2.2.3. Высоковольтные сети с изолированной нейтралью

Потребитель включен на линейное напряжение, нейтраль и земля в симметричном режиме совпадают. Напряжение, которое должна выдержи­вать изоляция, - это напряжение между фазой и землей.

П

роизошло замыкание фазы С на землю. Ток от места замыкания поте­чет в емкости неповрежденных фаз А и В, а затем по линиям через нейтраль к месту повреждения (рис. 2.7). Напряжение потребителя не изменилось, оно

осталось линейным. Напряжение фаз увеличилось в раз ( ).

Емкостный ток на землю поврежденной фазы равен нулю, а емкостный ток каждой из двух неповрежденных увеличивается в раз (пропорцио­нально увеличению напряжения). В этом случае

Суммарный ток замыкания на землю равен сумме токов неповрежден­ных фаз и будет протекать через место повреждения фазы на землю, замыка­ясь через источник питания (рис. 2.8).

Необходимо принять меры для устранения замыкания на землю, чтобы оно не перешло в двухфазное КЗ.

Замыкание фазы на землю приводит к возникновению перемежающей­ся дуги (то есть дуга непроизвольно гаснет и возникает), что приводит к пе­ренапряжениям в неповрежденных фазах. Амплитуда дуговых перенапряже­ний может достигать (2,5-3,2) . Это разрушает изоляцию фаз.

С

целью снижения дуговых перенапряжений применяется компенсация емкостного тока.

2.2.4. Высоковольтные сети с компенсированной нейтралью

Эти сети также относят к сетям с малым током замыкания на землю (рис. 2.9).

Т

ак как потенциал нейтрали и земли в симметричной системе одина­ков, ток в катушку в нормальном режиме не потечет.

Дугогасящая катушка устанавливается в нейтрали для компенсации емкостных токов.

При замыкании на землю фазы С, как и в сети с изолированной нейтра­лью, напряжение фаз А и В увеличивается в раз (до линейного значения), а напряжение между нейтралью и землей становится равным фазному напряжению. Под действием этой разницы напряжений от места повреждения потечет ток в катушку и одновременно в емкости фаз А и В Ток в месте замыкания на землю равен сумме токов Сопротивление катуш-

ки подбирают таким образом, чтобы индуктивный ток проходящий через катушку, был равен по величине суммарному емкостному току , проходя­щему через фазовые емкости сети.

Так как индуктивный ток и емкостный направлены противоположно, то они будут компенсировать друг друга, и дуга погаснет (рис. 2.10).

Т

акая настройка катушки называется резонансной. Практически до­биться полной компенсации сложно, и поэтому в месте повреждения всегда имеется остаточный ток (из-за наличия активного сопротивления катушки и сети и неточности настройки катушки)

При таком токе дуга не возникает и нет перенапряжения. В сетях с компенсированной нейтралью вероятность перенапряжений меньше, чем в сетях с изолированной нейтралью. Основной недостаток - требуется усиле­ние изоляции и установка дугогасящей катушки. Преимущества - как и в се­ти с изолированной нейтралью: при замыкании на землю одной из фаз потре­битель не отключается.