Эффективно заземленная нейтраль это. Эффективно заземленная нейтраль в электроустановках: особенности, преимущества и применение

Что такое эффективно заземленная нейтраль. Какие преимущества дает эффективное заземление нейтрали. В каких электроустановках применяется эффективно заземленная нейтраль. Как реализуется эффективное заземление нейтрали трансформаторов.

Что представляет собой эффективно заземленная нейтраль

Эффективно заземленная нейтраль — это режим работы нейтрали трехфазной электрической сети напряжением выше 1 кВ, при котором нейтраль трансформаторов или генераторов соединяется с заземляющим устройством напрямую или через небольшое активное сопротивление. Основной признак эффективно заземленной нейтрали — ограничение коэффициента замыкания на землю величиной не более 1,4.

Ключевые характеристики эффективно заземленной нейтрали:

• Применяется в сетях 110 кВ и выше
• Коэффициент замыкания на землю не превышает 1,4
• Нейтраль соединяется с заземлителем напрямую или через небольшое сопротивление
• Обеспечивает быстрое отключение однофазных замыканий на землю

Таким образом, эффективное заземление нейтрали позволяет ограничить перенапряжения при замыканиях на землю и обеспечить надежную работу релейных защит.

Преимущества использования эффективно заземленной нейтрали

Применение режима эффективно заземленной нейтрали в электроустановках высокого напряжения дает ряд существенных преимуществ:

1. Ограничение перенапряжений

При однофазном замыкании на землю напряжение на неповрежденных фазах ограничивается величиной не более 1,4 фазного напряжения. Это позволяет использовать электрооборудование с меньшим уровнем изоляции.

2. Упрощение релейной защиты

Большие токи однофазного короткого замыкания (КЗ) позволяют легко обнаружить и быстро отключить поврежденный участок с помощью простых токовых защит.

3. Повышение надежности электроснабжения

Быстрое отключение однофазных КЗ предотвращает их переход в многофазные, более тяжелые виды повреждений. Это повышает надежность работы сети в целом.

4. Снижение стоимости изоляции

Ограничение перенапряжений позволяет применять электрооборудование с облегченной изоляцией, что снижает его стоимость.

5. Возможность работы с замыканием на землю

В некоторых случаях допускается кратковременная работа сети с замыканием одной фазы на землю, что повышает надежность электроснабжения.

Области применения эффективно заземленной нейтрали

Режим эффективно заземленной нейтрали применяется в следующих случаях:

• В электрических сетях напряжением 110 кВ и выше
• На электростанциях при напряжении генераторов 110 кВ и выше
• В распределительных устройствах 110 кВ и выше
• В силовых трансформаторах 110 кВ и выше

Основная область применения — магистральные и распределительные электрические сети высокого и сверхвысокого напряжения. Это позволяет обеспечить надежную и экономичную передачу больших потоков электроэнергии на дальние расстояния.

Реализация эффективного заземления нейтрали трансформаторов

Эффективное заземление нейтрали силовых трансформаторов осуществляется следующими способами:

1. Непосредственное глухое заземление

Нейтраль трансформатора соединяется с заземляющим устройством напрямую через проводник с минимальным сопротивлением. Это наиболее простой и распространенный способ.

2. Заземление через активное сопротивление

Между нейтралью и заземлителем включается резистор небольшого сопротивления. Это позволяет ограничить ток КЗ и улучшить условия гашения дуги.

3. Частичное разземление нейтралей

Заземляются нейтрали только части трансформаторов, подключенных к сети. Это позволяет уменьшить токи КЗ.

Выбор конкретного способа заземления зависит от параметров сети, требований к токам КЗ и другим режимным показателям.

Особенности работы сетей с эффективно заземленной нейтралью

Работа электрических сетей в режиме эффективно заземленной нейтрали имеет следующие особенности:

1. Большие токи однофазного КЗ

Токи однофазного КЗ могут превышать токи трехфазного КЗ. Это требует применения мощных выключателей и усиленных заземляющих устройств.

2. Возможность феррорезонансных явлений

При определенных условиях возможно возникновение опасных перенапряжений из-за феррорезонанса в трансформаторах напряжения. Это требует принятия специальных мер защиты.

3. Влияние на линии связи

Большие токи КЗ могут создавать значительные наведенные напряжения на близлежащих линиях связи. Необходимо предусматривать защитные мероприятия.

4. Сложность селективной защиты от замыканий на землю

Из-за больших токов КЗ усложняется выполнение селективной защиты от однофазных замыканий на землю, особенно на длинных линиях.

Сравнение эффективно заземленной нейтрали с другими режимами

Рассмотрим основные отличия режима эффективно заземленной нейтрали от других способов заземления:

Эффективно заземленная vs изолированная нейтраль:

• Меньшие перенапряжения при замыканиях на землю
• Более простая релейная защита
• Большие токи КЗ
• Требуются более мощные заземляющие устройства

Эффективно заземленная vs компенсированная нейтраль:

• Отсутствие необходимости в дугогасящих реакторах
• Быстрое отключение замыканий на землю
• Более высокие токи КЗ
• Меньшая длительность существования дуги при КЗ

Таким образом, каждый режим имеет свои достоинства и недостатки. Выбор оптимального варианта зависит от конкретных условий.

Требования к заземляющим устройствам в сетях с эффективно заземленной нейтралью

К заземляющим устройствам в электроустановках с эффективно заземленной нейтралью предъявляются повышенные требования:

1. Нормирование сопротивления заземлителя

Согласно ПУЭ, сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 0,5 Ом. Это обеспечивает отвод больших токов КЗ.

