Глухозаземленная нейтраль

Материал из Wiki Power System
Перейти к: навигация, поиск

Глухозаземленная нейтраль - режим работ нейтрали, при котором нейтрали всех электрустановок заземлены.

Общие сведения

В электрический сетях с полностью изолированной нейтралью разность потенциалов между землей и нейтралью (центра тяжести треугольника напряжений) не является фиксированной величиной. При отсутствии каких-либо повреждений потенциал нейтрали трёхфазной симметричной системы равен потенциалу земли. В этом случае все три провода имеют одинаковый потенциал относительно земли. При замыкании одного из проводов на землю, то потенциал этого провода становится равным потенциалу земли, а потенциал нейтрали равным фазному значению напряжения. Таким образом, при однофазном замыкании потенциал нейтрали отличается от потенциала земли, а напряжение двух здоровых фаз относительно земли становится равным линейному значению напряжения. Изоляция здоровых фаз подвергается действию напряжения, превышающего его нормальное значение в [math]\sqrt{3}[/math] раз.

Радикальным средством против изменения потенциала нейтрали и связанных с этим перенапряжений является глухое заземление нейтрали трёхфазной электрчиеской сети. В сетях высокого класса напряжения оно осуществляется путём непосредственного соединения нулевой точки одного или нескольких трансформаторов. В этом случае, при замыкании на землю одного провода создаются замкнутые контуры, которые содержат только активные и индуктивные сопротивления, которые и определяю картину явления протекания тока однофазного замыкания. Ёмкостные контуры играют лишь второстепенную роль. Токи, протекающие через землю, возвращаются в трансформатор через его заземлённую нейтраль; они имеют характер токов короткого замыкания. Для исключения повреждения оборудования и угрозы для жизни людей такие токи должны отключаться с наименьшей выдержкой времени.

Ток замыкания текущий по земле от места короткого замыкания к заземлённой нейтрали, состоит из двух составляющих, каждая из которых создаётся напряжением фазы [math]U_{\text{ф}}[/math]. Первая составляющая протекает непосредственно через обмотку той фазы трансформатора, где произошло замыкание на землю. Её величина определяется индуктивностью [math]L_{1}[/math] данного фазного стержня трансформатора. Путь второй составляющей тока проходит по двум одинаковым и параллельным ветвям через две других не повреждённых фазы к месту повреждения.

Пример растекания тока при однофазном замыкании на землю, в электрической сети с глухозаземлённой нейтралью на одном из трансформаторов.

Режим работы с глухозаземлённой нейтралью оказывается необходимым ввиду наличия в сетях автотрансформаторов, которые оказывается экономически целесообразно проектировать только с учетом глухозаземленной нейтрали. В противном случае изоляцию последовательной обмотки необходимо рассчитывать на повышенные значения уровня напряжения. Именно этот факт приводит к удорожанию автотрансформатора и снижению его экономической эффективности применения.

В России работа электрических сетей напряжением 110 кВ может предусматриваться как с глухозаземленной, так с эффективно заземленной нейтралью. Электрические сети напряжением 220 кВ и выше должны работать только с глухозаземленной нейтралью. Сети классом напряжения ниже 1 кВ также являются сетями с глухозаземленной нейтралью.