Режимы нейтрали. Общие положения. Система с изолированной нейтралью. Системы с компенсацией емкостных токов замыкания на землю

1 РЕЖИМЫ НЕЙТРАЛИ

1.1 Общие положения

Надежность работы электроустановок и систем электроснабжения в целом в значительной мере зависит от режима нейтрали источников и приемников трехфазного тока, обмотки которых соединены в звезду или зигзаг. Наиболее частым повреждением в системе электроснабжения (более двух третей всех повреждений) является однофазное   замыкание на землю, случайное электрическое соединение находящихся под напряжением частей электроустановки с заземленными конструктивными частями или непосредственно с землей. Ток, проходящий через землю в месте замыкания, называется током однофазного замыкания на землю.

Нейтраль электроустановки  - физическая нейтраль трансформатора или генератора в сетях трёхфазного тока, а при её отсутствии один из выводов источника в трёхфазных сетях постоянного тока.

Заземлённая нейтраль - нейтраль трансформатора или генератора, присоединённая к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление (например, через трансформатор тока).

Изолированная нейтраль – нейтраль трансформатора или генератора, не присоединённая к заземляющему устройству или присоединённая к нему через приборы сигнализации, измерения и защиты, заземляющие дугогасящие реакторы и подобные им устройства, имеющие большое сопротивление.

Электрическая сеть с эффективно заземлённой нейтралью – трёхфазная электрическая сеть, в которой отношение разности потенциалов между неповреждённой фазой и землёй в точке замыкания на землю другой или двух других фаз к разности потенциалов между фазой и землёй в этой точке до замыкания не превышает 1,4. При этом потенциал земли и сопротивление в точке замыкания принимаются равными нулю. Такой режим нейтрали используется в сетях 110 кВ и выше  и обеспечивается заземлением необходимого числа нейтралей трансформаторов электрической сети данного напряжения.   

В соответствии с классификацией ПУЭ электроустановки напряжением выше 1000 В подразделяются на установки с большими токами замыкания на землю, в которых ток однофазного замыкания на землю превышает 500 А, и установки с малыми токами замыкания на землю, в которых ток однофазного замыкания на землю равен или менее 500 А.

Однофазное замыкание на землю нарушает симметрию электрической системы, при этом в зависимости от способа заземления нейтрали системы по-разному реагируют на однофазное замыкание на землю. Международной электротехнической комиссией (МЭК) рекомендована следующая классификация   систем в зависимости от способа заземления нейтрали: система с изолированной нейтралью, т. е. нейтралью, нормально не соединенной с землей (рисунок а);

резонансно заземлённая система, т. е. система, заземлённая через дугогасящую катушку (рисунок б); система с заземлённой нейтралью (наглухо, через активное или реактивное сопротивление - (рисунок в, г, д);

Рисунок 1. Способы заземления нейтрали а — изолированная нейтраль; б — нейтраль, заземленная через дугогасящую катушку; в — глухозаземленная нейтраль;

е — нейтраль, заземленная через активное сопротивление;

д — нейтраль, заземленная через реактор

В отличие от рекомендаций МЭК в СССР была  принята следующая