2. Конструкция заземлителя

Заземлитель выполняется в виде сложной сетки из горизонтальных и вертикальных электродов. Это позволяет снизить напряжение прикосновения и шаговое напряжение.

3. Выравнивание потенциалов

Предусматривается система выравнивания потенциалов на территории подстанции для обеспечения электробезопасности персонала.

4. Контроль состояния

Требуется регулярный контроль состояния заземляющих устройств и измерение их параметров.

Выполнение этих требований обеспечивает надежную и безопасную работу электроустановок с эффективно заземленной нейтралью.

Эффективно-заземлённая нейтраль | Электротехнический журнал

Эффективно-заземлённая нейтраль (трех-фазной электроустановки) — нейтраль трёхфазной электрической сети выше 1000В (1 кВ и выше), коэффициент замыкания на землю в которой не более К_зам = 1,4.

Термин «глухозаземлённая нейтраль» в сетях выше 1000В в данный момент не применяется. Электроустановки, в которых нейтраль соединяется с заземляющим устройством непосредственно, также относятся к электроустановкам с эффективно-заземлённой нейтралью.

Коэффициент замыкания на землю в трехфазной электрической сети — это 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.

Иначе говоря при замыкании фазы в сети с изолированной нейтралью напряжение между землёй и неповреждёнными фазами возрастает до линейного — примерно в 1,73 раза; в сети с эффективно заземлённой нейтралью напряжение на неповреждённых фазах относительно земли возрастёт не более чем в 1,4 раза. Это особенно важно для сетей высокого напряжения, что уменьшает количество изоляции при изготовлении сетей и аппаратов, удешевляя их производство. Согласно рекомендации МЭК к сетям с эффективно-заземлённой нейтралью относят сети высокого и сверхвысокого напряжения, нейтрали которых соединены с землёй непосредственно или через небольшое активное сопротивление. В СССР и России сети с эффективно-заземлённой нейтралью — это сети напряжением 110 кВ и выше.

Недостатки

• Возникновение больших токов короткого замыкания (ТКЗ) через заземлённые нейтрали трансформаторов при замыкании одной фазы на землю, что должно быть быстро устранено отключением от устройств релейной защиты. Большинство коротких замыканий на землю в сетях 110 кВ и выше относятся к самоустранимым и электроснабжение обычно восстанавливается АПВ.
• Удорожание сооружения контура заземления, способного отводить большие токи к. з.
• Значительный ток однофазного к.з., при большом количестве заземлённых нейтралей трансформаторов может превышать значение трёхфазного тока к.з. Для устранения этого вводят режим частично разземлённых нейтралей трансформаторов (часть трансформаторов 110-220 кВ работают с изолированной нейтралью: нулевые выводы трансформаторов присоединяются через разъединители, которые находятся в отключённом состоянии). Ещё одним из способов ограничения тока к.з. на землю-это заземление нейтралей трансформаторов через активные токоограничивающие сопротивления.

Особенности выполнения эффективно заземлённой нейтрали

Согласно ПТЭЭП максимально допустимая величина сопротивления заземляющего устройства для сетей с эффективно заземлённой нейтралью (для электроустановок выше 1000 В и с большим током замыкания на землю — свыше 500 А — каждого объекта) составляет 0,5 Ом с учётом естественного заземления (при сопротивлении искусственного заземляющего устройства — не более 1 Ом). Это вызвано необходимостью пропускания значительных токов при к.з. на землю, высоким и сверхвысоким напряжением сети, требованием ограничения напряжения между землёй и неповреждёнными фазами, а также возможностью появления при авариях высоких напряжений прикосновения, шаговых напряжений и опасных «выносов потенциалов» за территорию подстанции. Необходимость равномерности распределения потенциалов внутри подстанции и исключения появления шаговых напряжений на значительном удалении от подстанции исключается т.н. устройством выравнивания потенциалов, которое является составной частью заземляющего устройства для эффективно заземлённых нейтралей. Особые требования для заземляющих устройств с эффективно заземлёнными нейтралями создаёт значительные трудности для их расчёта и сооружения, делает их материалоёмкими, особенно для грунтов с высоким удельным сопротивлением (каменистые, скальные, песчаные грунты) и стеснёнными условиями сооружения.

Смотри также

Примечания

1. ПУЭ — правила устройства электроустановок, издание 6-е и 7-е.
2. ПТЭЭП — правила технической эксплуатации электроустановок потребителей.

( Пока оценок нет )

Нейтраль — это… (определение, примеры)

В этой статье мы рассмотрим, что такое нейтраль, что она из себя представляет и какое электрооборудование её имеет. Также мы рассмотрим, почему термины «глухозаземленная нейтраль» и «изолированная нейтраль» имеют ограни­ченное применение и их следует исключить из нормативной документации.

Что такое нейтраль?

Согласно определения из ГОСТ 30331.1-2013 [1]:

Нейтраль (neutral) — это общая часть многофазной системы переменного тока, соединённой звездой, находящаяся под напряжением, или средняя часть однофазной системы переменного тока, находящаяся под напряжением.

Какое электрооборудование имеет нейтрали?

Чтобы ответить на данный вопрос обратимся к книге [2] Ю.В. Харечко, который пишет:

« Некоторые виды электрооборудования переменного тока имеют нейтрали, например: трехфазные трансформаторы, генераторы и электродвигатели, обмотки которых соединены звездой, трехфазные электронагреватели, нагревательные элементы которых также соединены звездой. В составе трехфазной электрической системы могут быть десятки, сотни и тысячи электротехнических изделий, имеющих нейтрали. »

[2]

Что представляет собой нейтраль?

