Заземление нейтрали: Заземление нейтрали в сетях – типы, схемы согласно требованиям ПУЭ

Заземление нейтралей и защита разземленных нейтралей трансформаторов от перенапряжений | Практика

В современных энергосистемах сети 110 кВ и выше эксплуатируются с эффективным заземлением нейтралей обмоток силовых трансформаторов. Сети напряжением 35 кВ и ни­же работают с изолированной нейтралью или заземлением через дугогасящие реакторы.
Каждый вид заземления имеет свои преимущества и недостатки.
В сетях с изолированной нейтралью однофазное замыкание на землю не приводит к короткому замыканию. В месте замыкания проходит небольшой ток, обусловленный емкостью двух фаз на землю. Значительные емкостные токи обычно компенсируются полностью или частично включением в нейтраль трансформатора дугогасящего реактора. Остаточный в результате компенсации малый ток не способен под­держивать горение дуги в месте замыкания, поэтому поврежденный участок, как правило, не отключается автоматически. Металлическое однофазное замыкание на землю сопровождается повышением напряжения на неповрежденных фазах до линейного, а при замыкании через дугу возможно появление перенапряжений, распространяющихся на всю электрически связанную сеть, в которой могут находиться участки с ослабленной изоляцией.

Чтобы уберечь трансформаторы, работающие в сетях с изолированной нейтралью или с компенсацией емкостных токов, от воздействия повышенных напряжений, изоляцию их нейтралей выполняют на тот же класс напряжения, что и изоляцию линейных вводов. При таком уровне изоляции не требуется применение никаких средств защиты нейтралей, кроме вентильных разрядников, включаемых параллельно дугогасящему реактору.
В сетях с эффективным заземлением нейтрали (рис. 1.19) однофазное замыкание на землю приводит к короткому замыканию. Ток короткого замыкания (КЗ) проходит от места повреждения по земле к заземленным нейтралям трансформаторов Т1 и Т2 распределяясь обратно пропорционально сопротивлениям ветвей. Поврежденный участок выводится из работы действием защит от замыканий на землю. Через трансформаторы

(ТЗ и Т4), нейтрали которых не имеют глухого заземления, ток однофазного КЗ не проходит.
С учетом того, что однофазное КЗ является частым (до 80% случаев КЗ в энергосистемах приходится на однофазные КЗ) и тяжелым видом повреждений, принимают меры по уменьшению токов КЗ. Одной из таких мер является частичное разземление нейтралей трансформаторов.
Нейтрали автотрансформаторов не разземляются, так как они рассчитаны для работы с обязательным заземлением концов общей обмотки.
Число заземленных нейтралей на каждом участке сети устанавливается расчетами и принимается минимальным. При выборе точек заземления нейтралей в энергосистеме руководствуются как требованиями релейной защиты в части поддержания на определенном уровне токов замыкания на землю, так и обеспечением защиты изоляции разземленных нейтралей от перенапряжений. Последнее обстоятельство вызвано тем, что все трансформаторы 110-220 кВ отечественных заводов имеют пониженный уровень изоляции нейтралей. Так, у трансформаторов 110 кВ с регулированием напряжения под нагрузкой уровень изоляции нейтралей соответствует стандартному классу напряжения 35 кВ, что обусловлено включением со стороны нейтрали переключающих устройств с классом изоляции 35 кВ. Трансформаторы 220 кВ имеют также пониженный на класс уровень изоляции нейтралей. Во всех случаях это дает значительный экономический эффект, и тем больший, чем выше класс напряжения трансформатора.
Выбор указанного уровня изоляции нейтралей трансформаторов, предназначенных для работы в сетях с эффективно заземленной нейтралью, технически обосновывается значением напряжения, которое может появиться на нейтрали при однофазном КЗ. А оно может достигнуть почти 1/3 линейного напряжения (например, для сетей 110 кВ около 42 кВ — действующее значение). Очевидно, что изоляция класса 35 кВ разземленной нейтрали нуждается в защите от повышенных напряжений. Кроме того, при неполнофазных отключениях (или включениях) ненагруженных трансформаторов с изолированной нейтралью переходный процесс сопровождается кратковременными перенапряжениями. До­статочно надежной защитой нейтралей от кратковременных перенапряжений является применение вентильных разрядников. Нейтрали трансформаторов 110 кВ защищаются разрядниками 2хРВС-20 с наибольшим допустимым действую­щим напряжением гашения 50 кВ.
Однако практика показывает, что на нейтрали трансформаторов могут воздействовать не только кратковременные перенапряжения. Нейтрали могут оказаться под воздействием фазного напряжения промышленной частоты (для сетей 110 кВ 65-67 кВ), которое опасно как для изоляции трансформатора, так и для разрядника в его нейтрали. Такое напряжение может появиться и длительно (десятки минут) оставаться незамеченным при неполнофазных режимах ком­мутации выключателями, разъединителями и отделителями ненагруженных трансформаторов, а также при некоторых аварийных режимах.

Рис. 1.19. Однофазное короткое замыкание в сети с эффективным заземлением нейтрали.

Неполнофазное включение ненагруженных трансформаторов. На рис. 1.20 показан трехфазный трансформатор с изолированной нейтралью. Из векторной диаграммы видно, что при симметричном напряжении сети и параметрах схемы токи намагничивания и магнитные потоки в сердечнике также симметричны, т. е. , , а напряжение на нейтрали равно нулю.
При пофазной коммутации трансформатора его электрическое и магнитное состояние изменяется. Включение трансформатора со стороны обмотки, соединенной в звезду, двумя фазами (рис. 1. 20,

б) приводит к исчезновению потока Фс и появлению на нейтрали и на отключенной фазе напряжения, равного половине фазного:


Напряжение на разомкнутых контактах коммутационного аппарата

При подаче напряжения по одной фазе все обмотки трансформатора и его нейтраль будут находиться под напряжением включенной фазы. Между разомкнутыми контактами аппарата напряжение D U = U л .
В эксплуатации задержка в устранении неполнофазных режимов ненагруженных трансформаторов неоднократно приводила к авариям. Лучшей мерой защиты пониженной изоляции трансформаторов от опасных напряжений является глухое заземление их нейтралей. Поэтому необходимо перед включением или отключением от сети (разъединителями, отделителями или воздушными выключателями) трансформаторов 110-220 кВ, у которых нейтраль защищена вентильными разрядниками, глухо заземлять нейтраль включаемой под напряжение или отключаемой обмотки, если к тем же шинам или к питающей линии не подключен другой трансформатор с заземленной нейтралью.

Испытаниями установлено, что глухое заземление нейтрали трансформатора облегчает процессы отключения и включения намагничивающих токов. Дуга при отключении трансформатора горит менее интенсивно и быстро гаснет.
Отключение заземляющего разъединителя в нейтрали трансформатора, работающего нормально с разземленной нейтралью, защищенной разрядником, следует производить сразу же после включения под напряжение и проверки полнофазности включения коммутационного аппарата. Нельзя длительно оставлять заземленной нейтраль, если это не предусмотрено режимом работы сети. Заземлением нейтрали вносится изменение в распределение токов нулевой последовательности и нарушается селективность действия защит от однофазных замыканий на землю.
Схемы питания от одиночных и двойных проходящих линий 110-220 кВ подстанций, выполненных по упрощенным схемам, в настоящее время получили широкое распространение. Число присоединяемых к линии трансформаторов не регламентируется и доходит до четырех-пяти. Если к линии присоединены два трансформатора и более (рис. 1.21), то целесообразно постоянно (или на время производства операций) хотя бы у одного из них иметь глухое заземление нейтрали (трансформаторы Т2 и ТЗ на рис. 1.21). Это позволит избежать появления опасных напряжений на изолированных нейтралях других трансформаторов в случае неполнофазной подачи напряжения на линию вместе с подключенными к ней трансформаторами.
Так, при однофазном включении (фаза В) питающей линии под напряжение (рис. 1.22, а) в сердечниках отключенных фаз трансформатора с глухозаземленной нейтралью T 1 замкнется магнитный поток Ф B неотключенной фазы. Он наведет в обмотках фаз А и С примерно равные ЭДС взаимоиндукции Е A и ес. Трансформатор T 1 будет находиться в уравновешенном однофазном режиме.
При однофазной симметричной системе напряжений на линейных выводах трансформатора (сумма этих напряжений равна нулю) напряжение на незаземленной нейтрали Т2 относительно земли также равно нулю:

где
При двухфазном включении (фаз А и В) питающей линии (рис. 1.22, б) по сердечнику отключенной фазы замыкается суммарный магнитный поток Ф A +Ф B =-Ф C , который наведет в обмотке отключенной фазы ЭДС взаимоиндукции E

C , равную по значению и направлению напряжению фазы U c , если бы она была включена. Таким образом, на линейных вводах всех подключенных к линии трансформаторов образуется симметричная трехфазная система напряжений, при которой напряжение на изолированной нейтрали трансформатора Т2 равно нулю:

где

Рис. 1.20. Полнофазный (а) и двухфазный (б) режимы включения ненагруженного трансформатора с изолированной нейтралью

Рис. 1.21. Схема питания ответвительных подстанций от проходящей линии

В сетях с эффективно заземленной нейтралью трансформаторы подвержены опасным перенапряжениям в аварийных режимах, когда, например, при обрыве и соединении провода с землей выделяется по тем или иным причинам участок сети, не имеющий заземленной нейтрали со стороны источника питания.

На таком участке напряжение на нейтралях трансформаторов становится равным по значению и обратным по знаку ЭДС заземленной фазы, а напряжение неповрежденных фаз относительно земли повышается до линейного. Возникающие при этом в результате колебательного перезаряда емкостей фаз на землю перенапряжения представляют собой серьезную опасность для изоляции трансформаторов и другого оборудования участка.
В сетях с эффективно заземленной нейтралью на случай перехода части сети в режим работы с изолированной нейтралью от замыканий на землю предусматривают защиты, реагирующие на напряжение нулевой последовательности 3 U о , которое появляется на зажимах разомкнутого треугольника трансформатора напряжения при соединении фазы с землей. Защиты действуют на отключение выключателей трансформаторов с незаземленной нейтралью. Защиты от замыканий на землю в сети настраивают таким образом, чтобы при однофазном повреждении первыми отключались питающие сеть трансформаторы с изолированной нейтралью, а затем трансформаторы с заземленной нейтралью. На тех подстанциях 110 кВ, где силовые трансформаторы не могут получать подпитку со стороны СН и НН, такие защиты от замыканий на землю не устанавливаются, не производится также и глухое заземление нейтралей.
Рекомендации оперативному персоналу. На основании изложенного оперативному персоналу могут быть даны следующие рекомендации.
При выводе в ремонт силовых трансформаторов, а также изменениях схем подстанций необходимо следить за сохранением режима заземления нейтралей, принятого в энергосистеме, и не допускать при переключениях в сетях с эффективно заземленной нейтралью выделения участков без заземления нейтралей у питающих сеть трансформаторов.
Во избежание же автоматического выделения таких участков на каждой системе шин подстанции, где возможно питание от сети другого напряжения, желательно иметь трансформатор с заземленной нейтралью с включенной на нем токовой защитой нулевой последовательности. В случае вывода в ремонт трансформатора, нейтраль которого заземлена, необходимо предварительно заземлить нейтраль другого параллельно работающего с ним трансформатора.
Без изменения положения нейтралей других трансформаторов производится отключение трансформаторов с изолированной нейтралью (трансформаторы старых выпусков с равнопрочной изоляцией выводов) или нейтралью, защищенной вентильным разрядником.

Сеть с эффективным заземлением нейтрали — сеть, в которой заземлена большая часть нейтралей обмоток силовых трансформаторов. При однофазном замыкании в такой сети напряжение на неповрежденных фазах не должно превышать 1,4 фазного напряжения нормального режима работы сета. В СССР сети напряжением 110 кВ и выше, работающие, как правило, с глухозаземленной нейтралью, относят к сетям с эффективно заземленной нейтралью

Неполнофазным отключением (включением) называется коммутация, при которой выключатели, разъединители или отделители в цепи оказываются включенными не тремя, а двумя или даже одной фазой

Резистивное заземление нейтрали.

Достоинства и недостатки

В данной статье речь пойдет о достоинствах и недостатках резистивного заземления нейтрали в сетях 6-35 кВ.

Резистивное заземление нейтрали (заземление нейтрали через резистор) в электрических сетях среднего напряжения достаточно широко применяется во Франции, Германии и некоторых других странах. Принято различать два варианта заземления нейтрали через резистор: высокоомное и низкоомное. При высокоомном заземлении нейтрали сопротивление R заземляющего резистора выбирается из условия [Л1,с.16]:

R = (1 — 2)*Xc∑ = (1 — 2)* Uфном./Iс∑ (1)

где:

• Uфном. – фазное номинальное напряжение, кВ;
• Iс∑ — суммарный емкостной ток сети, А.

