139. Сети с глухо- и эффективно заземленной нейтралью.
Нулевая точка силового трансформатора или генератора соединяется с землёй посредством заземляющего проводника и рабочего заземлителя. В сетях напряжением 220/380 В помимо трех фаз A, B, C прокладывается и четвертый нейтральный провод N, который многократно соединяется с землей (рис. 1, а).
Система электроснабжения с глухозаземленной нейтралью 220/380 В является опасной с точки зрения поражения людей электрическим током. Человек, имеющий сопротивление тела 1000 Ом, при прикосновении к токоведущей части любой из фаз, с одной стороны, и заземленной металлической части электроустановки или земле, с другой стороны, попадает под фазное напряжение, и через тело начинает протекать опасный ток:
|
|
(1) |
,где Uф – фазное напряжение, В.
Допустимая величина тока для человека составляет 20-30 мА. Сопротивление изоляции других фаз относительно земли не играет никакой защитной роли.
140. Сети с компенсацией емкостного тока замыкания на землю.
В сетях, где величина емкостного тока замыкания на землю недостаточна для надежного действия защитного отключения, возникает необходимость в искусственном увеличении тока. Одним из способов создания таких условий является наложение на естественный емкостный ток замыкания на землю искусственной активной составляющей за счет заземления нейтрали через резистор (рис.1, д).
К достоинствам использования такого режима нейтрали относят:
1. возможность ограничения наложенного активного тока до величины, обеспечивающей необходимый уровень электробезопасности;
2. возможность применения простых, надежных и селективных защит от замыкания;
3. предотвращение перемежающихся дуг и ограничения чрезмерных перенапряжений на неповрежденных фазах при замыкании на землю.
При выборе величины резистора учитывают, что она должна быть относительно большой, чтобы обеспечить допустимое напряжение прикосновения, и в тоже время должна создавать ток замыкания на землю, достаточный для надежного селективного срабатывания защиты от однофазных замыканий на землю, а также максимально ограничивать внутренние перенапряжения.
141. Сети с резистивным заземлением нейтрали.
Заземление нейтрали через резистор имеет несомненные достоинства, подтвержденные мировой практикой и опытом, накопленным в России:
полное устранение феррорезонансных явлений;
снижение уровня дуговых перенапряжений и устранение перехода ОЗЗ в двух- и трехфазные замыкания;
возможность построения простых селективных защит от ОЗЗ.
К недостаткам резистивного заземления нейтрали следует отнести:
увеличение тока замыкания на землю (максимум на 40%);
появление на подстанции греющегося оборудования (резистора мощностью 30–400 кВт).
Эти недостатки незначительны по следующим причинам:
В сетях с заземленной нейтралью токи короткого замыкания составляют тысячи и десятки тысяч ампер; двойные замыкания на землю в сетях 6–35 кВ приводят к токам в сотни и тысячи ампер. В таких условиях названные сети успешно эксплуатируются, и на этом фоне увеличение тока ОЗЗ с 10 до 14 А или даже с 200 до 280 А ситуации не меняет.
Нагревающийся при ОЗЗ резистор – более существенный недостаток. Однако определяемые ПУЭ допустимые температуры для другого оборудования, достигающие в аварийных режимах 200–300?С, позволяют спроектировать резистор, нагревающийся только до нижнего из указанных пределов. Установка такого резистора на ОРУ практически снимает вопрос о пожароопасности.