Сравнение методов заземления нейтрали
Методы нейтрального заземления
Заземление системы обычно можно рассматривать по трем основным категориям.
Изолированная нейтральная система
Нейтраль не заземлена напрямую. В действительности электрическая система заземляется через емкость системы заземления.
Замыкание на землю вызывает ток утечки из-за превышения тока в несущей способности кабеля и напряжение здоровых фаз не поднимается до напряжения линии. Таким образом, система работает при существующем замыкании на землю, улучшая непрерывность системы и ее питание.
изолированная нейтральная система
«Очень сложно обнаружить место утечки. Основным чувствительным компонентом является вольтметр. Этот метод обычно используется для сетей AG».
Прямое заземление
Нейтраль силовых трансформаторов или генератора подключается непосредственно к земле.
Ток утечки = трехфазный симметричный ток короткого замыкания и может превышать номинальный ток в 20–30 раз. Перенапряжение в твердой фазе не превышает напряжения земли.
Схема прямого заземления
«Когда система напрямую заземлена, ограничения тока утечки нет».
Сопротивление заземления
Целью этого метода является ограничение тока утечки для большей безопасности. Существует три типа сопротивления земли:
► Сопротивление,
► Реактивное сопротивление,
► Катушка дугогасителя (катушка Петерсена).
1) Заземление через резистор
Нейтраль соединена с землей через резистор. Ток утечки ограничивается выбранным значением:
Если=В/Р
R = значение сопротивления (Вт)
В = напряжение сети (кВ)
Система, правильно заземленная с помощью резистора, не подвержена вредному воздействию переходных перенапряжений.
Схема заземления через резистор
Причины ограничения тока сопротивлением;
► Чтобы уменьшить последствия возгорания и плавления неисправных электрических устройств,
► Для снижения механических напряжений в цепях и устройствах, пропускающих токи утечки,
► Для уменьшения поражения электрическим током исключаются опасности, связанные с токами утечки для персонала.
«Существует два класса в зависимости от уровня тока утечки в почве, где ток допускается; высокое значение сопротивления и низкое значение сопротивления (не существует общепринятых стандартов уровня тока утечки на землю, определяющих эти два класса)»
На практике существует явная разница;
► Высокое значение сопротивления обычно используется при уровнях тока утечки на землю 10 А или менее.
► Низкое значение сопротивления обычно используется при уровнях тока утечки на землю от 10 А до 3000 А.
Оба класса предназначены для ограничения тока утечки на землю и защиты системы от переходных перенапряжений (до безопасного уровня). Однако метод высокого сопротивления не требует немедленного устранения утечки на землю. Поскольку ток утечки ограничен очень низким уровнем, защитная тяга, связанная с высоким значением сопротивления, обычно является обнаружением и сигнализацией.
Преимущество метода низкого сопротивления состоит в немедленной и выборочной очистке заземленной цепи. Однако минимальный ток утечки должен быть достаточно большим, чтобы положительно активировать подвижный контакт применяемого реле тока утечки на землю.
2) Заземление через реактивное сопротивление
Нейтраль соединена с землей через реактивное сопротивление. Замыкание на землю является функцией реактивного сопротивления нейтрали; Уровень тока утечки часто используется в качестве критерия для определения степени заземления.
Схема заземления через реактивное сопротивление
В этом методе, чтобы предотвратить переходное перенапряжение, ток утечки на землю должен составлять не менее 60% трехфазного тока утечки. Это значительно выше уровня тока утечки, требуемого в системе с использованием резисторов. Следовательно, реактивное заземление в целом не может рассматриваться как альтернатива системе, использующей резисторы.
«Эта система используется, когда системный трансформатор недоступен (система, соединенная треугольником)».
3) Заземление через дугогасительную катушку.
Заземляющий реактор, включенный между землей и нейтралью системы, обеспечивает то, что в условиях повреждения при относительно высоком значении специально подобранного реактивного сопротивления реактивный ток в земле уравновешивает емкостной ток, протекающий по линиям в землю. Таким образом, ток, текущий на землю в месте повреждения, ограничивается практически нулевым.
Схема заземления через дугогасительную катушку
«При замыкании на землю изолятор может загореться сам, если вспыхнет, как вспышка, в воздухе. Этот метод заземления применяется в основном в системах напряжением 110 кВ, в основном на воздушных линиях электропередачи или распределительных линиях».
Системы таких конструкций редко используются в промышленных или коммерческих энергосистемах.
Tablo: Nötr Topraklama Yöntemleri
X0: Реактивное сопротивление нулевого ряда системы.
X1: Положительное уравнение реактивного сопротивления системы
R0: Сопротивление последовательности фаз на фазу.
XC0: Реактивная емкость для заземления системы, распределенная по фазам.
В: Рабочее напряжение