Ю.В. Харечко в своей книге [2] вполне однозначно описал нейтраль:

« Нейтраль представляет собой общую токоведущую часть многофазного источника питания переменного тока. Нейтралью, например, является общий вывод обмоток трёхфазного электрогенератора или трансформатора, соединённых в звезду. У однофазного источника питания нейтралью является средняя токоведущая часть, например, средний вывод обмотки однофазного трансформатора или электрогенератора. Указанная токоведущая часть может быть заземлена или изолирована от земли.

В нормативной документации (особенно в ПУЭ) ее соответственно называют глухозаземленной или изолированной нейтралью. »

[2]

Найти нейтраль вы можете на рисунке 1 ниже (в качестве примера).

Рис. 1. Система TT трехфазная четырехпроводная (показана нейтраль) (на основе рисунка 31F1 ГОСТ 30331.1-2013)

Термины «глухозаземленная нейтраль» и «изолированная нейтраль» корректны, если их правильно употребляют.

Если обратиться к книгам Ю.В. Харечко [2] и [3], то можно в них найти анализ действовавшей ранее и действующей в настоящее время нормативной документации в которой некорректно трактуются и употребляются данные термины. В частности Ю.В. Харечко вполне справедливо делает заключение:

« В нормативных требованиях термин «изолированная нейтраль» иногда используют недостаточно корректно. При соединении обмоток трехфазного электрогенератора или трансформатора треугольником у источника питания нет нейтрали. Токоведущие части однофазного источника питания, имеющего одну обмотку, например выводы однофазного электрогенератора, также не являются нейтралью. Поэтому в низковольтных электрических системах переменного тока с так называемой «изолированной нейтралью» нейтрали, как таковой, может и не быть вовсе. В указанных случаях более правильно говорить об изолированных от земли токоведущих частях источника питания. »

[2]

« Поэтому термины «глухозаземленная нейтраль» и «изолированная нейтраль» имеют ограни­ченное применение. Их можно исключить из нормативных требо­ваний к низковольтным электроустановкам. Низковольтные элек­трические системы правильнее классифицировать по типам за­земления системы. В противном случае требования нормативных документов больше напоминают собой нагромождение понятий, повторяющих друг друга.

»

[3]

Список использованной литературы

1. ГОСТ 30331. 1-2013
2. Харечко Ю.В. Краткий терминологический словарь по низковольтным электроустановкам. Часть 1// Приложение к журналу «Библиотека инженера по охране труда». – 2011. – № 3. – 160 c.
3. Харечко В.Н., Харечко Ю.В. Основы заземления электрических сетей и электроустановок зданий, 3-издание, 2004

Эффективно заземлённая нейтраль

Пользователи также искали:

эффективно заземленная нейтраль трансформатора. особенности работы, эффективно заземленная нейтраль, изолированная нейтраль, как поставить на нейтраль bmw e65, компенсированная нейтраль, можно ли на автомате на ходу включать нейтраль, режимы работы нейтрали в сетях до 1кв, резистивно заземленная нейтраль, резонансно заземленная нейтраль, рычаг кпп не возвращается в нейтраль гранта, рычаг кпп не возвращается в нейтраль лансер 9, рычаг кпп не возвращается в нейтраль сенс, рычаг кпп не возвращается в нейтраль ваз 2114, рычаг кпп не возвращается в нейтраль, рычаг переключения коробки передач не возвращается в нейтраль фольксваген, виды нейтралей пуэ, нейтраль, Эффективно, эффективно, заземленная, заземленной, нейтрали, заземленная нейтраль, эффективно заземленной, эффективно заземленная, эффективно заземленная нейтраль, электротехники, электротехнике, заземленной нейтрали, заземлённая, нейтралей, заземлённая нейтраль, электротехнических, эффективно заземлённая нейтраль, электротехнические, electrical, эффективно заземленной нейтрали, электротехника, Электротехника, электротехнического, нейтраль заземленная, электротехнической, заземлённой, эффективным, эффективно заземлённой, эффективности,

. ..

                                     

Чем называют эффективно заземленную нейтраль. Эффективно заземленная нейтраль, присутствующая в трансформаторах на подстанциях. Краткий обзор самых распространенных способов. .. Заземляющие устройства электроустановок СОНЭЛ. Глухозаземленная заземленная применяется в случае ≥ 110 кВ. Нейтраль считается эффективно заземленной, если при. .. Эффективно заземлённая нейтраль wand. 9 май 2018 Конструктивные особенности разных видов заземления нейтрали. Изолированная, компенсированная, эффективно заземленная,. .. преимущества и недостатки сети с компенсированной нейтралью. эффективно нейтралью электроустановки напряжением выше 1 кВ в сетях с изолированной или заземленной через дугогасящий. .. Режимы работы нейтралей в электроустановках. Эффективно заземлённая нейтраль трёхфазной электрической сети выше 1000В, коэффициент замыкания на землю в которой не более. .. Глухозаземленная нейтраль. Устройство и работа. Применение. Различают несколько режимов работы нейтрали: изолированная, глухозаземленная и эффективно заземленная. У каждого режима есть свои. .. Эффективное заземление нейтрали в сети: описание типов и. 11 янв 2014 В зависимости от номинального напряжения может быть или эффективно заземленная нейтраль электрической сети.. .. Режимы работы нейтралей в электрических сетях. Однако этот режим обладает и целым букетом недостатков по сравнению с режимом эффективно заземленной нейтрали, к которым следует отнести. .. Режимы работы нейтрали в электроустановках и электрических. изолированная. эффективно заземленная нейтраль. Выбор режима нейтрали в электрических сетях определяется бесперебойностью. .. Электрические сети с эффективно заземленной нейтралью. Эффективно заземленной нейтралью называется заземленная нейтраль трехфазной электросети с напряжением более 1 кВ, у которой коэффициент.

