10. Электрические сети с изолированной и заземленной нейтралью
В зависимости от характера (величины) тока замыкания на землю электрические сети разделяются на сети с изолированной и сети с заземленной нейтралью (или глухозаземленной нейтралью, что одно и то же). Что это означает и в чем разница?
Под нейтралью подразумеваются нейтрали трансформаторов, входящих в электрическую сеть одного напряжения, то есть имеющих электрическую связь. Как мы помним, обмотки разных напряжений трансформатора электрической связи между собой не имеют, а имеют магнитную связь, значит и сети разных напряжений между собой электрически не связаны. Если на трансформаторах одной сети заземлить (соединить с землей) нейтрали обмоток одного напряжения (как мы помним, в нормальном режиме работы трансформатора напряжение на нейтрали равно нулю), то электрическая сеть этого напряжения и будет сетью с заземленной нейтралью. Если же все нейтрали обмоток одного напряжения трансформаторов одной сети не имеют связи с землей, то эти сети являются сетями с изолированной нейтралью.
Достоинством системы с изолированной от земли нейтралью является то, что при случайном замыкании одной фазы на землю вследствие небольшого тока замыкания защита не срабатывает на отключение (обычно срабатывает на сигнал) и установка может продолжать работать в этом аварийном режиме, чем достигается большая безотказность электроснабжения потребителей.
При однофазном замыкании на землю в сети с изолированной от земли нейтралью в месте замыкания на землю будет протекать ток, значение которого обусловлено рабочим напряжением установки и проводимостью изоляции фаз относительно земли. Активная электрическая проводимость для сетей напряжением 6-35 кВ весьма мала, поскольку сопротивление изоляции кабелей и воздушных линий очень велико. Поэтому активной слагающей тока замыкания на землю можно пренебречь. Большое значение имеет емкостная проводимость, обусловленная электрической емкостью фаз относительно земли, которая особенно велика у кабелей с бумажной изоляцией (зависит также от длины линии).