16 Режимы работы нейтрали электрических сетей

Нейтрали трансформаторов трехфазных электрических установок, к обмоткам которых подключены электрические сети, могут быть либо заземлены непосредственно или через настроенные на емкость сети индуктивные сопротивления, либо изолированы от земли.

Если нейтраль обмотки трансформатора присоединена к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление, то такая нейтраль называется глухозаземленной, а сети, присоединенные к данной обмотке, — сетями с глухозаземленной нейтралью. Нейтраль, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через трансформаторы напряжения, называется изолированной нейтралью, а сети, работающие в этом режиме нейтрали, — сетями с изолированной нейтралью. Сети, нейтраль которых заземлена через настроенные индуктивные сопротивления, компенсирующие емкостной ток сети, называ­ются сетями с компенсированной нейтралью.

При однофазном замыкании на землю нарушается симметрия электрической системы: изменяются напряжения фаз относительно земли, появляются токи замыкания па землю, возникают перенапряжения в сетях. Степень изменения симметрии зависит от режима нейтрали, т. е. от способа ее заземления.

Выбор режима нейтрали в электрических сетях напряжением до 1000 В определяется главным образом безопасностью обслуживания сетей, а в сетях высокого напряжения, кроме того, бесперебойностью электроснабжения, надежностью работы и экономичностью электроустановок.

В соответствии с (ПУЭ) электроустановки напряжением до 1000 В допускаются как с глухозаземлешюй, так и с изолированной нейтралью.

Для наиболее распространенных четырехпроводных сетей трехфазного тока напряжением 380/220 или 220/127 В, ПУЭ требуют глухого заземления нейтрали.

В сетях с Изолированной нейтралью замыкание фазы на землю не вызывает короткого замыкания и не приводит к отключению поврежденной фазы. Сеть будет продолжать работать в полнофазном режиме, но при этом напряжения двух неповрежденных фаз по отношению к земле увеличатся до линейных напряжения.

Электроустановки напряжением выше 1000 В, согласно ПУЭ, делятся на электроустановки с малыми токами замыкания на землю ( I≤500 А), к которым относятся сети, работающие с изолированной или компенсированной нейтралью, и электроустановки c большими тока замыкания на землю (I>500 A), работающие с глухозаземленой нейтралью.

Ток однофазного замыкания в сетях с изолированной нейтралью определяется частичными емкостями фаз сети по отношению к земле и зависит от напряжения, конструкции и протяженности сети. В сетях с компенсированной нейтралью ток замыкания на землю ограничивается до минимально возможных значений соответствую­щей настройкой дугогасящей катушки.В сетях с глухозаземленной нейтралью при замыкании на землю или на заземленные части электроустановок протекают очень большие токи короткого замыкания и поэтому должно быть обес­печено автоматическое отключение поврежденного участка сети.

Согласно требованиям Правил устройства электроустановок (ПУЭ,гл. 1.2).

1. Сети с номинальным напряжением до 1 кВ, питающиеся от понижающих трансформаторов, присоединенных к сетям с U_H0M > 1 кВ, выполняются с глухим заземлением нейтрали.

2. Сети с U_H0M до 1 кВ, питающиеся от автономного источника или разделительного трансформатора (по условию обеспечения максимальной электробезопасности при замыканиях на землю), выполняются с незаземленной нейтралью.

3. Сети с U_H0M = 110 кВ и выше выполняются с эффективным заземлением нейтрали (нейтраль заземляется непосредственно или через небольшое сопротивление).

4. Сети 3 — 35 кВ, выполненные кабелями, при любых токах замыкания на землю выполняются с заземлением нейтрали через резистор.

5. Сети 3 — 35 кВ, имеющие воздушные линии, при токе замыкания не более 30 А выполняются с заземлением нейтрали через резистор.