Earthed: перевод, произношение, транскрипция, примеры. По условиям изоляции эффективность заземления нейтрали Допустимая длительность работы с заземленной фазой определяется ПТЭ и. .. Режимы работы нейтрали. 10 апр 2015 КЗ ≤ 1.4, то такое заземление нейтрали называют эффективным, а сеть – эффективно заземленной. Это имеет место, если. .. Режимы работы нейтралей трансформаторов системы. effective earthed neutral эффективно заземлённая нейтраль transformer трёхфазный трансформатор с заземлением нейтрали через резистор. .. Расчет сечения кабеля СибИнформГрупп. Схемы непосредственного заземления нейтралей трансформаторов используются в. .. Области применения различных систем заземления нейтрали. напряжением выше 1 кВ в сетях с эффективно заземленной нейтралью заземляющей сетки, примыкающих к местам присоединения нейтралей. .. Влияние режима нейтрали сети на уровень перенапряжения. Что же такое эффективно заземленная нейтраль – это трехфазная сеть с. .. Заземляющие устройства. 1. Режимы работы нейтралей в электри. Сети эффективно заземленными нейтралями применяют на напряжение. Допустимая длительность работы с заземленной фазой определяется. .. Характеристики основных режимов заземления нейтралей в. В сетях до выше 1кВ заземление нейтрали имеет свои особенности. эффективно и резонансно заземленная нейтраль.. .. Режимы работы нейтрали трансформатора: разновидности. 28 ноя 2016 работы нейтрали. А именно, глухозаземленная, изолированная от земли и эффективно заземленная, компенсированная нейтраль. .. Виды заземления нейтрали YouTube. В аварийных случаях глухозаземленная нейтраль выравнивает потенциалы, вследствие чего касание Эффективно заземленной нейтралью..

Режимы работы нейтрали трансформатора: разновидности, достоинства и недостатки

В высоковольтных сетях возможны следующие виды заземления нейтрали трансформатора:

1. изолированная;
2. компенсированная;
3. высокоомное резистивное заземление;
4. низкоомное резистивное заземление;
5. эффективное заземление нейтрали.

Также возможны комбинации из нескольких способов соединения с землей, реализуемых поочередно в комплексе. Рассмотрим по очереди все эти способы, их достоинства и недостатки и показания к применению.

Изолированная нейтраль

Это некогда еще самый распространенный способ заземления нейтрали, применяемый в сетях 6-35 кВ. Сейчас он понемногу вытесняется другими способами.

Достоинство изолированной нейтрали – наличие небольших токов однофазного замыкания на землю (ОЗЗ), с которыми сеть может работать некоторое время, необходимое для поиска и устранения повреждения.

 Ток замыкания носит емкостной характер. Он обусловлен наличием емкостной связи между электрооборудованием, кабельными и воздушными линиями и землей. Активная составляющая тока почти отсутствует, так как резистивной связи между нейтралью и землей нет. Но недостатки таких сетей пересиливают ее достоинство.

При достаточной разветвленности сети емкостные токи увеличиваются, так как увеличивается количество одновременно подключенного к ней электрооборудования. Настает момент, когда ток становится настолько ощутимым, что все равно и почти сразу приводит к перерастанию ОЗЗ в междуфазное.

Режимы работы нейтрали по уровню напряжения

К тому же при ОЗЗ резко повышается напряжение на неповрежденных фазах. Особенно это проявляется при замыканиях с перемежающейся дугой, погасающей при прохождении синусоидального напряжения в месте КЗ через ноль. При повторном нарастании напряжения дуга загорается вновь.

При резком погасании дуги осуществляется зарядка емкостей фаз, на которых ОЗЗ нет, до напряжения, выше номинального рабочего. Последующее зажигание дуги дает толчок к их дополнительному заряду и так далее. Результат грозит пробоем изоляции в других местах сети, имеющих ослабленную изоляцию. Дополнительно возникает риск возникновения резонансных явлений в сердечниках трансформаторов напряжения.

Это явление, называемое феррорезонансом, гарантированно выводит из строя их первичные обмотки.

 Работу трансформаторов, у которых нейтраль изолирована, целесообразно использовать в неразветвленных сетях малой протяженности.

Компенсированная нейтраль

Большие емкостные токи ОЗЗ приходится снижать. Для этого сеть с изолированной нейтралью дополняется установкой компенсации. В состав ее входит силовой трансформатор с первичной обмоткой, соединенной в звезду и имеющей вывод нейтрали. Вторичная обмотка его иногда не используется, а может питать какую либо нагрузку.

Нейтраль трансформатора установки компенсации заземляется через дугогасящую катушку (катушку Петерсона), представляющую собой реактор с изменяемой индуктивностью.

Обмотка его находится на магнитопроводе и помещена в бак с маслом, как у обычного трансформатора. Регулировка индуктивности осуществляется либо переключением отводов, либо путем изменения зазора в магнитопроводе. В сетях 35кВ распространен способ подключения катушки непосредственно к нейтрали силового трансформатора. Настройка катушки возможна в резонанс с емкостью сети, но тогда ток ОЗЗ исчезает совсем. Его не зафиксировать стандартными элементами защиты, состоящими из ТТНП и токового реле, реагирующего на ток нулевой последовательности.