При выборе сопротивления заземляющего резистора из условия (1) эффект накопления зарядов на фазах сети при дуговом перемежающемся ОЗЗ сводится к минимуму, и перенапряжения на неповрежденных фазах при повторных зажиганиях дуги не превышают значений (2,4 — 2,5) Uф. ном.

Основные характеристики высокоомного заземления нейтрали приведены в таблице 1.

Если принять, что при высокоомном заземлении нейтрали ток замыкания на землю не должен превышать предельных значений, принятых для сети с изолированной нейтралью, то при R = Xc∑, суммарный емкостный ток сети Iс∑ должен быть в √2 раз меньше, чем для сети с изолированной нейтралью.

Поэтому область применения высокоомного режима заземления нейтрали будет еще более ограничена (по значению Iс∑), чем режима изолированной нейтрали. По мнению многих специалистов применение высокоомного режима заземления нейтрали целесообразно прежде всего в сетях с Uном = 6 — 10 кВ при Iс∑ не более 5 — 10 А [2]. К таким сетям относятся, в частности, большинство воздушных сетей 6 – 10 кВ, непротяженные кабельные шахтные, карьерные сети, сети торфоразработок и др.

При низкоомном заземлении нейтрали через резистор минимальное значение тока О33 в месте повреждения ограничивается двумя условиями:

• обеспечение устойчивости функционирования простых токовых защит нулевой последовательности от ОЗЗ во всех режимах работы сети;
• полное исключение возможности возникновения наиболее опасных дуговых перемежающихся ОЗЗ.

В зависимости от параметров электрической сети и линий условия устойчивости функционирования токовых защит нулевой последовательности обеспечиваются при значениях тока ОЗЗ от десятков до сотен ампер [3]. Для исключения возможности возникновения дуговых перемежающихся ОЗЗ минимальное значение тока замыкания должно быть не менее 100 А.

При указанных значениях тока ОЗЗ защита от этого вида повреждений должна действовать только на отключение.

Максимально допустимое значение тока ОЗЗ ограничивается условием недопущения серьезных повреждений элементов сети за время действия защиты.

Основные характеристики низкоомного заземления нейтрали приведены в таблица 2.

Основным недостатком низкоомного заземления нейтрали является возможность существенного увеличения числа отключений элементов сети из-за переходов кратковременных самоустраняющихся (при других режимах заземления нейтрали) пробоев изоляции в устойчивые повреждения.

Опыт применения низкоомногo заземления нейтрали в сети 6 кВ собственных нужд Рефтинской ГРЭС, показал, что число отключений электродвигателей на секциях с низкоомным заземлением нейтрали оказалось больше, чем на секциях, работающих с изолированной нейтралью или с компенсацией емкостногo тока. Увеличение числа отключений элементов сети при недостаточной степени автоматизации и резервирования электрической сети и технологических процессов потребителей может привести к увеличению ущербов от ОЗЗ, т.е. к снижению надежности.

Уменьшить число излишних отключений элементов в сетях, работающих с низкоомным заземлением нейтрали, можно при использовании быстродействующего автоматического кратковременного заземления (АЗФ) поврежденной фазы, обеспечивающего эффективное самогашение дуги в большинстве случаев пробоев изоляции на землю. Однако в России, несмотря на наличие соответствующих разработок, необходимая для реализации быстродействующего АЗФ аппаратура промышленностью не выпускается.

С учетом сказанного, низкоомное заземление нейтрали целесообразно применять только в тех сетях, где допустимо (с учетом условий электрическогo и технологического резервирования, степени автоматизации распределительных сетей, систем электроснабжения, технологических процессов) отключение любого элемента сети.

Сочетание резонансного и высокоомногo режима заземления нейтрали, предложенное в [2], предполагает шунтирование ДГР резистором, выбранным из условия:

Rn = Uф/∆Iз (2)

где: ∆Iз = |Iдгр — Iс| — ток расстройки компенсации;

Применение выслкллмного резистора, шунтирующего ДГР, приводит к прекращению биений напряжения на фазах после погасания дуги даже при достаточно больших расстройках компенсации и уменьшает кратности перенапряжений на неповрежденных фазах до значений 2,5.

К достоинствам данного режима заземления нейтрали следует отнести также улучшение режима работы сети с большой несимметрией емкостей фаз на землю. Недостатком является некоторое увеличение тока в месте повреждения и увеличение вероятности повторных зажиганий дуги.

Литература:

1. В.А.Шуин, А.В.Гусенков. Защиты от замыканий на землю в электрических сетях 6-10 кВ.
2. Евдокунин Г. А., Гудилин С. В., Корепанов А. А. Выбор способа заземления нейтрали в сетях 6 — 10 кВ // Электричество. 1998.
3. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей. 15-e изд. М.: Энерrоатомиздзт,1996.

Всего наилучшего! До новых встреч на сайте Raschet.info.

Поделиться в социальных сетях

Чем называют эффективно заземленную нейтраль?

Высоковольтные линии электропередач предназначены для передачи энергии на большие расстояния. Для обеспечения безопасной работы энергосистемы используются средства защиты.  Для чего применяются различные виды заземления нейтрали. Схема подключения заземлителя зависит от питающего напряжения:

Для исключения перенапряжения неповрежденных фаз при возникновении однофазного замыкания на землю.

В электросетях с напряжением 110 КВ и выше выполняется система с эффективно заземленной нейтралью. Она представляет собой разновидность сети с глухозаземленной нейтралью.  И предназначена для уменьшения коммутационного перенапряжения сети. Что уменьшает требования к изоляции. А это существенно снижает стоимость электросетей.

Позволяет применить быстродействующую защиту от коротких замыканий на землю. Что, в свою очередь, уменьшает вероятность сложных трехфазных замыканий, но в тоже время при замыкании на землю возникают большие токи.

Эффективно заземленная нейтраль

Что же такое эффективно заземленная нейтраль – это трехфазная сеть с коэффициентом замыкания на землю, который эквивалентен значению меньше или равному 1,4 в системах с питающим напряжением свыше 1000 В. И рассчитывается по формуле:

Кз=Uф.з  /Uф.ном.

Эффективное заземление нейтрали применяется в сетях напряжением 110 КВ и выше. Применение такой схемы обусловлено стоимостью изоляции.

При использовании такой электросхемы во время замыкания одной фазы на землю, потенциал на остальных не превышает значения равного межфазному напряжению, умноженному на коэффициент 0,8.  Что позволяет производить расчет изоляции на это значение. В отличие от сетей с изолированной или компенсированной нейтралью, где расчет производится на полное межфазное напряжение.

Требования к сетям, согласно нормативу

Правилами эксплуатации электроустановок потребителями предъявляются требования к заземляющему устройству, сопротивление которого не должно превышать 0,5 Ом в схеме, где применена эффективно заземленная нейтраль.  При этом должно учитываться значение искусственного заземляющего устройства, сопротивление которого не должно превышать значения 1 Ом. Что справедливо для сетей с потенциалом выше 1000 В и током короткого замыкания на землю более 500 А.

Эти требования к заземляющему устройству предъявляются при возникновении КЗ фазы на землю, что является однофазным замыканием в схеме, где присутствует заземленная нейтраль, чтобы немедленно и эффективно произошло отключение.

К сложным аварийным ситуациям относятся замыкания двух или трех фаз на землю. Однако, в этом случае напряжение на неповрежденных фазах и токи замыкания будут существенно ниже, чем при однофазном.

Поэтому при расчетах принимают большие значения, а напряжение и токи двух и трехфазных замыканий не используются.

Такое подключение эффективно при аварии и служит для понижения потенциала между не отказавшей фазой и землей в сетях, где применяется заземленная нейтраль, что позволяет не допустить превышение шагового напряжения.  А также не ограничивает вынос потенциала за пределы подстанции и уменьшает риск поражения электрическим током обслуживающего персонала.

Большая часть замыканий после снятия напряжения исчезает, а автоматика (АПВ) включает подачу электропитания в ЛЭП. Для уменьшения токов в аварийной ситуации заземляют не все трансформаторы, а только часть.  Так, при смонтированных на подстанции двух силовых трансформаторов подключают только один. Такая система называется электросетью с эффективно заземленной нейтралью.

Преимущества и недостатки системы

Главным достоинством таких систем можно отметить ограничение потенциала в системах напряжением 110 КВ и более в неповрежденных линиях при возникновении аварийной ситуации, что оказывает существенное значение для материалов изоляции. А также применение относительно несложных устройств релейной защиты от однофазных коротких замыканий на землю.

Недостатками подобных электросетей, касательно к сетям с изолированной нейтралью, можно отнести высокие токи КЗ, что требует моментального отключения напряжения.  Если этого не произойдет, то возникает опасность серьезного повреждения линии, а также возрастает вероятность поражения электрическим током обслуживающего персонала.

И велико возникновение пожара и даже взрыва. Высокие токи КЗ предъявляют особые требования к устройствам защиты, она должна срабатывать мгновенно, а это усложняет приборы защиты.

Использование в сетях ниже тысячи вольт

Эффективно заземленная нейтраль применяется в основном в сетях с напряжением в 110 В. и более.  Однако, допустимо применять в сетях ниже тысячи вольт, где нет, и не предвидится применение приборов, у которых имеется опасность возникновения пожара. Или отсутствуют устройства, у которых может повредиться электрооборудование или возникнуть взрыв.

В последнее время такие электросхемы получили распространение в городских электросетях. Что имеет смысл при коэффициенте тока короткого замыкания на землю меньше единицы.  Это дает возможность использовать кабель, рассчитанный на напряжение 6 КВ использовать в сети 10 КВ. Что позволяет увеличить передаваемую мощность на величину 1,73 без замены кабеля и коммутационной аппаратуры.

Заземление низковольтных установок

В четырехпроводных сетях переменного тока или в трехпроводных сетях постоянного тока обязательно глухое заземление нейтрали.

В электроустановках с глухозаземленной нейтралью при замыканиях на заземленные части должно быть обеспечено надежное автоматическое отключение поврежденных участков сети с минимальным временем отключения. С этой целью в электроустановках до 1000 В с глухозаземленной нейтралью обязательна металлическая связь корпусов электрооборудования с заземленной нейтралью электроустановки, т. е. устройство зануления:

Схема зануления:

Нейтраль генератора, трансформатора (на стороне до 1000 В) должна быть присоединена к заземлителю при помощи отдельного заземляющего проводника (рабочее заземление). Сечение этого заземляющещего проводника должно быть не менее указанного в таблице:

Наименьшие размеры заземляющих и нулевых защитных проводников и электродов-заземлителей

Наименование	Медь	Алюминий	Сталь
			В зданиях	В наружных установках	В земле
Неизолированные проводники:
	сечение мм 2	4	8	—	—	—
	диаметр мм 2	—	—	5	6	10
	стальные оцинкованные в земле, диаметр, мм	—	—	—	—	6
	Изолированные провода, сечение, мм 2	1,5 *	2,5	—	—	—
	Заземляющие и нулевые жилы кабелей и проводов в общей защитной оболочке с фазными жилами, сечение, мм 2	1,0	2,5	—	—	—
Угловая сталь, толщина полки, мм	—	—	2	2,5	4
Полосовая сталь;
	сечение, мм 2	—	—	24	48	48
	толщина, мм 2	—	—	3	4	4
	Стальные трубы, толщина стенки, мм	—	—	2,5	2,5	3,5
	Тонкостенные стальные трубы, толщина стенки, мм	—	—	1,5	2,5	Не допускается

^* При прокладке проводов в трубах допускается применять сечение медных нулевых защитных проводников 1 мм ², если фазные проводники имеют то же сечение.

Указанный заземлитель должен быть расположен в непосредственной близости от генератора или трансформатора. В отдельных случаях, например во внутрицеховых подстанциях, заземлитель допускается сооружать непосредственно около стены здания.

Вывод нейтрали генератора или трансформатора на щит распределительного устройства должен выполняться: при выводе фаз шинами – шиной на изоляторах, при выводе фаз кабелем (проводом) – жилой кабеля (провода). Допускается в кабелях с алюминиевой оболочкой вместо четвертой жилы использовать оболочку. Проводимость вывода нейтрали должна быть не менее 50% проводимости вывода фаз.

Сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генераторов или трансформаторов либо выводы источников однофазного тока, р любое время года должно быть не более 2, 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника постоянного тока.

При удельном электрическом сопротивлении р земли более 10 Ом-м допускается увеличивать указанные выше значения сопротивления ЗУ в отношении р/100, но не более 10-кратного.

На воздушных линиях электропередачи зануление осуществляется нулевым рабочим проводом, проложенным на тех же опорах, что и фазные провода. На концах воздушных линий (или ответвлений) длиной более 200 м, а также на вводах в здание, электроустановки которых подлежат занулению, должны выполняться повторные заземления нулевого рабочего провода. При этом в первую очередь используются естественные заземлители, например подземные части опор, а также заземляющие устройства, выполненные для защиты от грозовых перенапряжений.

