В.2) Сети с изолированными нейтралями
в.2.1.) Схема замещения
Схема замещения для сети №1 (см. рис. I.22) в момент металлического замыкания фазы А на землю (RП = 0) приведена на рис. I.23.
С
В
N
А
СА-З
СВ-З
СС-З
I bc’
R
п=0
I cc’
I ac’=0
I зc’
Рис. I.23.
Схема замещения для сети с изолированными
нейтралями: RП
является переходным сопротивлением –
сопротивлением дуги (при металлическом
замыкании RП
= 0);
,
,
- емкостные токи фаз (штрих указывает
на наличие замыкания фазы А на землю);
- емкостной ток замыкания на землю (ЗЗ);
СА-З, СВ-З,
СС-З – емкости фаз
относительно земли.
в.2.2.) Физика процесса
В таких сетях токи однофазного замыкания на землю протекают через емкости фаз относительно земли. Междуфазные емкости при этом не рассматриваются, т.к. они намного меньше емкостей фаз относительно земли.
В нормальном режиме работы:
;
Индекс «с» означает, что ток течет через емкость.
При металлическом замыкании фазы А на землю:
;
в.2.3) Достоинства и недостатки.
Недостаток – изоляция в таких сетях должна быть рассчитана не на фазное, а на линейное напряжение сети. Это ограничивает область использования данного режима работы нейтралей сетями с напряжениемU ≤ 35 кВ.
Достоинства:
- небольшая величина токов замыкания на землю;
- низкая стоимость контура заземления;
- потребители, подключенные на междуфазные (линейные) напряжения, продолжают нормально работать.
в.2.4) Допустимые токи замыкания на землю
В незаземленных сетях ток однофазного замыкания на землю относительно мал, но при продолжительном протекании этого тока в месте замыкания выделяется значительная энергия, увеличивающая повреждение, что может привести к переходу замыкания на землю в междуфазное короткое замыкание (КЗ). Поэтому на основании многолетнего опыта эксплуатации таких сетей установлены допустимые (критические) значения токов замыкания на землю, при которых еще возможно сохранение в работе поврежденного участка сети в течение нескольких часов, необходимых для отыскания и отключения места повреждения без нарушения электроснабжения.
Допустимые значения токов приведены в табл. I.2:
Таблица I.2
Напряжение сети, кВ |
3-6 |
10 |
15-20 |
35 |
Емкостный ток замыкания на землю, А |
30 |
20 |
15 |
10 |
Если ток однофазного замыкания на землю не превышает указанных выше допустимых значений, то релейная защита от однофазного замыкания выполняют с действием на сигнал. В противном случае либо релейная защита отключает место замыкания, либо применяется сеть с компенсированной нейтралью.