Чтобы защита работала, используют режим работы катушки с перекомпенсацией. Но использование компенсированного заземления не избавляет сеть от опасных перенапряжений, не устраняет проблему ферромагнитного резонанса. Оно всего лишь снижает токи ОЗЗ.

Про ферромагнитный резонанс смотрите в видео ниже:

Но и это может обратиться во вред: неразвившееся повреждение в кабельной линии в дальнейшем сложнее найти.

Тем не менее, установки компенсации встраиваются во все разветвленные и протяженные сети 6-35 кВ РФ.

Высокоомное резистивное заземление нейтрали

Парадокс в том, что многие основные руководящие документы в РФ, в том числе ПУЭ, ПТЭЭС и ПТЭЭП, не слишком подробно повествуют о резистивном заземлении нейтрали. Хотя польза от него очень ощутима. Есть два случая высокоомного заземления:

1. Первый – установка резистора в нейтраль трансформатора, аналогично дугогасящему реактору.
2. Второй – использование для этой цели обмотки, соединенной в разомкнутый треугольник.

Высокоомным заземление называется потому, что сопротивление резистора выбирается из соображений возможности длительной работы сети с ОЗЗ.

Но при этом сохраняются достоинства сети с изолированной нейтралью: есть время на поиск повреждения. Но при этом снижаются величины перенапряжений путем шунтирования емкостей фаз сети резистором.

Что приводит к ускорению их разряда при погасании дуги, что в свою очередь снижает потолочное значение, до которого они успевают зарядиться. В итоге минимизируется риск выхода из строя изоляции электрооборудования от перенапряжений, а также – уменьшается до минимума вероятность возникновения феррорезонансных явлений.

Про резистивное заземление нейтрали можно посмотреть в видео ниже:

Низкоомное заземление нейтрали

Уменьшение сопротивления резистора необходимо в случае, если требуется обеспечить быстродействующее отключение присоединения с ОЗЗ релейной защитой.

При этом еще больше снижается величина перенапряжений, что приводит к повышению степени безаварийности работы электрооборудования.

Увеличение тока КЗ через низкоомный резистор приводит к необходимости увеличения его способности отводить тепло. Если это невозможно, то предусматривается ограничение длительности протекания тока с помощью устройств РЗА. При срабатывании защиты резистор отключается, и нейтраль переводится в изолированный режим работы.

Есть и второй вариант: перевод нейтрали через заранее установленное время, необходимое для ликвидации повреждения в ней устройствами РЗА, с низкоомного заземления на высокоомное. Режим низкоомного заземления иногда применяется в комбинации с установками компенсации емкостных токов. В случае фиксации ОЗЗ к сети кратковременно подключается резистор, помогающий срабатывать устройствам защиты.

Эффективно заземленная нейтраль

Схемы непосредственного заземления нейтралей трансформаторов используются в сетях 110 кВ и выше.

Главная задача при таком режиме работы – получение сравнительно больших токов ОЗЗ для облегчения их фиксации и отключения релейной защитой. Однако при этом увеличиваются капиталовложения на обустройство контуров заземления, по сравнению с электроустановками, имеющими изолированную нейтраль.

А при питании повреждения от нескольких источников одновременно величина тока КЗ в месте ОЗЗ значительно превышает их величины при междуфазных КЗ.

Для исключения этого недостатка нейтрали трансформаторов, подключенных к линии с нескольких сторон, не соединяют с землей одновременно: соединение выполняется на одном из них. За этим следят оперативные работники, занятые эксплуатацией сетей.

Сети с эффективным заземлением нейтрали

Страница 10 из 34

глава V
СЕТИ С ЭФФЕКТИВНЫМ ЗАЗЕМЛЕНИЕМ НЕЙТРАЛИ
Основные данные
Рассмотрим основные особенности работы сетей при эффективном заземлении нейтрали. Требуемое при таком заземлении ограничение напряжений на неповрежденных фазах до 0,8 номинального междуфазного напряжения сети или приблизительно 1,4 номинального фазного позволяет применять так называемые 80 %-ные грозозащитные разрядники, и, соответственно, существенно уменьшить стоимость изоляции сети.
Учитывая возможность повышения рабочего напряжения сети на 5 % номинального при выполнении условия эффективного заземления нейтрали [8], следует считать, что допустимое напряжение неповрежденной фазы при однофазном замыкании, отнесенное к ее рабочему фазному напряжению, не должно превышать

Заметим, что при допущении более высокого напряжения на фазах заземление нейтрали должно считаться неэффективным, так как пришлось бы применить 115 %-ные разрядники.
Частный случай эффективного заземления нейтрали — глухое заземление. При эффективном (глухом) заземлении нейтрали замыкание фазы на землю является, по существу, однофазным к. з. Тяжелым аварийным режимом является также двух- или трехфазное к. з. на землю. Однако при таких к. з. напряжения на неповрежденных фазах, а также токи к. з. оказываются меньшими, чем при однофазных замыканиях на землю. Поэтому двух- и трехфазные к. з. на землю нами не рассматриваются.
Обычно в электрических сетях с эффективно заземленной нейтралью для ограничения тока однофазного к. з. заземляют нейтрали не всех, а лишь части силовых трансформаторов. Для той же цепи в некоторых случаях нейтрали трансформаторов заземляют через дополнительное активное или индуктивное сопротивление (подробнее см. параграф 2 гл. VIII).