Повторные заземления нулевого провода в сетях постоянного тока должны осуществляться при помощи отдельных искусственных заземлителей, которые не должны иметь металлических соединений с подземными трубопроводами.

Общее сопротивление растеканию заземлителей всех повторных заземлений нулевого рабочего провода каждой воздушной линии в любое время года должно быть не более 5, 10 и 20 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока. При этом сопротивление растеканию заземлителя каждого из повторных заземлений должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при тех же напряжениях.

Проводники для повторных заземлений нулевого провода должны иметь пропускную способность по допустимому нагреву не менее 25 А.

По механической прочности заземляющие и нулевые защитные проводники должны иметь размеры не менее приведенных в таблице: «Наименьшие размеры заземляющих и нулевых защитных проводников и электродов-заземлителей»

В качестве искусственных заземлителей помимо металла допускается использовать электропроводящий бетон.

В электроустановках напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью сопротивление заземляющего устройства, используемого для заземления электрооборудования, должно быть не более 4 Ом.

При мощности генератора или трансформатора 100 кВ-А и менее заземляющие устройства могут иметь сопротивление до 10 Ом.

Это же правило действует и при параллельной работе генераторов или трансформаторов, при суммарной их мощности не более 100 кВ-А.

В районах с удельным сопротивлением земли на территории электроустановки более 200 Ом-м для сооружения искусственных заземлителей рекомендуется:

1. устройство углубленных заземлителей, если на большей глубине удельное сопротивление земли снижается;
2. применение искусственной обработки земли с целью снижения удельного сопротивления, если другие способы не могут быть применены или не дают необходимого эффекта;
3. устройство выносных заземлителей, если вблизи до 1-2 км от электроустановки есть места с меньшим удельным сопротивлением земли.

В районах многолетней мерзлоты, кроме того, следует помещать заземлители в непромерзаемые водоемы, в талые зоны, а также использовать артезианские скважины.

В районах с удельным сопротивлением земли более 500 Ом-м, если вышеуказанные мероприятия не позволяют получить приемлемые по экономическим соображениям заземлители, допускается повысить требуемые ПУЭ значения сопротивлений ЗУ в р/500 раз, где р – удельное сопротивление земли, Ом-м. При этом увеличение требуемых ПУЭ сопротивлений ЗУ должно быть не более десятикратного.

Если у Вас остались вопросы – обращайтесь к нам, в авторизованный сервисный центр «Эл Ко-сервис».

Мы всегда рады помочь в установке приобретенной Вами техники.

Если у Вас возникли проблемы при эксплуатации стиральной или посудомоечной машины (плиты, духовки, накопительного или проточного водонагревателя, холодильника) – мы всегда рады помочь в решении возникших у Вас проблем.

Инженерно-технический отдел авторизованного сервисного центра «Эл Ко-сервис»

Обзор режимов заземления нейтрали в электрических сетях 6-35 кВ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

ЭНЕРГТТКСА- ЭЛВОКИОШИКЛ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ МСТНМК 1 07). 2009

Хаотические режимы особенно затрудняют работу синхронных генераторов, поскольку хаотические режимы имеют широкополосный спектр и могут индуцировать гармоники тока и напряжения, опасные для функционирования синхронных генераторов.

Проведенный анализ, в сущности, указывает на то, что хаотические режимы занимают промежуточное положение между устойчивыми и неустойчивыми режимами ЭЭС. Для любой ЭЭС при определенном сочетании ее параметров и начальных условий можно отыскать некоторое множество хаотических режимов и, следовательно, хаотические режимы есть явление не единичное, а есть явление всеобщее.

В перспективе с ростом удельного веса мощных нелинейных нагрузок анализ хаотических режимов будет приобретать важное значение, становясь совершенно необходимым при исследовании проблем надежности, устойчивости и показателей качества функционирования ЭЭС.

Библиографический список

1. Чуа, Л.О. Машинный анализ электронных схем: алгоритмы и вычислительные методы / Л.О. Чуа. — М, : Энергии, I980. — 640 с.

2. Chiang, H.D. Chaos in a simple power system / H.D. Chiang // IEEE Trans. Power Syst. — 1993. — Vol. 8, N«4. • P. 1407-1417.

3. Федоров, В.К. Введение в теорию хаотических

УДК 621.311

В последнее время проблема выбора режима работы нейтрали в сетях 6-35 кВ достаточно часто обсуждается многими специалистами. На сегодняшний день режимы работы нейтрали регламентируется п. 1.2.16 ПУЭ (1), в котором говорится что «работа электрических сетей напряжением 2-35 кВ может предусматриваться как с изолированной нейтралью, так и с нейтралью, заземленной через лугогасящий реактор или резистор».

режимов нелинейных электрических цепей и систем /

В.К. Федоров. — Омск : ОмПИ, 1992. — 144 с. — ISBN 5-230-13777-0.

4. Федоров В.К. Детерминированный хпос в нелинейных электрических цепях и системах / В.К. Федоров, П.В. Рысев, Е.Ю. Свешникова. — Омск : ОмГТУ, 2006. — 130 с. — ISBN 5-8149 0207-8.

5. Федоров. В.К. Особенности диссипации энергии в нелинейных электрических цепях / В.К. Федоров. П.В. Рысев, Е.Ю. Свешникова // Омский научный вестник. —

2005. • № 1(30). * С. 131-135.

6. Liu, С. Detection of transiently chaotic swings in power systems using real time phasor measurements / C. Liu // IEEE Trans. Power Syst. • 1994. • Vol. 9, №3. • P 1285-1292.

ФЁДОРОВ Владимир Кузьмич, доктор технических наук, профессор, кафедра ЭсПП.

РЫСЕВ Павел Валерьевич, кандидат технических наук, старший преподава тель кафедры ЭсПП. СВЕШНИКОВА Елена Юрьевна, кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры ЭсПП. РЫСЕВ Дмитрий Валерьевич, преподаватель-стажер кафедры ЭсПП.

ПРУСС Светлана Юрьевна, инженер ка<|н?дры ЭсПП.

Дата поступления статьи в редакцию: 06.03.2000 г.

Ф Федором В.К.. Рысоп П.В., Свешникова Е.Ю.,

Рысев Д.В.. Прусс С.Ю.

В. А. БУРЧЕВСКИЙ Л. В. ВЛАДИМИРОВ В. А. ОЩЕПКОВ В. А. СУРИКОВ

ООО «РН-Юганскнефтегаз» Омский государственный технический университет

Режим работы нейтрали в сетях напряжением 6 — 35 кВ является достаточно важной характеристикой. Он определяет ток в месте повреждения и перенапряжения на неповрежденных фазах при однофазном замыкании на землю, уровень изоляции электрооборудования, бесперебойность электроснабжения потребителей, схему построения релейной защиты от 033, возможность возникновения опасных феррорезонансных явлений при луговых

ОБЗОР РЕЖИМОВ ЗАЗЕМЛЕНИЯ НЕЙТРАЛИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ 6-35 КВ

В статье рассмотрены возможные режимы работы иейтрапи в сетях 6-3 5 кВ, приведены основные достоинства и недостатки каждого из режимов. Рассмотрен выбор высокоомного резистора дпя заземпения иейтрапи.

Кпючевые спова: режим работы иейтрапи. однофазное замыкание на земпю.

замыканиях на землю. Кроме того, если релейная защита от 033 действует не на отключение, а па сигнал. возможно попадание обслуживающего персонала под напряжение прикосновения.

Наиболее распространенным в России является режим изолированной нейтрали. При этом способе заземления нейтральная точка источника не присоединена к заземляющему контуру.

Основными достоинствами данного режима работы нейтрали являются простота выполнения, малый ток в месте повреждения и возможность работы сети в режиме 033.

Недостатки изолированной нейтрали более существенны. При дуговых перемежающихся замыканиях на землю велика вероятность возникновения опасных феррорезонансных явлений и недопустимого уровня перенапряжений на неповрежденных фазах. Это приводит к снижению сроков службы изоляции, повреждению электрооборудования, в частности трансформаторов напряжения. Были разработаны антирезонансныеТНтипа НАМИ, однако и они имеют некоторые недостатки |2|. В таких сетях нередко происходит переход однофазного замыкания на землю в многофазное. Крометого, вызывает определенные затруднения обнаружение поврежденного присоединения.

Но, несмотря на недостатки, режим изолированной нейтрали широко применяется в сетях 6 — 35 кВ при малом емкостном токе замыкания на землю.

Величину суммарного емкостного тока!(, для сетей с изолированной нейтралью можно определять по упрощенным формулам |3) для кабельных сетей

для сетей с воздушными АЭП

где и — номинальное напряжение сети, кВ; /,, — суммарная длина линий, км.

Суммарный емкостный ток сети определяется как сумма описанных выше составляющих для всех гальванически связанных линий сети.

Также для расчетов можно использовать удельные параметры линий, которые приводятся в справочниках.

Нейтраль, заземленная через дугогасящий реак-

тор, также достаточно широко используется на практике. В компенсированных сетях емкостной ток замыкания на землю компенсируется индуктивностью лугогасящего реактора. При этом ток в месте повреждения практически равен нулю (при настройке ДГР в резонанс сетью). Наибольшее распространение компенсированная нейтраль получила в разветвленных кабельных сетях.

При использовании ДГР исключается возможность возникновения феррорезонансных процессов, снижается уровень перенапряжений, снижается вероятность перехода однофазных замыканий в многофазные. Также возможна работа сети в режиме 033.

Недостатками нейтрали, заземленной через ДГР. являются возможность возникновения дуговых перенапряжений при значительной расстройке компенсации. высокая стоимость и сложность устройств автоматической подстройки ДГР, сложности при обнаружении поврежденного присоединения и обеспечении правильной работы релейных защит от033.

Согласно ПТЭ |4), при эксплуатации дугогасящих реакторов допускается расстройка компенсации не более 5%. Обеспечение такой точности настройки требует применения плунжерных реакторов (РЗДПОМ, 2ТС, СЕир и др.), либо реакторов с под-магничиванием (РДП, РУОМ, РЗДУОМ). Реакторы со ступенчатым регулированием (например, типа РСДСОМ) неспособны обеспечить выполнения данного условия. Плавнорегулируемые реакторы пока что не получили широкого распространения из-за несовершенства систем автоматической регулировки компенсации и большинство установленных на сегодняшний день дугогасящих реакторов составляют сгупенчатые ДГР (5|.

Заземление нейтрали через резистор. Указанные выше недостатки сетей с изолированной и заземленной через дугогасящий реактор нейтралью заставляют обратить внимание на применение резистивного заземления нейтрали (6, 7|. Данный режим работы нейтрали получил наиболее широкое применение в мировой практике |7). К сожалению, в ПУЭ не оговариваются возможные области применения резистивного заземления и не предлагается каких-либо критериев выбора резисторов.

При заземлении нейтрали через активное сопротивление достигаются следующие преимущества по сравнению с изолированной или компенсированной нейтралью. Практически исключается возможность возникновения перемежающейся душ при однофазном замыкании на землю и, как следствие, ограничиваются

Таблица I

Емкостные токи линий

Номинальное напряжение, кВ Длина линии, км Емкостной ток линии. А Емкость линии относительно земли. мФ

ПС Шубинская

Новоселовская-1 35 13,85 1,39 0,22

Новоселовская-2 35 13,85 1,39 0,22

Зульцер-1 35 0,5 0,05 0,01

Зульцер-2 35 0.5 0,05 0,01

Селиярово-1 35 13,1 1.31 0,21

Селиярово-2 35 13,1 1.31 0,21

Обская-1 35 3.34 0,33 0,05

Обская-2 35 3.34 0,33 0,05

ЭН1ЮТИКА ЭЛШЯОПХНИКА ОМСКИЙ ИАУЧХЫЙ КС ГНИ К М> 1 (77). 2009

2×6 3 2×6 3 2×63

Рис. (.Схема подстанции Шубинская

возникающие при этом перенапряжении на поврежденной и неповрежденных фазах (до 1,8- 2.2Ц,,), уменьшается кратность бросков ем костного тока, появляется возможность создания селективной защиты ог 033 (8). Так же применение резистивного заземления нейтрали позволяет эффективно бороп»ся с возникающими феррорезоиансными явлениями в сети |9|.

К недостаткам резистивного заземления нейтрали можно отнести увеличение тока в месте повреждения при однофазном замыкании на землю (минимум на 40%), а также необходимость применения резисторов с высокой мощностью рассеивания (до

нескольких сотен кВт).

Существует два варианта выполнения резистивного заземления нейтрали: высокоомный и низкоомный. При этом ток в месте повреждения при однофазном замыкании на землю будет равен сумме емкостной и активной составляющей:

/£=#+7».

