформаторов нулевой последовательности – выделение сигналов управления из токов нулевой последовательности, если происходит замыкание фазы на землю. Устройства в полной мере подходят для систем, где нейтраль укомплектована дополнительной изоляцией, либо применены защитные комплексы на реле. Настроить подобные реле удастся с максимальной точностью, что исключит ложные срабатывания или, как минимум, сделает их количество незначительным.
Содержание статьи
[Скрыть]Классификация и характеристики
Трансформаторы тока нулевой последовательности представлены множеством версий. В первую очередь, классифицировать их можно по основным рабочим показателям, к числу которых относится следующее:
-
номинальное напряжение;
-
номинальная частота токов;
-
коэффициент трансформации;
-
напряжение, превышающее номинал, которое устройство может выдержать без повреждений;
-
допустимый нагрев;
-
допустимое количество подключаемых кабелей.
Дополнительные показатели
При подборе трансформаторов тока также обязательно нужно учитывать их корпусное исполнение. При эксплуатации в сложных условиях, предполагающих высокую вероятность контакта с влагой, механических воздействий, необходимо использовать оборудование, укомплектованное корпусами из прочного полимера, сделанными по технологии литья. Они гораздо прочнее, в сравнении со штампованными аналогами, на них отсутствуют швы и другие слабые места, где концентрируется нагрузка, может произойти разрушение.
Диаметр центрального отверстия должен превышать диаметр кабеля, установленного в устройстве. Кабель или кабельные группы, при этом должны размещаться строго по центру, для дополнительной точности позиционирования можно использовать хомуты или другие элементы. Только в случае такого размещения можно добиться четкой фиксации токов, эффективной работы устройства, отсутствия ложных срабатываний и других проблем.