Рис. 22. Упрощенная схема сети с эффективным заземлением нейтрали при однофазном замыкании на землю.
При эффективном заземлении нейтрали поперечная проводимость сети Z0 (см. рис. 4) весьма незначительно влияет на процессы замыкания на землю. Поэтому можно с достаточной точностью принять Z0=∞. Учитывая основные уравнения (1.3) — (1.8) и схемы замещения, приведенные на рис. 5, можно написать следующие выражения:

Следует подчеркнуть, что в последних выражениях Z0 представляет собой комплексное сопротивление нулевой последовательности сети за вычетом утроенного заземляющего сопротивления 3Z или, что то же, сопротивление нулевой последовательности сети при глухом заземлении ее нейтрали.
Схема сети с эффективно заземленной нейтралью представлена на рис. 22. Соответствующие схемы замещения трех последовательностей не отличаются от рассмотренных на рис. 5, б. На рис. 23 построены векторные диаграммы токов и напряжений фаз относительно земли, возникающих в месте повреждения при заземлении нейтрали через резистор (Z= R) и при металлическом однофазном замыкании на землю (R = 0).

Ряс. 23. Векторные диаграммы токов и напряжений в месте замыкания на землю в сети с эффективным заземлением нейтрали (R = 0; Zн=Rн=1; x0= 2):
а— ток поврежденной фазы и его симметричные составляющие; б — ЭДС эквивалентного генератора в поврежденной фазе и ее составляющие; в — симметричные составляющие напряжений трех фаз: г — построение результирующих напряжений
трех фаз.
При построении этих диаграмм мы пренебрегли токами нагрузки сети и приняли, что сопротивления прямой и обратной последовательностей сети, а также ее сопротивление нулевой последовательности за вычетом Rн
ЯВЛЯЮТСЯ ЧИСТО индуктивными (Z1=Z2=jХ1, Z0 = jx0). Отношения абсолютных значений сопротивлений Rн, х2, х0 к абсолютному значению х1 приняты следующими: Rн/x1=1;
х2/х1=1; х20/x1=2.
На рис. 23, а представлены векторные диаграммы тока поврежденной фазы Iа и его симметричных составляющих.

Как показано в гл. I, составляющие IA1, IA2, IA0 равны между собой независимо от режима нейтрали сети. На рис. 23, б изображены создаваемые этими составляющими одноименные падения напряжения в индуктивных сопротивлениях фазы А сети, а также падение напряжения в сопротивлении резистора, вызываемое током нулевой последовательности. Согласно выражению (1.3) сумма перечисленных падений напряжения равна ЭДС эквивалентного генератора Eф = ЕА. Как видно из диаграммы, напряжение прямой последовательности поврежденной фазы UΑ1 определяется как разность EА— jx1IA1, а напряжения обратной и нулевой последовательностей — как падения напряжений от одноименных токов в сопротивлениях jx2 и jx0, взятые с обратным знаком. На рис. 23, в отдельно показаны составляющие напряжений трех последовательностей фаз А, В, С, а на рис. 23, г приведено геометрическое построение, в результате которого получены напряжения трех фаз UА, UВ, Uв (напряжение UА=0). Как видно из этой диаграммы, модуль напряжения неповрежденной фазы Uс превышает модуль напряжения другой неповрежденной фазы Uв.
Следует заметить, что по мере удаления от места замыкания на землю к источнику ЭДС (см. рис. 22) напряжения Uв, Uс уменьшаются, а напряжение Uа возрастает. На зажимах источника А, В, С (при его внутренних сопротивлениях, равных нулю) составляющие прямой последовательности этих напряжений относительно нейтрали равны симметричным ЭДС Еа, Ев, Ес как при нормальном режиме работы, а составляющие обратной последовательности равны нулю.
К основным показателям сети с эффективным заземлением нейтрали относятся возникающие при замыкании фазы на землю в заданной точке напряжения рабочей частоты на неповрежденных фазах и на нейтрали, а также отношение тока однофазного к. з. на землю к току симметричного трехфазного к. з. в той же точке т.
Для расчета этих показателей необходимо предварительно определить возможные соотношения между продольными сопротивлениями прямой, обратной и нулевой последовательностей основных элементов сети и ее результирующими сопротивлениями.

Заземление нейтралей и защита разземленных нейтралей трансформаторов от перенапряжений | Практика