Высокоомный резистор выбирается исходя из условия ограничения перенапряжений при дуговых замыканиях на землю (71. При этом активная состав-

А- А чч. чч А

М N СГ \ \ \ \ N \ N \ \ гут « \ 00, у,., в / / / / / / / ✓ 7 (/«•> N ‘т.. ‘ \ \ ч >! 0м \ ** «х и» 1? / / / / / / / / /

Л) б)

Рис. 2. Векторные днлгрлммы токоп и напряжений

л) при рлботе сети С И тлнроплнной нейтрллыо. б) при рлботе сети с нейтрллыо. злземленной через высокоомный резистор.

ляющая тока замыкания ка землю должна бить больше либо равна суммарному емкостному току сети Аналогичное условие для выбора номинала резистора предлагается в (6). Соответственно, область применения высокоомных резисторов ограничивается сетями с малым уровнем емкостных токоп. При этом сохраняется возможность длительной работы сети в режиме 033.

При низкоомном заземлении нейтрали резистор выбирается исходя из условия обеспечения селективности защит от 033. При этом создается активный ток в пределах до 2000 А. Релейная защита от 033 при этом действует на отключение поврежденного присоединения.

Низкоомные резисторы в основном применяются на станциях в сетях генераторного напряжения с малым емкостным током (около 5А). Кроме того, в настоящее время достаточно широкое распространение получили кабели с СПЭ-изоляцией. При пробое изоляции кабеля с СПЭ-изоляцией условия гашения дуги существенно отличаются от условий гашения дуги в месте повреждения при использовании кабелей с бумажной пропитанной изоляцией. Время отключения поврежденного присоединения должно быть минимальным. При этом целесообразно применение низкоомных резисторов (10).

Переход от режима изолированной нейтрали к заземлению через резистор является наиболее перспективным техническим решением.

Совместное использование ДГР и резистора. Этот способ заземления нейтрали также достаточно эффективен. В нормальном режиме к нейтральной точке сети подключен дугогасительный реактор с системой автоматической настройки компенсации емкостного тока. При замыкании на землю реактор компенсирует периодическую составляющую емкостного тока и снижает величину перенапряжений. Для определения и отключения места повреждения параллельно реактору кратковременно подключается резистор. Возможен вариант постоянного включения резистора.

Таким образом, при дуговых замыканиях на землю будут проявляться все положительные стороны нейтрали, заземленной через ДГР. При металлическом замыкании на землю параллельно ДГР подключается резистор на время, достаточное для срабатывания защиты от замыкания на землю.

Ниже рассмотрен пример выбора высокоомного резистора для заземления нейтрали дли подстанции Шубинская ООО «ЮНГ-Энергонефгь» осуществляющей питание нефтедобывающих промыслов. Характерными особенностями данных сетей являются малая протяженность воздушных линий напряжением 35 кВ, низкий уровень емкостных токов и работа сети с изолированной нейтралью. Для выполнения селективной защиты от замыкан ий на землю и ограничения перенапряжений было предложено использовать высокоомные резисторы. При этом отсутствуют ограничения на работу сети с замыканием на землю.

Схема подстанции представлена на рис. 1. Суммарный емкостной ток сети определен по формуле

1. Для наглядности, результаты расчетов представлены в виде таблицы (табл. 1).

Суммарный емкостной ток в рассматриваемой сети не превышает 1(1 = 3,08 А. Исходя из этого, на подстанции Шубинская возможна установка сопротивлением 4000 Ом. предназначенного для эксплуатации в сетях напряжением 35 кВ. Активная составляющая тока в месте повреждения, создаваемая резистором при 033, равна 5 А. «) = 5,144г’,а/(

При однофазном замыкании на землю к резистору будет приложено напряжение смещения нейтрали , рапное фазному напряжению сети . Ниже

представлены результаты расчета максимальных токов при однофазном замыкании на землю для фидера Новоселовская-1. Построены соответствующие векторные диаграммы токов и напряжений (рис.2б).

Максимальный ток. протекающий через фидер:

/_ = }Стл + /, = 5,144е/,|в + 5е’™ = 7,\74е’тг А Выводы

1. Режим изолированной нейтрали обладает существенными недостатками, и необходимо осуществлять переход к другому режиму заземления нейтрали.

2. Переход от изолированной нейтрали к использованию высокоомных резисторов не требует каких-либо существенных изменений и обладает достаточными преимуществами.

3. Эффективное использование компенсации емкостных токов возможно лишь при использовании плавнорегулируемых реакторов, что требует создания надежных систем автоматической настройки.

4. Основными проблемами при выборе того или иного режима работы нейтрали является ограничение перенапряжений и создание надежной селективной защиты от однофазных замыканий на землю. Исходя из условия создания селективно действующей защиты, наиболее перспективными являются режимы работы с резистивным заземлением нейтрали либо комбинированное заземление нейтрали.

Библиографический список

1. Правила устройства электроустановок. — М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003.

2. Зихсрмаи, М. Антирезонансные трансформаторы напряжении. Перспективы развитии // Новости электротехники. — 2007. — № 2(44). — Режим доступа: http://www.news.elteh.ru/arh/2007/44/14.р1>р

3. Шабад. М.А Защита от однофазных замыканий на землю в сетях 6-35 кВ. — приложение к журналу «Энер-

гетик», М. : НТФ иЭнергопрогресс», 2007. — 63 с.

4. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей/ Госэнергонадзор Минэнерго России. — М. : ЗАО «Энергосервис», 2003. — 392 с.

5. Миронов. И.А. Режимы заземлении нейтрали в электрических сетях 6-35 кВ // Электрические станции. — 2008. — Ne 4. — С. 60 — 69.

6. Глушко. В.. Ямный, О., Ковалев. Э., Бохан. Н. Белорусские сети 6-35 кВ переходит на режим заземления нейтрали через резистор. // Новости электротехники. —

2006. — Ne 3(39) — С. 37-40.

7. Тнтенков, С.С. 4 режима заземлении нейтрали в сетях 6-35 кВ. Изолированную нейтраль объявим вне закона. // Новости электротехники. — 2003. — Ne 5(23) —

С. 42-44.

8. Вайнштейн. Р., Шестакова, В., Юдин С. Защита от замыканий на землю в сети с высокоомным заземлением нейтрали. // Новости электротехники. — 2008. -Ne 6(54). — Режим доступа: http://www news.elteh.ru/ arh/2008/54/07.php

9. Сирота, И.М. Режимы нейтрали электрических сетей / Сирота И.М., Кисленко С.Н.. Михайлов А.М. -Киев : Наук, думка, 1985 — 264 с.

10. Ширковец, Д.. Сарин. Д.. Ильиных. М.. Шалин. А Резистивное заземление нейтрали в сетях 6-35 кВ с СПЭ-кабелями. Подходы к выбору резисторов и принципам построения защиты от 033. // Новости электротехники. — 2008. — № 2(50). — Режим доступа: http:// www.news.elteh.ru/arh/2008/50/14.php.

БУРЧЕВСКИИ Виталий Анатольевич, начальник управления энергетики, главный энергетик «РН-Юганскнефтегаз», г. Нефтеюганск.

ВЛАДИМИРОВ Леонид Вячеславович, ассистент кафедры ЭсПП, Омский государственный технический университет.

ОЩЕПКОВ Владимир Александрович, кандидат технических наук, доцент кафедры ЭсПП, Омский государственный технический университет. СУРИКОВ Валерий Иванович, доктор технических наук, профессор кафедры физики, Омский государственный технический университет.

Датл поступления статьи в редакцию: 00.03.2009 г.

© Бурчевскин В.Л.. Владимиров Л.В., Ощспко-в В.А., Суриков В.И.

Резонансное заземление — нейтраль — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Резонансное заземление — нейтраль

Cтраница 1

Резонансное заземление нейтрали осуществляется путем включения в нейтрали трансформаторов реакторов с большой индуктивностью ( дугогасящих катушек), ток через которые компенсирует емкостный ток замыкания на землю, в результате чего ток в месте замыкания на землю резко уменьшается.  [1]

Резонансное заземление нейтралей элементов сети уменьшает уровни токов замыкания на землю, но увеличивает напряжения на неповрежденных фазах.  [2]

Случай ооо соответствует резонансному заземлению нейтрали, которое, таким образом, с точки зрения повышения напряжения на здоровых фазах практически эквивалентно изолированной нейтрали.  [4]

На первый взгляд может показаться, что резонансное заземление нейтрали имеет бесспорные преимущества перед эффективным заземлением, однако такое заключение было бы неправильным, и вопрос требует более подробного изучения. Схема имеет одностороннее питание, нейтрали обоих трансформаторов заземлены через различные сопротивления 2Hi и 2Й2, при анализе режима замыкания влиянием нагрузки мы будем пренебрегать.  [5]

С целью уменьшения Um в системах с резонансным заземлением нейтрали применяют транспозицию проводов для симметрирования емкостей фаз.  [6]

Определенные недостатки имеют в этом отношении и системы с резонансным заземлением нейтрали.  [7]

Системы с напряжением 35 кв и ниже работают с резонансным заземлением нейтрали или с изолированной нейтралью, если ток замыкания на землю очень мал. В последнее время нейтрали генераторов тоже заземляются через дуго-гасящие аппараты с целью уменьшить ток в месте замыкания на землю и тем самым уменьшить причиняемые этим замыканием повреждения генератора. Интересно отметить, что тенденция разделения сфер влияния двух основных способов заземления нейтрали в последние годы начинает проникать и в другие страны мира. В США сети низкого напряжения начали оборудовать дугогасящими аппаратами, а в Европе, напротив, постепенно внедряется эффективное заземление нейтрали для систем наиболее высоких номинальных напряжений.  [9]

Для 35 кВ защитным промежуткам в сетях с изолированной нейтралью или резонансным заземлением нейтрали целесообразно придавать форму рогов.  [11]

Перенапряжения этого вида возникают в системах с изолированной нейтралью и в системах с резонансным заземлением нейтрали при замыкании одной фазы на землю через перемежающуюся дугу.  [13]

Для напряжения 35 кв защитным промежуткам в сетях с изолированной нейтралью или с резонансным заземлением нейтрали целесообразно придавать норму рогов.  [15]

Страницы:      1    2

Типы режимов нейтрали электрических сетей

Различают пять типов сетей трёхфазного переменного тока:

1. Трёхпроводная сеть с изолированной от земли нейтралью. В качестве защитного мероприятия применяют заземление корпусов электрооборудования. Буквенное обозначение IT.

I – от французского слова isole, — изолированная

T – от французского слова terre – земля.

Рисунок 1. Система IТ.

2. Трёхпроводная сеть с глухо заземлённой нейтралью с местным защитным заземлением корпусов. Буквенное обозначение ТТ.

1-я Т – заземление нейтрали,

2-я Т –заземление корпусов оборудования.

Рисунок 2. Система ТТ.

3. Четырёхпроводная сеть с глухо заземлённой нейтралью с использованием нейтрали для зануления корпусов электрооборудования.  Буквенное обозначение TN-C. 

1-я Т – заземление нейтрали,

2-я  N – заземление корпусов через нейтральный проводник (N от neutre – нейтральный),

3-я С – что этот проводник является одновременно рабочим и защитным (С от combine – комбинированный, совместный).

Рисунок 3. Система TN-C.

4. Пятипроводная сеть с глухо заземлённой нейтралью и отдельными рабочим и защитным нейтральным (нулевым) проводниками. Буквенное обозначение TN-S.

1-я Т – заземление нейтрали, 

2-я  N – заземление корпусов через нейтральный проводник (N от neutre – нейтральный), 

3-я S – от слова separate – «раздельный».

Рисунок 4. Система TN-S.

5. Частично четырёх, и частично пятипроводная сеть с глухо заземлённой нейтралью – сеть TN – C – S.

Рисунок 5. Система TN-C-S.

Предлагаем вашему вниманию видеоролик о системах заземления. Системы заземления по ПУЭ. 

Типы заземления нейтрали в распределительной сети (часть 1)

Введение

В ранних системах электроснабжения нейтраль в основном была незаземленной из-за того, что первое замыкание на землю не требовало отключения системы. Незапланированный останов при первом замыкании на землю был особенно нежелателен для производств с непрерывным производством.

Распределительное устройство низкого напряжения — Распределение энергии (компания MEC Electrical Engineering)

Для этих систем питания требовались системы обнаружения заземления, но обнаружение неисправности часто оказывалось трудным.Несмотря на достижение первоначальной цели, незаземленная система не обеспечивала контроль переходных перенапряжений.

В типичной распределительной системе между проводниками системы и землей существует емкостная связь. В результате эта последовательная резонансная цепь L-C может создавать перенапряжения, значительно превышающие линейное напряжение, когда подвергается повторяющимся повторным ударам одной фазы на землю.

Это, в свою очередь, сокращает срок службы изоляции, что может привести к выходу оборудования из строя.

