Методы нейтрального заземления
Нейтральные системы заземления очень похожи на выключатели, поскольку они ничего не делают, пока что-то в системе не пойдет не так !
Сравнение нейтральных методов заземления (фотокредит ISSCO GROUP)
Существует несколько способов заземления системы, которые обычно можно разделить на три основные категории:
- Изолированное заземление
- Твердое заземление (наиболее распространенное устройство системы)
- Импедансное заземление через резистор, реагент или дугогасительную катушку (катушка Петерсена)
- Сравнительная таблица
ИЗОЛИРОВАННАЯ НЕЙТРАЛЬНАЯ СИСТЕМА (без преднамеренного заземления)
Изолированная нейтральная система
Нейтраль напрямую не заземлена. В действительности, электрическая система заземлена через способность системы к земле.
Неисправность заземления вызывает несколько ток короткого замыкания тока из-за тока емкости кабеля, а напряжение здоровых фаз не будет превышать напряжение линии до линейного. Таким образом, система может работать с настоящим замыканием на землю, улучшая непрерывность и подачу питания.
Обнаружение места повреждения очень сложно. Основными компонентами обнаружения является вольтметр. Этот метод обычно используется для сетей LV.
Перейти к индексу ↑
СОЛНЕЧНО ЗЕМЛЯ ИЛИ ПРЯМОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ
Прямая схема заземления
Нейтраль силовых трансформаторов или генератора напрямую связана с землей станции.
Ток неисправности = трехфазный симметричный ток короткого замыкания и может повышаться от 20 до 30 раз от номинального тока. Перегрев в здоровой фазе не будет превышать напряжение на линии.
Нет ограничений по току повреждения, когда система надежно заземлена.
Перейти к индексу ↑
ИМПЕДАНСНОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ
Целью этого метода является ограничение тока повреждения для большей безопасности. Существует три типа импедансных заземлений:
- Резистор,
- Реакция или
- Дугогасительная катушка (катушка Петерсена).
Перейти к индексу ↑
1. ЗАЗЕМЛЕНИЕ ЧЕРЕЗ РЕЗИСТОР
Заземление через резисторную схему
Нейтраль подключается к земле через один резистор. Ток повреждения ограничен выбранным значением: I f = V / R
R = сопротивление резистора (Вт)
V = напряжение на линии (кВ)
Система, заземленная резистором, не подвержена разрушающему переходному процессу над напряжениями.
Причинами ограничения тока резистором могут быть одно или несколько из следующего:
- Чтобы уменьшить эффекты горения и плавления в неисправном электрооборудовании,
- Для уменьшения механических напряжений в цепях и устройствах, несущих токи повреждения,
- Во избежание поражения электрическим током опасности могут привести к взрывам персонала, вызванным токами замыкания на землю в обратном пути.
Существует два класса: значение высокого сопротивления или низкое сопротивление, отличающееся уровнем отказа заземления, разрешенным для потока (нет признанных стандартов уровня тока замыкания на землю, который определяет эти два класса).
На практике существует явная разница.
- Высокое сопротивление обычно использует ток замыкания на землю 10 А или меньше.
- Низкое сопротивление обычно использует уровни тока замыкания на землю выше 10 А и до 3000 А.
Оба класса предназначены для ограничения тока замыкания на землю и для обеспечения безопасности системы от перенапряжений (поддерживается на безопасном уровне). Однако метод с высоким сопротивлением обычно не требует немедленной очистки от замыкания на землю, так как ток короткого замыкания ограничен очень низким уровнем, защитная схема, связанная с высоким значением сопротивления, обычно является детектированием и сигнализацией.
Метод низкого сопротивления имеет преимущество немедленного и выборочного устранения заземленной цепи, но требует, чтобы минимальный ток замыкания на землю был достаточно большим, чтобы положительно активировать прилагаемое реле замыкания на землю.
Перейти к индексу ↑ | Перейти к заземлению через импеданс ↑
2. ЗАЗЕМЛЕНИЕ ЧЕРЕЗ РЕАКТИВНОСТЬ
Заземление через схему реагента
Нейтраль подключается к земле через реактор.
Потеря заземления, которая может протекать, зависит от нейтрального реактивного сопротивления, уровень тока повреждения часто используется в качестве критерия для описания степени заземления.
В этом методе ток замыкания на землю должен составлять по меньшей мере 60% от тока трехфазного тока, чтобы предотвратить серьезные переходные перенапряжения. Это значительно выше, чем уровень потребляемого тока в цепи, используемого резистором, и поэтому заземление реактивного сопротивления обычно не рассматривается как альтернатива системе, использующей резистор.
Эта система используется, когда нейтральный трансформатор системы недоступен (система, подключенная DELTA), в этом случае реактор используется в качестве заземления трансформатора для получения нейтрали.
Перейти к индексу ↑ | Перейти к заземлению через импеданс ↑
3. ЗАЗЕМЛЕНИЕ ЧЕРЕЗ ARC-SUPPRESSION COIL (Petersen Coil)
Заземление по схеме катушки дугогашения
Заземляющий реактор, соединенный между нейтралью системы и землей и имеющий специально выбранное относительно высокое значение реактивного сопротивления, так что реактивный ток на землю в условиях отказа уравновешивает ток емкости и ток, протекающий от линий, так что ток заземления на ошибка ограничена практически нулевым
Если неисправность заземления на воздухе, например, изоляция изолятора, может быть самозатухающим. Этот метод заземления используется в первую очередь на системах 110 кВ, состоящих в основном из воздушных линий передачи или распределения.
Поскольку системы такой конструкции редко используются в промышленных или коммерческих энергетических системах.
Перейти к индексу ↑ | Перейти к заземлению через импеданс ↑
Сравнительная таблица
Методы нейтрального заземления
X0: реактивное сопротивление нулевой последовательности системы
X1: реактивность реактивности с положительной последовательностью
R0: сопротивление фазовой нулевой последовательности системы
XC0: распределенная на фазу емкость с реактивным сопротивлением для заземления системы
V: напряжение на линии заземления
Перейти к индексу ↑
Ссылка: Microelettrica Scientifica - MS Resistances