Системы заземления нейтрали похожи на предохранители в том, что они ничего не делают, пока что-то в системе не выйдет из строя.Затем они, как предохранители, защищают персонал и оборудование от повреждений. Повреждение возникает из-за двух факторов: как долго длится короткое замыкание и насколько велик ток замыкания. Реле заземления отключают выключатели и ограничивают продолжительность замыкания, а резисторы заземления нейтрали ограничивают величину тока замыкания.

Важность заземления нейтрали

Существует множество вариантов заземления нейтрали для энергосистем низкого и среднего напряжения. Нейтральные точки трансформаторов, генераторов и вращающегося оборудования относительно сети заземления обеспечивают опорную точку нулевого вольт.

Эта защитная мера дает много преимуществ по сравнению с незаземленной системой, например:

1. Сниженная величина переходных процессов перенапряжения
2. Упрощенное определение места замыкания на землю
3. Улучшенная защита системы и оборудования от неисправностей
4. Сокращение времени и затрат на техническое обслуживание
5. Повышенная безопасность персонала
6. Улучшенная молниезащита
7. Снижение частоты неисправностей.

Методы заземления нейтрали

Существует пять методов заземления нейтрали:

1. Система с незаземленной нейтралью
2. Система с твердым заземлением нейтрали
3. Система заземления нейтрали с сопротивлением
   • Заземление с низким сопротивлением
   • Заземление с высоким сопротивлением
   • Заземление с высоким сопротивлением
   • Система заземления нейтрали
   • Заземление трансформатора Заземление

1.Незаземленные нейтральные системы

В незаземленной системе нет внутреннего соединения между проводниками и землей. Однако в системе существует емкостная связь между проводниками системы и соседними заземленными поверхностями. Следовательно, «незаземленная система» в действительности является «емкостной заземленной системой» благодаря распределенной емкости.

В нормальных рабочих условиях эта распределенная емкость не вызывает проблем. Фактически, это выгодно, потому что оно фактически устанавливает нейтральную точку для системы; В результате фазные проводники испытывают напряжение только при напряжении фаза-нейтраль над землей.

Но проблемы могут возникнуть в условиях замыкания на землю. Замыкание на землю в одной линии приводит к появлению полного линейного напряжения во всей системе. Таким образом, на всей изоляции системы присутствует напряжение в 1,73 раза превышающее нормальное.

Эта ситуация часто может вызывать отказы старых двигателей и трансформаторов из-за пробоя изоляции.

Система с незаземленной нейтралью

Преимущества

После первого замыкания на землю, если предположить, что оно остается единичным, цепь может продолжать работу, позволяя продолжить производство до тех пор, пока не будет запланировано удобное отключение для обслуживания.

Недостатки

1. Взаимодействие между неисправной системой и ее распределенной емкостью может вызвать переходные перенапряжения (в несколько раз больше нормальных), возникающие при переходе от линии к земле во время нормального переключения цепи, имеющей замыкание между линией и землей (короткое замыкание). Эти перенапряжения могут вызвать нарушения изоляции в точках, отличных от первоначального повреждения.
2. Вторая ошибка на другой фазе может произойти до того, как будет устранена первая ошибка. Это может привести к очень высоким межфазным токам замыкания, повреждению оборудования и разрыву обеих цепей.
3. Стоимость повреждения оборудования.
4. Сложный поиск неисправностей, включающий утомительный процесс проб и ошибок: сначала изолировать правильный фидер, затем ответвление и, наконец, неисправное оборудование. Результат — излишне длительные и дорогостоящие простои.

2. Системы с глухозаземленной нейтралью

Системы с глухозаземленной нейтралью обычно используются в низковольтных системах с напряжением 600 вольт или меньше. В системе с глухим заземлением нейтраль соединена с землей.

Жесткое заземление нейтрали немного снижает проблему переходных перенапряжений, обнаруживаемых в незаземленной системе, а предусмотренный путь для тока замыкания на землю находится в диапазоне от 25 до 100% от тока трехфазного замыкания в системе. .

Однако, если реактивное сопротивление генератора или трансформатора слишком велико, проблема переходных перенапряжений не будет решена.

Хотя системы с глухим заземлением являются улучшением по сравнению с незаземленными системами и ускоряют обнаружение неисправностей, им не хватает способности ограничения тока резистивного заземления и дополнительной защиты, которую оно обеспечивает.

Для поддержания работоспособности и безопасности систем нейтраль трансформатора заземлена, и заземляющий провод должен проходить от источника до самой дальней точки системы в пределах одной и той же кабелепровода или кабелепровода. Его цель состоит в том, чтобы поддерживать очень низкий импеданс к замыканиям на землю, чтобы протекать относительно высокий ток короткого замыкания, таким образом гарантируя, что автоматические выключатели или предохранители быстро устранят повреждение и, следовательно, минимизируют повреждение.

Системы с глухозаземленной нейтралью

Это также значительно снижает опасность поражения персонала электрическим током!

Если система не имеет прочного заземления, нейтральная точка системы будет «плавать» по отношению к земле в зависимости от нагрузки, подвергая нагрузки между фазой и нейтралью несимметрии и нестабильность напряжения.Ток однофазного замыкания на землю в системе с глухим заземлением может превышать ток трехфазного замыкания. Величина тока зависит от места повреждения и сопротивления замыкания.

Один из способов уменьшить ток замыкания на землю — оставить нейтраль трансформатора незаземленной.

Преимущества

Основным преимуществом систем с глухим заземлением является низкое перенапряжение, что делает конструкцию заземления обычной для высоких уровней напряжения (ВН).

Недостатки

1. Эта система включает в себя все недостатки и опасности высокого тока замыкания на землю: максимальное повреждение и помехи.
2. На неисправном фидере отсутствует непрерывность обслуживания.
3. Во время неисправности высока опасность для персонала, поскольку создаваемое напряжение прикосновения велико.

Применения

1. Распределенный нейтральный проводник
2. Трехфазное + нейтральное распределение
3. Использование нейтрального проводника в качестве защитного проводника с систематическим заземлением на каждом полюсе передачи
4. Используется при низкой мощности короткого замыкания источника

Продолжение следует в Типы заземления нейтрали в распределительной сети (часть 2)

Ссылки:

• Майкл Д.Сил, П.Е., старший инженер по спецификации GE.
• Стандарт IEEE 141-1993, «Рекомендуемая практика распределения электроэнергии для промышленных предприятий»
• Дон Селкирк, П.Энг, Саскатун, Саскачеван, Канада

Заземление нейтрали подстанции — EE Publishers

28 февраля 2018 г., Опубликовано в статьях: Energize

Майка Райкрофта, EE Publishers

Распределительные системы заземлены для создания эталонной точки для напряжения системы, для облегчения обнаружения и отличительной изоляции неисправностей, связанных с контактом с землей, и для ограничения перенапряжений в переходных условиях.Система заземления нейтрали — это система, в которой нейтраль соединена с землей либо жестко, либо через сопротивление или реактивное сопротивление, величина которого достаточна для существенного уменьшения переходных процессов и обеспечения достаточного тока для работы устройств селективной защиты от замыканий на землю. Чувствительные детекторы повреждений позволяют снизить токи повреждения до очень низких значений.

Незаземленные нейтрали использовались в прошлом, потому что первое замыкание на землю не требовало отключения системы.Внеплановый останов при первом замыкании на землю был особенно нежелателен для отраслей, основанных на непрерывных процессах и где было необходимо продолжение подачи даже в условиях единичного замыкания. Несмотря на достижение первоначальной цели, незаземленная система не обеспечивала контроля переходных перенапряжений.

Системы заземления нейтрали похожи на предохранители в том, что они ничего не делают, пока что-то в системе не выйдет из строя. Затем они, как предохранители, защищают персонал и оборудование от повреждений.Повреждение возникает из-за двух факторов: как долго длится короткое замыкание и насколько велик ток замыкания. Реле замыкания на землю отключают выключатели и ограничивают продолжительность замыкания, а резисторы заземления нейтрали ограничивают величину тока замыкания.

Существует пять методов заземления нейтрали:

• Незаземленная нейтральная система
• Система с твердым заземлением нейтрали
• Система заземления нейтрали через сопротивление
  o Заземление с низким сопротивлением
  o Заземление с высоким сопротивлением
• Резонансная система заземления нейтрали
• Система заземления трансформатора

Незаземленные системы

В системе с незаземленной нейтралью нет внутреннего соединения между проводниками и землей.Однако существует емкостная связь между проводниками системы и прилегающими заземленными поверхностями. Следовательно, «незаземленная система» в действительности является «емкостной заземленной системой» благодаря распределенной емкости. В результате эта последовательная резонансная цепь L-C может создавать перенапряжения, значительно превышающие линейное напряжение, когда подвергается повторяющимся повторным ударам одной фазы на землю. Это, в свою очередь, сокращает срок службы изоляции, что может привести к выходу оборудования из строя (рис.1).

Рис.1: Емкостная связь незаземленной распределительной системы [5].

В нормальных рабочих условиях эта распределенная емкость не вызывает проблем. Фактически, это выгодно, потому что фактически устанавливает нейтральную точку для системы. В результате фазные проводники испытывают напряжение только при напряжении между фазой и нейтралью, превышающем потенциал земли. Но проблемы могут возникнуть в условиях замыкания на землю. Замыкание на землю в одной линии приводит к появлению полного линейного напряжения во всей системе между проводниками и заземленными поверхностями.Таким образом, на всей изоляции системы присутствует напряжение в 1,73 раза превышающее нормальное. Эта ситуация часто может вызвать отказ трансформаторов из-за пробоя изоляции.

Системы с глухим заземлением

В системе с глухозаземленной нейтралью нейтральная точка подключается непосредственно к земле, либо напрямую, либо через трансформатор виртуальной нейтрали. Обычно все низковольтные системы надежно заземлены. Для систем среднего и высокого напряжения сплошное заземление является самым дешевым методом, но имеет ряд серьезных недостатков.

• Высокие токи короткого замыкания с последующим повреждением оборудования
• Высокий ток вызовет отключение всех фаз

Резисторы заземления нейтрали используются для ограничения тока короткого замыкания в трансформаторах. Когда происходит замыкание фазы на землю, ток замыкания ограничивается только сопротивлением почвы. Этот ток, который может быть очень большим, может повредить обмотки. Сети низкого напряжения обычно имеют глухое заземление, а резистивное заземление нейтрали обычно применяется только к линиям среднего и высокого напряжения.

Рис. 2: Система с глухим заземлением [4].

Системы с резистивным заземлением

Основными причинами ограничения тока фазы на землю путем заземления сопротивления являются:

• Для уменьшения эффектов горения и плавления в неисправном электрическом оборудовании, таком как распределительное устройство, трансформаторы, кабели.
• Для снижения механических напряжений в цепях / оборудовании, несущем токи короткого замыкания.
• Для снижения опасности поражения персонала электрическим током из-за случайного замыкания на землю.
• Для уменьшения опасности возникновения дуги или вспышки.
• Для уменьшения кратковременного провала сетевого напряжения.
• Для одновременного контроля переходных перенапряжений.
• Для улучшения обнаружения замыкания на землю в энергосистеме.

Заземляющие резисторы обычно подключаются между землей и нейтралью трансформаторов подстанции (рис. 3), чтобы ограничить максимальный ток короткого замыкания до значения, которое не приведет к повреждению оборудования, в то же время обеспечивая достаточный ток замыкания для срабатывания реле защиты от замыканий на землю.Хотя можно ограничить токи короткого замыкания с помощью резисторов заземления нейтрали с высоким сопротивлением, токи короткого замыкания на землю могут быть значительно уменьшены, и устройства защиты могут не распознавать замыкание.

Рис. 3: Резистивное заземление нейтрали [4].

Обычно ограничивают токи однофазных замыканий с помощью низкоомных заземляющих резисторов нейтрали приблизительно до номинального тока трансформатора. Кроме того, ограничение токов короткого замыкания до заранее определенных максимальных значений позволяет выборочно согласовывать защитные устройства, что сводит к минимуму нарушение работы системы и позволяет быстро обнаруживать повреждения.

Сопротивление заземления можно разделить на типы с высоким и низким значением. Сопротивление также классифицируется в зависимости от времени, в течение которого они могут выдерживать ток короткого замыкания. Типичная продолжительность составляет 1 с, 10 с, 1 мин и 10 мин. Резистор с увеличенным номинальным сроком службы используется в системах, где надежность системы имеет решающее значение. В этих ситуациях используется высокое сопротивление, которое может выдерживать короткое замыкание в течение длительного периода. Когда происходит замыкание на землю одной фазы, генерируется аварийный сигнал. Однако система продолжает работать до следующего запланированного выключения.

Ток замыкания на землю, протекающий через резистор любого типа при замыкании одной фазы на землю, увеличивает межфазное напряжение двух оставшихся фаз. В результате характеристики изоляции проводов и разрядника должны быть основаны на межфазном напряжении. Это временное увеличение напряжения между фазой и землей также следует учитывать при выборе двух- и трехполюсных выключателей, установленных в заземленных через сопротивление системах низкого напряжения

.

Системы заземления нейтрали с высоким сопротивлением

Системы заземления с высоким сопротивлением предназначены для ограничения токов замыкания фазы на землю в распределительных сетях с помощью заземленного резистора между нейтралью трансформатора или нейтралью генератора и землей.При таком типе системного заземления нет необходимости отключать соответствующий автоматический выключатель в случае замыкания фазы на землю. Система выдает сигнал тревоги только тогда, когда неисправный фидер остается в рабочем состоянии, пока неисправность не будет обнаружена и устранена. Эта функциональность требуется в определенных электрических приложениях, где риски, связанные с прерыванием подачи электроэнергии, выше, чем риск позволить системе работать с замыканием фазы на землю, ограниченным резистором.

Рис.4: Заземление трансформатора звездой треугольником [4].

Помимо предотвращения отключения фидера за счет ограничения тока короткого замыкания, система заземления с высоким сопротивлением имеет следующие преимущества:

• Переходные перенапряжения уменьшены
• Снижение риска возникновения дугового разряда
• Локализация неисправности легко выполняется

Недостатком является то, что в случае одиночного замыкания на землю напряжение на двух других исправных фазах имеет тенденцию достигать значения линейного напряжения, в зависимости от соотношения между нулевым и прямым последовательным импедансом, наблюдаемым при КЗ. .Это повышение фазного напряжения увеличивает вероятность второго замыкания на землю в другой фазе и другом фидере. В этом случае ток короткого замыкания между фазой и землей будет протекать с величиной, ограниченной:

• Полное сопротивление земного тракта
• Возможное возникновение дугового разряда

Резистор заземления нейтрали не может ограничить величину этого повреждения, потому что резистор находится за пределами своей траектории. Неисправность будет развиваться до тех пор, пока не будет окончательно отключена максимальной токовой защитой задействованных фидеров, и риски, связанные с внезапным отключением, не будут устранены.Вторая система защиты от замыкания на землю была разработана для предотвращения этой ситуации путем отключения только одного из фидеров, имеющего самый низкий приоритет, в случае второго замыкания фазы на землю, оставляя остальную часть системы работающей только с одним замыкание фазы на землю ограничивается по величине резистором заземления нейтрали.

Согласование с максимальной токовой защитой автоматических выключателей и уставками приоритета являются важными соображениями. Если второе замыкание фазы на землю в другой фазе происходит в том же фидере, в котором произошло первоначальное замыкание, вторая система защиты от замыкания на землю не сработает, а ответственность за отключение или отключение фидера возлагается на максимальную токовую защиту автоматического выключателя или предохранители .

Рис. 5: Заземление нейтрали трансформатора зигзагом [4].

Системы заземления нейтрали с низким сопротивлением

Заземление с низким сопротивлением используется в крупных электрических сетях среднего и высокого напряжения, где имеется большое количество капитального оборудования, а перебои в работе сети имеют значительный экономический эффект. Эти NER обычно имеют размер, чтобы ограничить ток повреждения до уровня, достаточного для срабатывания защитных устройств, но недостаточного для создания серьезного повреждения в точке повреждения.

Заземление через трансформатор или нейтральный электромагнитный соединитель (NEC)

Если нейтральная точка недоступна, можно создать искусственное заземление с помощью трансформатора.Трансформатор заземления используется для обеспечения пути к незаземленной системе или когда нейтраль системы недоступна по какой-либо причине, например, когда система соединена треугольником. Он обеспечивает путь к нейтрали с низким импедансом, а также ограничивает переходные перенапряжения при замыканиях на землю в системе. Заземление системы может быть выполнено следующим образом:

Трансформатор заземления Delta-Star

В случае трансформатора заземления по схеме треугольник-звезда, сторона треугольника замкнута, чтобы обеспечить путь для тока нулевой последовательности.Обмотка звездой должна иметь такое же номинальное напряжение, что и цепь, которая должна быть заземлена, тогда как номинальное напряжение треугольника может быть любым стандартным уровнем напряжения.

Рис. 6: Система катушек Петерсена [4].

Трансформатор зигзагообразный

Зигзагообразный трансформатор может использоваться для заземления трансформатора. Он обеспечивает изоляцию между землей и компонентом, так что на компонент системы не могут повлиять токи короткого замыкания. Зигзагообразный трансформатор подавляет гармоники энергосистемы.Он также защищает энергосистему, снижая напряжение, возникающее при возникновении неисправности. Трансформатор зигзагообразный не имеет вторичной обмотки. Это трехполюсный (разветвленный) трансформатор, в котором каждая конечность имеет две одинаковые обмотки. Один набор обмоток соединен звездой для обеспечения нейтральной точки. Другие концы этого набора обмоток подключены ко второму набору обмоток, как показано на рисунке ниже. Направление тока в двух обмотках на каждом плече противоположно друг другу.

При нормальных условиях эксплуатации общий поток в каждом плече пренебрежимо мал. Следовательно, трансформатор потребляет очень небольшой ток намагничивания. В условиях повреждения полное сопротивление заземляющего трансформатора очень низкое.

Чтобы ограничить ток короткого замыкания, резистор подключается последовательно к точке заземления нейтрали. Он рассчитан на кратковременную номинальную мощность в кВА и выдерживает номинальный ток в течение очень короткого времени.

Резонансная заземленная нейтраль

Токи повреждения можно также уменьшить, заземлив нейтраль через индуктивный импеданс.Добавление индуктивного реактивного сопротивления от нейтральной точки системы к земле — это простой метод ограничения доступного замыкания на землю от значения, близкого к максимальной емкости трехфазного короткого замыкания, до относительно низкого значения. Для ограничения реактивной части тока замыкания на землю в энергосистеме реактор с нейтралью может быть подключен между нейтралью трансформатора и системой заземления станции.

Рис. 7: Плунжерный тип NERC (траншейный).

Заземление катушки Петерсена

Катушка Петерсона

A — это регулируемый реактор с железным сердечником, используемый для нейтрализации емкостного тока замыкания на землю в энергосистеме.Когда в незаземленных трехфазных системах происходит замыкание фазы на землю, фазное напряжение неисправной фазы снижается до потенциала земли, поскольку емкость неисправной линии разряжается в месте повреждения, фазное напряжение двух других фаз возрастает в √3 раза. Между этими емкостями между фазой и землей возникает зарядный ток, который будет продолжать протекать через путь короткого замыкания, пока остается.

Современная плавно регулируемая катушка Петерсена состоит из реактора с железным сердечником, подключенного между нейтралью трансформатора подстанции и землей в трехфазной системе.В случае короткого замыкания емкостный ток замыкания на землю (I _r + I _y ) теперь нейтрализуется током в реакторе (Ir), поскольку он равен по величине, но сдвинут по фазе на 180 °. . Катушки Петерсена регулируются автоматически для компенсации тока замыкания на землю. На рис. 7 показана регулируемая катушка Петерсена плунжерного типа.

Значение индуктивности в катушке Петерсена должно соответствовать значению емкости сети, которая может изменяться, когда и когда выполняется переключение в сети.Современные контроллеры катушек постоянно контролируют напряжение нулевой последовательности и обнаруживают любые возникающие изменения. Когда происходит изменение емкости сети, контроллер автоматически настраивает катушку Петерсена на этот новый уровень, чтобы гарантировать, что она настроена на правильную точку, чтобы немедленно нейтрализовать любое замыкание на землю, которое может произойти. Это быстрое ограничение тока замыкания на землю происходит автоматически без какого-либо дальнейшего вмешательства со стороны системы [2].

Катушка Петерсена также может называться дугогасящей катушкой (ASC).

Рис. 8: Жидкий резистор заземления нейтрали (Powertech).

Технология и дизайн

Жидкостные резисторы заземления нейтрали (LNER)

Жидкостный нейтральный резистор заземления представляет собой большой резервуар, содержащий раствор электролита (дистиллированная вода с небольшим количеством электролитического порошка). (Рис.8) Внешний корпус резервуара жестко соединен с точкой заземления. Внутренний электрод, изолированный от бака, обеспечивает соединение с нейтралью трансформатора.При вводе в эксплуатацию в воду добавляется небольшое количество электролита для увеличения проводимости раствора до достижения калиброванного уровня сопротивления. Конечным результатом является жидкость с высокой пропускной способностью по току и высоким сопротивлением в очень прочном и низком техническом обслуживании.

LNER имеет фиксированную конструкцию, в отличие от более привычных резисторов или реостатов для жидкого стартера, и поэтому его проще сконструировать и откалибровать. Количество жидкости в баке обеспечивает высокую способность поглощения тепла.Проблемы с LNER включают широкий допуск по значениям сопротивления и необходимость регулярной калибровки.

Рис. 9: Твердотельный заземляющий резистор (Postglover).

Твердотопливные резисторы заземления

Резисторы заземления с твердой нейтралью состоят из катушек из резистивного материала, намотанных на изоляторы. В резисторе используется не принудительное воздушное охлаждение, и требуется тщательная конструкция, чтобы не допускать превышения температурных пределов. Резистивным материалом обычно является нержавеющая сталь или другой сплав.

Твердый заземляющий резистор может включать в себя трансформатор тока для управления устройством защиты. Трансформатор тока должен выдерживать ток короткого замыкания. Однако в случае резистивного заземления ток короткого замыкания значительно снижается, и конструкция ТТ не такая уж серьезная.

Список литературы

[1] Дж. Пармар: «Типы заземления нейтрали в распределительной сети (часть 1)», Портал электротехники.
[2] HV Power: «Катушки Петерсена — основные принципы и применение», www.hvpower.co.nz
[3] Trench: «Системы защиты от замыканий на землю: катушки для подавления дуги», брошюра Trench, www.trenchgroup.com
[4] Mytech: «Методы электрического заземления», www.mytech-info.com/ 2016/07 / electric-earthing-methods.html
[5] Eqbal: «Обзор системы заземления (незаземленной)», Портал электротехники.

Отправляйте свои комментарии на адрес [email protected]

Статьи по теме

Портал ресурсов правительства ЮАР по коронавирусу COVID-19

Постановлениями министерства предлагается 13813 МВт новых построек ГЭС, Eskom — нет.

Настало время для южноафриканской национальной ядерной компании Necsa

Разбираясь со слоном в комнате, это Эском…

Интервью с министром полезных ископаемых и энергетики Гведе Манташе

Резистор

vs.Reactor — Какой метод заземления нейтрали трансформатора вы бы выбрали?

Нейтраль трансформатора заземлена через дроссель, также известный как индуктор.

Короткое замыкание на землю приводит к возникновению большого тока короткого замыкания, особенно когда цепь заземления нейтрали трансформатора надежно заземлена. Почему?

Цепь заземления нейтрали в трансформаторе обеспечивает обратный путь для токов короткого замыкания. Чтобы ограничить этот ток, в нейтральной цепи устанавливается полное сопротивление — в виде реактора или резистора.См. Рисунок ниже.

Токовый путь замыкания на землю

В таблице ниже представлены аргументы в пользу выбора между резистором или реактором в качестве полного сопротивления в цепи нейтрали трансформатора.

Резистор в цепи заземления нейтрали трансформатора Изображение предоставлено: Postglover	Реактор в цепи заземления нейтрали трансформатора	Плюсы
Он использует сопротивление материала конструкции для ограничения тока короткого замыкания. Применяется повсеместно без каких-либо ограничений. Другими словами, наличие резистора в нейтрали не влияет на динамику системы.	Он использует индуктивное реактивное сопротивление, создаваемое переменным током, для ограничения тока повреждения. Он хорошо подходит для приложений, требующих пропускания через него нескольких тысяч ампер на короткое время. Ограничение тока до низких значений создает проблемы. Прочтите раздел «Минусы» ниже, чтобы узнать, почему.
Cons
Строить его дорого, так как он должен иметь достаточную массу, чтобы поглощать энергию тока короткого замыкания — цена возрастает с увеличением тока замыкания, с которым он может справиться, и временного рейтинга .	Обычно применяется в системах, где есть желание ограничить ток замыкания на землю величиной, которая составляет от 25% до 60% от тока трехфазного замыкания (см. IEEE 142 — Реактивное заземление). Если ток замыкания на землю ограничен до менее 25% от тока трехфазного замыкания, то обмотка нейтрали может подвергаться переходным перенапряжениям (поясняется ниже). Поэтому вместе с реактором должен быть установлен разрядник, чтобы снизить ток короткого замыкания и предотвратить переходные перенапряжения, вызывающие повреждение нейтральной обмотки трансформатора.

Полное сопротивление заземления нейтрали трансформатора и переходные перенапряжения

Переходные перенапряжения возникают из-за дуговых замыканий, а не скачков напряжения. Перенапряжение возникает, когда возникает дуга из-за замыкания на землю и заряжает емкостное реактивное сопротивление системы. Когда дуга на мгновение гаснет, заряд должен рассеяться. Когда резистор заземления нейтрали используется в качестве импеданса, его сопротивление обычно меньше емкостного реактивного сопротивления, что позволяет напряжению разрядиться.Однако, когда реактор используется и его реактивное сопротивление велико (чтобы ограничить ток замыкания на землю до уровня менее 25% от трехфазного тока), напряжение не может разрядиться. При повторном зажигании дуги заряд может постоянно накапливаться, создавая перенапряжение.

Сводка

Если требуется ограничить ток короткого замыкания до действительно низкой величины, используя фактическое сопротивление, рекомендуется использовать резистор. С другой стороны, если допустимый ток короткого замыкания в системе составляет несколько тысяч ампер, рекомендуется использовать реактор.В любом случае реактор может быть экономичным решением. Имейте в виду, что мы говорим о шунтирующем реакторе с воздушным сердечником в нейтрали трансформатора для ограничения тока. Однако последовательные реакторы дороги. Цена на любое устройство с полным сопротивлением заземления увеличивается с увеличением номинального продолжительного тока (для реакторов), номинального сопротивления и временного номинала.

---

Заинтересованы ли вы в выборе разрядника на основе системного заземления? См. Ниже шпаргалку. Нужна полная информация, связанная с этим? Ознакомьтесь с этой статьей PEguru об ограничителях.

Шпаргалка по расчету разрядников грозовых перенапряжений

Поддержите этот блог, поделившись статьей

Резисторы заземления нейтрали — Aktif Group

Зачем нужны резисторы заземления нейтрали?

• Ограничьте ток замыкания на землю, чтобы предотвратить повреждение трансформатора и генератора, а также обеспечить непрерывность и безопасность работы.
• Обеспечивает определение тока повреждения с помощью реле с помощью трансформатора тока, установленного внутри ne полный резистор заземления , ограничивающий продолжительность повреждения.
• Ограничить колеблющееся и не колеблющееся переходное напряжение, вызванное прерыванием тока сбоя, и таким образом защитить уровень изоляции системного оборудования
• Повысьте безопасность персонала, обеспечив поддержание ступенчатого напряжения на площадке на безопасном уровне, чтобы предотвратить перегрев и механические нагрузки на оборудование, подверженное току отказа .

Для определения предельного тока резистора заземления нейтрали рассчитывается ток короткого замыкания фаза-земля трансформатора и генератора.Резистор предназначен для ограничения тока отказа до 10% от этого тока короткого замыкания. Это значение должно быть оптимальным, чтобы позволить реле обнаружить выбранное значение ограниченного тока повреждения. Следовательно, первичное значение трансформаторов тока, используемых на резисторе заземления нейтрали, может отличаться от ограниченного значения тока повреждения. Продолжительность неисправности обычно составляет 5-10 секунд. Это может составлять до 30 секунд на установках, которые не допускают внезапных перебоев в подаче электроэнергии. В больницах, центрах обработки данных, текстильных заводах, цементных заводах и других предприятиях, которые производят с впрыском, продолжительность отказа может быть непрерывной, если ток короткого замыкания не повредит систему, чтобы обеспечить непрерывность системы и определить точку отказа без прерывания питания.Для получения дополнительной информации см. Наш «Системы заземления нейтрали с высоким сопротивлением» . Для подготовки предложения по резистору заземления нейтрали необходимы следующие основные параметры и, по возможности, однолинейная схема системы.

• Напряжение между фазой и нейтралью трансформатора или генератора, к которому подключен резистор
• Уровень тока повреждения
• Продолжительность неисправности

Технические характеристики резисторов заземления нейтрали

• Подходит до 110 / √3 кВ
• Для токов короткого замыкания до 5000 A
• Стойкий материал из нержавеющей стали, подходящий для экстремальных условий окружающей среды, устойчивый к окислению и коррозии (AISI304, AISI310, AISI316, AISI430, CrAl, CrNi)
• Специальная механическая и электрическая конструкция, способная выдерживать высокие температуры и экстремальные значения тока
• Внутренний трансформатор тока, обнаруживающий ток отказа
• Конструкция и испытания в соответствии со стандартом ANSI-IEEE 32 и специальными спецификациями

Элемент резистора

• Пружинные, краевые или сеточные резистивные элементы с поперечным сечением, подходящим для номинального тока
• Полностью модульные, гнутые болтовые соединения из нержавеющей стали для обеспечения непрерывности электрического тока при высоких температурах Высокая проводимость для высокого тока с изогнутыми и каскадными клеммными соединителями, подходящими для последовательных и / или параллельных соединений с большим поперечным сечением и низким контактным сопротивлением
• Высокая внутренняя изоляция и высокая механическая стойкость к ударам и провисанию за счет использования втулок с большой поверхностью с насыщением и соединителей, работающих на срез M16.
• Специально разработан для отвода тепловых и механических воздействий перегрузки по току на поверхностные сеточные резисторы

Корпус

• Стандартный уровень защиты IP23, подходящий для использования на открытом воздухе и идеального охлаждения
• Клеммная коробка IP 65
• Сталь стандартная горячеоцинкованная
• Полностью модульный, жесткий, прочный корпус с блоками резисторов, установленными на раме для безопасного подъема с верхней или нижней стороны
• Легкий доступ к блокам резисторов и их обслуживание на месте благодаря блокам, независимо установленным на раме, без перекрытия
• Запираемая дверь с петлями
• Антикоррозийные манипуляционные кольца и соединители
• Продукция из нержавеющей стали и предупреждающие знаки

Варианты резисторов заземления нейтрали

• Требуемый уровень защиты от IP00 до IP55
• Нержавеющая сталь, алюминиевый корпус
• Окраска корпуса в желаемый цветовой код
• Вход сверху или снизу с втулками
• Дополнительное оборудование, включая сепараторы, трансформатор напряжения, заземляющий трансформатор, разрядник для защиты от перенапряжений, реле, панельный нагреватель и т. Д.
• Модульные подъемные опоры для экстремальных условий окружающей среды
• Специальная конструкция для работы на большой высоте
• Специальная конструкция для взрывоопасных сред ATEX

Резистор заземления нейтрали для трансформаторов

Задача резистора заземления нейтрали — ограничить максимальный ток короткого замыкания. Это позволяет избежать возможных повреждений и риска замыкания на землю. Поскольку сеть технически заземлена, можно использовать защитные реле, как обычно, для трансформаторов.Раннее обнаружение изменения значения сопротивления позволяет заранее спланировать ремонт и указать на ранее неизвестные опасности для трансформаторов. Мониторы заземляющих резисторов измеряют напряжение, ток и бесперебойное соединение сопротивления заземления нейтрали, а также напряжение между фазой и землей. Эта информация помогает спланировать мероприятия по техническому обслуживанию и повысить доступность системы.

	Тип	Размер	Ссылка для скачивания
Общий каталог	PDF	1 МБ	Загрузить
Каталог резисторов заземления нейтрали	PDF	1 МБ	Загрузить

Информация о расчетах резистора заземления нейтрали

Просмотр резисторов заземления нейтрали

Введение

Резисторы заземления нейтрали используются для уменьшения таких проблем, как пробой изоляции, вызванный переходными перенапряжениями, вызванными дуговым замыканием на землю в незаземленных системах и повреждением двигателей и распределительное устройство из-за дуги в глухозаземленных системах.

Два основных метода заземления нейтрали системы — это низкое сопротивление и высокое сопротивление.

Низкое сопротивление

Система отключится в случае замыкания на землю.

Резистор заземления нейтрали ограничивает замыкание на землю максимумом от 100 до 1000 А (см. Примечание ниже). Трансформаторы тока нулевой последовательности и реле защиты от замыканий на землю обнаруживают неисправность и срабатывают при 5–20% максимального тока замыкания на землю.

Резистор обычно рассчитан на 10 секунд с максимальным повышением температуры до 760 ° C.

Максимально допустимый ток замыкания на землю, допускаемый резистором, должен быть достаточно большим для принудительного срабатывания реле замыкания на землю.

Резисторы заземления нейтрали номиналом от 200 до 400 А обычно используются в системах от 6,9 кВ до 34,5 кВ (см. Примечание ниже).

Резисторы заземления нейтрали номиналом от 100 до 400 А обычно используются в системах от 2,4 до 4,16 кВ (см. Примечание ниже).

Как только номинальный ток определен, сопротивление или омическое значение резистора рассчитывается путем деления линейного напряжения нейтрали на номинальный ток.

, то есть для резистора заземления нейтрали системы 4,16 кВ номиналом 400 А. Напряжение между нейтралью будет 4,16 кВ / √ (3) = 2400 В. Требуемое сопротивление будет 2400/400 = 6 Ом.

Высокое сопротивление

Система подаст сигнал, но не отключится в случае замыкания линии на землю. Он рекомендуется для систем, в которых перебои в подаче электроэнергии в результате отключения одиночной цепи по замыканию на землю наносят ущерб процессу.

Резистор заземления нейтрали ограничивает замыкание на землю максимумом от 5 до 10 А.Трансформаторы тока нулевой последовательности и реле защиты от замыканий на землю обнаруживают неисправность и подают сигнал тревоги при 10–20% максимального тока замыкания на землю.

Резистор рассчитан на продолжительный режим работы с максимальным повышением температуры до 375 ° C.

Максимальный ток замыкания на землю, допускаемый резистором, должен превышать общую емкость по отношению к зарядному току заземления системы, а векторная сумма зарядного тока системы плюс ток резистора не должна превышать 8 А. (см. «Отношение емкости системы к току зарядки на землю»). Расчет)

После определения номинального тока сопротивление или омическое значение резистора рассчитывается путем деления линейного напряжения нейтрали на номинальный ток.

, то есть для резистора заземления нейтрали системы 480 В номиналом 5 А. Напряжение линии на нейтраль будет 480 В / √ (3) = 277 В. Требуемое сопротивление будет 277/5 = 55,4 Ом.

Примечание

В шахтных энергосистемах среднего напряжения Низкое сопротивление обычно используется с заземляющим резистором нейтрали, который ограничивает замыкание на землю максимум до 25-50 А. Это необходимо для ограничения напряжения прикосновения до 100 V или меньше. Трансформаторы тока нулевой последовательности и реле защиты от замыканий на землю обнаруживают неисправность и срабатывают при менее чем одной трети номинала резистора.Резистор рассчитан на продолжительный режим работы с максимальным повышением температуры до 375 ° C.

Современные шахтные энергосистемы могут иметь значительную емкость распределенной системы, и, как и все резисторы заземления нейтрали, максимальный ток замыкания на землю, допускаемый резистором, должен превышать общую емкость по отношению к зарядному току заземления системы и векторную сумму системы. зарядный ток плюс ток резистора не должен превышать 8 А. (см. Расчет емкости системы относительно заземления)

Ссылки

«Промышленные энергосистемы» Шоаиб Хан, Шиба Хан, Гариани Ахмед

«Сопротивление нейтрали системы Заземление »Ларри А.Прайор, ЧП, старший инженер по спецификациям GE

«Вредное влияние емкости на распределительные системы с заземленным высоким сопротивлением» Джозеф Соттил, старший член, lIEEE, Стив Дж. Гнапрагасам, Томас Новак, научный сотрудник, IEEE, и Джеффри Л. Колер, Старший член IEEE

Что такое реакторы заземления нейтрали и их использование?

Реакторы заземления нейтрали (NGR) используются в трехфазных электрических сетях для низкоомного заземления нейтральной точки.Они используются для ограничения тока короткого замыкания до уровня междуфазного тока короткого замыкания в сети в случае короткого замыкания. Обычно реактор заземления нейтрали используется на уровнях напряжения передачи для управления замыканиями только одной линии на землю. Он подключен к нейтрали трансформатора в сети передачи для защиты и управления системой.

Типичный реактор заземления нейтрали, также называемый реактором с воздушным сердечником, представляет собой последовательную индуктивность, которая устанавливается между нейтральной точкой трансформатора или генератора и землей.Проще говоря, одна клемма заземляющего реактора нейтрали подключена к нейтрали трансформатора или генератора, а другая клемма заземлена, чтобы создать путь для тока короткого замыкания. Напряжение короткого замыкания является одним из наиболее распространенных типов неисправностей в энергосистеме, и реактор с воздушным сердечником используется для защиты схемы от этого состояния. В нормальных условиях эксплуатации регулирующий поток через реактор будет практически нулевым.

Он работает в соответствии с законом Ома, I = VZ, где I означает ток, протекающий по цепи, V — подаваемое напряжение, а Z представляет значение импеданса цепи.Следуя этому закону, если мы увеличим стоимость сети, ток уменьшится. Вот как реактор с заземлением нейтрали служит своей цели по ограничению количества тока короткого замыкания, который генератор или трансформатор вносит в систему. Преимущество использования реактора заземления нейтрали идеального размера в системе передачи энергии состоит в том, что он обеспечивает эффективное заземление системы.

Если вы работаете в электроэнергетике и ищете реакторы заземления нейтрали для системы передачи, вы можете выбрать реакторы на основе трех параметров — значения импеданса, 10-секундного рейтинга и продолжительного номинального значения.Требуемое значение импеданса реактора для ваших требований можно рассчитать, используя основной закон Ома. 10-секундный рейтинг определяет максимальное значение тока короткого замыкания, которое может видеть генератор. Длительный номинал определяется значением тока нейтрали, который будет видеть генератор. Другие рабочие параметры, которые следует учитывать, — это температура окружающей среды, высота над уровнем моря, максимальная скорость ветра, относительная влажность и сейсмостойкость.

Вам следует обратиться к профессиональному и опытному производителю электрического оборудования в отрасли, чтобы получить реакторы заземления нейтрали лучшего качества для ваших нужд.Они помогут вам подобрать реакторы идеального размера в зависимости от ваших требований и условий эксплуатации. Профессиональный производитель также помогает с любыми конкретными требованиями своих клиентов, чтобы соответствовать их производственным потребностям.

Связанные

Электробезопасное заземление | Журнал Electrical India по энергетике и электротехнике, возобновляемым источникам энергии, трансформаторам, распределительным устройствам и кабелям

Изображение предоставлено: www.integralpower.com.au

Процесс передачи мгновенного разряда электрической энергии непосредственно на землю с помощью провода с низким сопротивлением известен как электрическое заземление. Электрическое заземление выполняется путем подключения нетоковедущей части оборудования или нейтрали системы питания к земле.

Каждое здание, оборудование, электростанция, подстанция, включенные в электрическую сеть, требуют заземления напрямую или через систему заземления. Основная цель заземления в электрической сети — безопасность.

Но когда нейтраль какой-либо системы не соединена с землей, тогда она будет известна как электрическая система без заземления, как показано на рис. 1.

Рисунок 1: Электрическая система без заземления

В основном для заземления используется оцинкованное железо. Заземление обеспечивает простой путь к току утечки и току короткого замыкания в системе. Ток короткого замыкания оборудования проходит на землю, потенциал которой считается нулевым. Таким образом, защищает системное оборудование и персонал, работающий с этим оборудованием, от повреждений, а также от ударного тока, как показано на рис.2.

Рис. 2: Электрическая система с заземлением.

Заземление вряд ли уменьшит общую величину перенапряжений, возникающих в результате молний или импульсных перенапряжений, однако оно может уменьшить вероятность возникновения чрезмерного напряжения напряжения на изоляции между фазой и землей конкретной фазы.

Сопротивление заземления системы должно быть таким, чтобы при возникновении любого замыкания, заземление которого спроектировано для обеспечения защиты, защитное устройство сработает, чтобы обезвредить неисправную сеть или установку.В большинстве случаев такая операция включает отключение неисправной сети или установки, например, с помощью автоматического выключателя или предохранителей.

Типы электрического заземления

Электрооборудование в основном состоит из двух нетоковедущих частей. Эти части нейтральны по отношению к системе, раме или опорной конструкции электрического оборудования. Заземление этих двух нетоковедущих частей электрической системы можно разделить на два типа: заземление нейтрали и заземление оборудования.

Заземление нейтрали

При заземлении нейтрали нейтраль системы напрямую соединяется с землей с помощью металлического проводящего провода. Заземление нейтрали также называется заземлением системы. Такой тип заземления чаще всего применяется в системах со звездообразной обмоткой. Например, заземление нейтрали предусмотрено в генераторе, трансформаторе, двигателе и т. Д., Как показано на рис. 3.

Рисунок 3: Заземление нейтрали и оборудования

Заземление оборудования

Такой тип заземления предусмотрен для электрооборудования.Нетоковедущая часть оборудования, такая как металлический каркас, соединяется с землей с помощью проводящего провода, как показано на рис. 3. Если в устройстве возникает какая-либо неисправность, ток короткого замыкания проходит через землю через помощь проволоки. Таким образом защитите систему от повреждений.

Важность или цель заземления

• Для защиты рабочих, которые регулярно контактируют с электрическими устройствами, которые могут вызвать у них электрошок.
• Для поддержания постоянного напряжения устройства в исправной фазе в случае однофазного замыкания на землю.
• Хорошая цепь заземления с низким значением импеданса гарантирует быстрое устранение неисправностей в электрическом тракте. Если неисправности остаются в системе в течение длительного времени, они могут представлять серьезную угрозу стабильности системы.
• Многие современные электронные устройства генерируют форму «электрического шума», который может вызвать повреждение устройства и снизить его эффективность, если устройство не заземлено.
• Устройство защиты от перенапряжения лучше работает при правильном заземлении.
• Неисправные электрические устройства часто дают утечку электричества, что может вызвать пожар, если его не перенаправить безопасно.

Классификация системы заземления

Распределительную систему низкого напряжения (НН) можно определить по ее системе заземления. Они обозначаются пятью буквами T (прямое соединение с землей), N (нейтраль), C (комбинированный), S (отдельный) и I (изолированный от земли). Первая буква обозначает, как заземляется нейтраль трансформатора (источник питания), а вторая буква обозначает, как заземляются металлические детали установки (рамы).Третья и четвертая буквы обозначают функции нейтрального и защитного проводов соответственно. Электрическая сеть показана на рис. 4.

Рисунок 4: Сеть энергосистемы

Возможны три конфигурации:

• TN: Заземленная нейтраль трансформатора, корпус соединен с нейтралью. Система TN включает три подсистемы: TN-C, TN-S и TN-C-S.
• TT: Заземленная нейтраль трансформатора и заземленная рама.
• IT: Незаземленная нейтраль трансформатора, заземленная рама.

Система заземления TN

В системе заземления TN источник питания (нейтраль трансформатора) напрямую соединен с землей одним или несколькими проводниками, а все открытые проводящие части установки подключены к нейтрали или проводнику защитного заземления. . Три подсистемы в системе заземления TN описаны ниже с их основными характеристиками.

Система заземления TN-C

Система TN-C имеет следующие особенности:

• Функции нейтрали и защиты объединены в одном проводе по всей системе.(PEN — защитная заземленная нейтраль).
• Источник питания напрямую подключен к земле, и все открытые проводящие части установки подключены к проводнику PEN, как показано на рис. 5.

Рисунок 5: Система заземления TN-C

Преимущества системы заземления TN-C

• Сопротивление контура замыкания на землю системы заземления TN-C низкое.
• Не требует заземляющего электрода на месте.
• Экономичен.

Недостатки системы заземления TN-C

• Система заземления TNC наименее безопасна по сравнению с другими системами заземления.
• Система TN-C менее эффективна при проблемах с электромагнитной совместимостью (ЭМС).
• Неисправность в сети низкого напряжения может вызвать напряжение прикосновения у других потребителей низкого напряжения.

Система заземления TN-S

Система TN-S имеет следующие особенности:

• Система TN-S имеет отдельные нейтральный и защитный проводники по всей системе.
• Источник питания напрямую заземлен. Все открытые токопроводящие части установки подключаются к защитному проводу (PE) через главный зажим заземления установки, как показано на рис.6.

Рисунок 6: Система заземления TN-S

Преимущества системы заземления TN-S

• Сопротивление контура замыкания на землю низкое.
• TN-S — самая безопасная система.
• Уровень электромагнитных помех низкий.
• Не требует заземляющего электрода на месте.
• Система заземления TN-S может работать с простой защитой от перегрузки по току.

Недостатки системы заземления TN-S

• Низкий коэффициент мощности (высокая индуктивность длинного кабеля).
• Требуется дополнительное соединение равных потенциалов.
• При возникновении нарушения изоляции ток короткого замыкания велик и может вызвать повреждение оборудования или электромагнитные помехи.

Система заземления TN-C-S

Система заземления TN-C-S имеет следующие особенности:

• Функции нейтрали и защиты объединены в одном проводе в части системы TN-C-S. Источник питания — TN-C, а расположение в установке — TN-S, как показано на рис. 7.
• Использование TN-S после TN-C.
• Все открытые токопроводящие части установки подключаются к PEN-проводнику через главную клемму заземления и нейтраль, причем эти клеммы соединяются вместе.

Рис. 7: Система заземления TN-C-S

Этот тип распределения известен также как защитное многократное заземление, а PEN-проводник называется комбинированным проводом нейтрали и земли (CNE).

PEN-проводник системы питания заземлен в нескольких точках, и заземляющий электрод может потребоваться на установке потребителя или рядом с ним.

Преимущества системы заземления TN-C-S

• Безопасная система
• Дешевле.

Недостатки системы заземления TN-CS

В системе TN-CS никогда нельзя использовать систему TN-C (4-проводную) после системы TN-S (5-проводной), так как любая случайная Обрыв нейтрали на входной части может привести к обрыву защитного проводника в выходной части и, следовательно, к опасности.

TT Система заземления

В этой системе источник питания имеет прямое соединение с землей.Все открытые проводящие части установки также подключены к заземляющему электроду, который электрически не зависит от источника заземления, как показано на рис. 8.

Рисунок 8: Система заземления TT ​​

Полное сопротивление контура короткого замыкания выше, если сопротивление электрода действительно не очень низкое.

Преимущества системы TT

• Отсутствие риска отказа и подходит для помещений, где все силовые цепи переменного тока защищены устройством защитного отключения (УЗО).
• Неисправности в сети низкого и среднего напряжения не переносятся на других потребителей в сети низкого напряжения.
• Простое заземление установки и простое выполнение.

Недостатки системы заземления TT ​​

• Каждому заказчику необходимо установить и обслуживать собственный электрод заземления. Безопасность и защита зависят от клиента, поэтому полная надежность не гарантируется.
• Высокое перенапряжение может возникнуть между всеми токоведущими частями, а также между токоведущими частями и заземляющим проводом.
• Возможное перенапряжение для изоляции оборудования установки.

Заземление IT-системы

В этой системе источник питания либо подключен к земле через преднамеренно введенное высокое сопротивление заземления (IT-система, заземленная по сопротивлению), либо изолирован от земли. заземляющий электрод, как показано на рис. 9.

Рисунок 9: Система заземления IT

Проводящие части, включая металлический корпус установок, соединяются с заземлением через один или несколько местных заземляющих электродов.Эти местные электроды не имеют прямого подключения к источнику.

Здесь уместно упомянуть, что однофазная система TT, показанная на рис. 9, не используется в Индии.

Преимущества ИТ-системы

Основными преимуществами ИТ-системы являются:

• Она улучшает доступность энергии: это интересно для приложений, где потеря подачи электроэнергии может вызвать риск для людей (например, в больницах) , или финансовый риск (для некоторых процессов в промышленности).
• Он также может исключить риск возгорания или взрыва в случае повреждения изоляции, так как ток короткого замыкания очень низкий.
• Это продлит срок службы электрического устройства, так как ток короткого замыкания низкий, это вызывает меньшую нагрузку на оборудование.
• Наконец, можно проводить профилактическое обслуживание ИТ-установки. С помощью устройства постоянного контроля изоляции мы можем обнаруживать провалы изоляции до того, как они станут повреждениями изоляции.

Недостатки IT-системы

• В этой системе возникают повторяющиеся замыкания на землю.
• Нарушение изоляции происходит при однофазном замыкании на землю.
• Защита от замыкания на землю для незаземленной системы затруднена.
• Напряжение из-за грозовых скачков не достигает земли.

  Краткое описание системы заземления, принятой во всем мире

  • В Индии поставка LT обычно осуществляется через систему TN-S.Нейтраль имеет двойное заземление на распределительном трансформаторе, нейтраль и земля проходят отдельно на распределительной воздушной линии или кабелях. Дополнительные ямы для заземляющих электродов устанавливаются на концах пользователя для усиления заземления.
  • Большинство современных домов в Европе имеют систему заземления TN-C-S. Объединенная нейтраль и земля находятся между ближайшей трансформаторной подстанцией и выключателем обслуживания (предохранитель перед счетчиком), отдельные жилы заземления и нейтрали используются во всей внутренней проводке.
  • В тех регионах Великобритании, где преобладает подземная силовая проводка, широко распространена система TN-S.
  • В Австралии, Новой Зеландии и Израиле используется система TN-C-S. Однако каждый заказчик должен обеспечить отдельное соединение с землей через специальный заземляющий электрод.
  • Система заземления TN-C-S используется в США и Канаде, тогда как во Франции, Италии и Японии используется система заземления TT.
  • Система ТТ из-за стоимости подходит для сельской местности.

  Заключение

  Из приведенной выше информации можно сделать вывод, что неправильное заземление может вызвать ряд проблем, например:

  • Неправильное заземление приводит к созданию более высокого потенциала в оборудовании. которые могут повредить оборудование и создать угрозу безопасности рабочего персонала.
  • Это может задержать устранение неисправностей, что приведет к недостаточному протеканию тока.
  • Опасность возгорания из-за утечки электричества возрастает в геометрической прогрессии.