В современных энергосистемах сети 110 кВ и выше эксплуатируются с эффективным заземлением нейтралей обмоток силовых трансформаторов. Сети напряжением 35 кВ и ни­же работают с изолированной нейтралью или заземлением через дугогасящие реакторы.
Каждый вид заземления имеет свои преимущества и недостатки.
В сетях с изолированной нейтралью однофазное замыкание на землю не приводит к короткому замыканию. В месте замыкания проходит небольшой ток, обусловленный емкостью двух фаз на землю. Значительные емкостные токи обычно компенсируются полностью или частично включением в нейтраль трансформатора дугогасящего реактора. Остаточный в результате компенсации малый ток не способен под­держивать горение дуги в месте замыкания, поэтому поврежденный участок, как правило, не отключается автоматически. Металлическое однофазное замыкание на землю сопровождается повышением напряжения на неповрежденных фазах до линейного, а при замыкании через дугу возможно появление перенапряжений, распространяющихся на всю электрически связанную сеть, в которой могут находиться участки с ослабленной изоляцией. Чтобы уберечь трансформаторы, работающие в сетях с изолированной нейтралью или с компенсацией емкостных токов, от воздействия повышенных напряжений, изоляцию их нейтралей выполняют на тот же класс напряжения, что и изоляцию линейных вводов. При таком уровне изоляции не требуется применение никаких средств защиты нейтралей, кроме вентильных разрядников, включаемых параллельно дугогасящему реактору.
В сетях с эффективным заземлением нейтрали (рис. 1.19) однофазное замыкание на землю приводит к короткому замыканию. Ток короткого замыкания (КЗ) проходит от места повреждения по земле к заземленным нейтралям трансформаторов Т1 и Т2 распределяясь обратно пропорционально сопротивлениям ветвей. Поврежденный участок выводится из работы действием защит от замыканий на землю. Через трансформаторы (ТЗ и Т4), нейтрали которых не имеют глухого заземления, ток однофазного КЗ не проходит.
С учетом того, что однофазное КЗ является частым (до 80% случаев КЗ в энергосистемах приходится на однофазные КЗ) и тяжелым видом повреждений, принимают меры по уменьшению токов КЗ. Одной из таких мер является частичное разземление нейтралей трансформаторов.
Нейтрали автотрансформаторов не разземляются, так как они рассчитаны для работы с обязательным заземлением концов общей обмотки.
Число заземленных нейтралей на каждом участке сети устанавливается расчетами и принимается минимальным. При выборе точек заземления нейтралей в энергосистеме руководствуются как требованиями релейной защиты в части поддержания на определенном уровне токов замыкания на землю, так и обеспечением защиты изоляции разземленных нейтралей от перенапряжений. Последнее обстоятельство вызвано тем, что все трансформаторы 110-220 кВ отечественных заводов имеют пониженный уровень изоляции нейтралей. Так, у трансформаторов 110 кВ с регулированием напряжения под нагрузкой уровень изоляции нейтралей соответствует стандартному классу напряжения 35 кВ, что обусловлено включением со стороны нейтрали переключающих устройств с классом изоляции 35 кВ. Трансформаторы 220 кВ имеют также пониженный на класс уровень изоляции нейтралей. Во всех случаях это дает значительный экономический эффект, и тем больший, чем выше класс напряжения трансформатора.
Выбор указанного уровня изоляции нейтралей трансформаторов, предназначенных для работы в сетях с эффективно заземленной нейтралью, технически обосновывается значением напряжения, которое может появиться на нейтрали при однофазном КЗ. А оно может достигнуть почти 1/3 линейного напряжения (например, для сетей 110 кВ около 42 кВ — действующее значение). Очевидно, что изоляция класса 35 кВ разземленной нейтрали нуждается в защите от повышенных напряжений. Кроме того, при неполнофазных отключениях (или включениях) ненагруженных трансформаторов с изолированной нейтралью переходный процесс сопровождается кратковременными перенапряжениями. До­статочно надежной защитой нейтралей от кратковременных перенапряжений является применение вентильных разрядников. Нейтрали трансформаторов 110 кВ защищаются разрядниками 2хРВС-20 с наибольшим допустимым действую­щим напряжением гашения 50 кВ.
Однако практика показывает, что на нейтрали трансформаторов могут воздействовать не только кратковременные перенапряжения. Нейтрали могут оказаться под воздействием фазного напряжения промышленной частоты (для сетей 110 кВ 65-67 кВ), которое опасно как для изоляции трансформатора, так и для разрядника в его нейтрали. Такое напряжение может появиться и длительно (десятки минут) оставаться незамеченным при неполнофазных режимах ком­мутации выключателями, разъединителями и отделителями ненагруженных трансформаторов, а также при некоторых аварийных режимах.

Рис. 1.19. Однофазное короткое замыкание в сети с эффективным заземлением нейтрали.

Неполнофазное включение ненагруженных трансформаторов. На рис. 1.20 показан трехфазный трансформатор с изолированной нейтралью. Из векторной диаграммы видно, что при симметричном напряжении сети и параметрах схемы токи намагничивания и магнитные потоки в сердечнике также симметричны, т. е. , , а напряжение на нейтрали равно нулю.
При пофазной коммутации трансформатора его электрическое и магнитное состояние изменяется. Включение трансформатора со стороны обмотки, соединенной в звезду, двумя фазами (рис. 1. 20, б) приводит к исчезновению потока Фс и появлению на нейтрали и на отключенной фазе напряжения, равного половине фазного:


Напряжение на разомкнутых контактах коммутационного аппарата

При подаче напряжения по одной фазе все обмотки трансформатора и его нейтраль будут находиться под напряжением включенной фазы. Между разомкнутыми контактами аппарата напряжение D U = U л .
В эксплуатации задержка в устранении неполнофазных режимов ненагруженных трансформаторов неоднократно приводила к авариям. Лучшей мерой защиты пониженной изоляции трансформаторов от опасных напряжений является глухое заземление их нейтралей. Поэтому необходимо перед включением или отключением от сети (разъединителями, отделителями или воздушными выключателями) трансформаторов 110-220 кВ, у которых нейтраль защищена вентильными разрядниками, глухо заземлять нейтраль включаемой под напряжение или отключаемой обмотки, если к тем же шинам или к питающей линии не подключен другой трансформатор с заземленной нейтралью.
Испытаниями установлено, что глухое заземление нейтрали трансформатора облегчает процессы отключения и включения намагничивающих токов. Дуга при отключении трансформатора горит менее интенсивно и быстро гаснет.
Отключение заземляющего разъединителя в нейтрали трансформатора, работающего нормально с разземленной нейтралью, защищенной разрядником, следует производить сразу же после включения под напряжение и проверки полнофазности включения коммутационного аппарата. Нельзя длительно оставлять заземленной нейтраль, если это не предусмотрено режимом работы сети. Заземлением нейтрали вносится изменение в распределение токов нулевой последовательности и нарушается селективность действия защит от однофазных замыканий на землю.
Схемы питания от одиночных и двойных проходящих линий 110-220 кВ подстанций, выполненных по упрощенным схемам, в настоящее время получили широкое распространение. Число присоединяемых к линии трансформаторов не регламентируется и доходит до четырех-пяти. Если к линии присоединены два трансформатора и более (рис. 1.21), то целесообразно постоянно (или на время производства операций) хотя бы у одного из них иметь глухое заземление нейтрали (трансформаторы Т2 и ТЗ на рис. 1.21). Это позволит избежать появления опасных напряжений на изолированных нейтралях других трансформаторов в случае неполнофазной подачи напряжения на линию вместе с подключенными к ней трансформаторами.
Так, при однофазном включении (фаза В) питающей линии под напряжение (рис. 1.22, а) в сердечниках отключенных фаз трансформатора с глухозаземленной нейтралью T 1 замкнется магнитный поток Ф B неотключенной фазы. Он наведет в обмотках фаз А и С примерно равные ЭДС взаимоиндукции Е A и ес. Трансформатор T 1 будет находиться в уравновешенном однофазном режиме.
При однофазной симметричной системе напряжений на линейных выводах трансформатора (сумма этих напряжений равна нулю) напряжение на незаземленной нейтрали Т2 относительно земли также равно нулю:

где
При двухфазном включении (фаз А и В) питающей линии (рис. 1.22, б) по сердечнику отключенной фазы замыкается суммарный магнитный поток Ф A +Ф B =-Ф C , который наведет в обмотке отключенной фазы ЭДС взаимоиндукции E C , равную по значению и направлению напряжению фазы U c , если бы она была включена. Таким образом, на линейных вводах всех подключенных к линии трансформаторов образуется симметричная трехфазная система напряжений, при которой напряжение на изолированной нейтрали трансформатора Т2 равно нулю:

где

Рис. 1.20. Полнофазный (а) и двухфазный (б) режимы включения ненагруженного трансформатора с изолированной нейтралью

Рис. 1.21. Схема питания ответвительных подстанций от проходящей линии

В сетях с эффективно заземленной нейтралью трансформаторы подвержены опасным перенапряжениям в аварийных режимах, когда, например, при обрыве и соединении провода с землей выделяется по тем или иным причинам участок сети, не имеющий заземленной нейтрали со стороны источника питания. На таком участке напряжение на нейтралях трансформаторов становится равным по значению и обратным по знаку ЭДС заземленной фазы, а напряжение неповрежденных фаз относительно земли повышается до линейного. Возникающие при этом в результате колебательного перезаряда емкостей фаз на землю перенапряжения представляют собой серьезную опасность для изоляции трансформаторов и другого оборудования участка.
В сетях с эффективно заземленной нейтралью на случай перехода части сети в режим работы с изолированной нейтралью от замыканий на землю предусматривают защиты, реагирующие на напряжение нулевой последовательности 3 U о , которое появляется на зажимах разомкнутого треугольника трансформатора напряжения при соединении фазы с землей. Защиты действуют на отключение выключателей трансформаторов с незаземленной нейтралью. Защиты от замыканий на землю в сети настраивают таким образом, чтобы при однофазном повреждении первыми отключались питающие сеть трансформаторы с изолированной нейтралью, а затем трансформаторы с заземленной нейтралью. На тех подстанциях 110 кВ, где силовые трансформаторы не могут получать подпитку со стороны СН и НН, такие защиты от замыканий на землю не устанавливаются, не производится также и глухое заземление нейтралей.
Рекомендации оперативному персоналу. На основании изложенного оперативному персоналу могут быть даны следующие рекомендации.
При выводе в ремонт силовых трансформаторов, а также изменениях схем подстанций необходимо следить за сохранением режима заземления нейтралей, принятого в энергосистеме, и не допускать при переключениях в сетях с эффективно заземленной нейтралью выделения участков без заземления нейтралей у питающих сеть трансформаторов.
Во избежание же автоматического выделения таких участков на каждой системе шин подстанции, где возможно питание от сети другого напряжения, желательно иметь трансформатор с заземленной нейтралью с включенной на нем токовой защитой нулевой последовательности. В случае вывода в ремонт трансформатора, нейтраль которого заземлена, необходимо предварительно заземлить нейтраль другого параллельно работающего с ним трансформатора.
Без изменения положения нейтралей других трансформаторов производится отключение трансформаторов с изолированной нейтралью (трансформаторы старых выпусков с равнопрочной изоляцией выводов) или нейтралью, защищенной вентильным разрядником.

Сеть с эффективным заземлением нейтрали — сеть, в которой заземлена большая часть нейтралей обмоток силовых трансформаторов. При однофазном замыкании в такой сети напряжение на неповрежденных фазах не должно превышать 1,4 фазного напряжения нормального режима работы сета. В СССР сети напряжением 110 кВ и выше, работающие, как правило, с глухозаземленной нейтралью, относят к сетям с эффективно заземленной нейтралью

Неполнофазным отключением (включением) называется коммутация, при которой выключатели, разъединители или отделители в цепи оказываются включенными не тремя, а двумя или даже одной фазой

Электрические сети с эффективно заземленной нейтралью

Эффективно заземленной нейтралью называется заземленная нейтраль трехфазной электросети с напряжением более 1 кВ, у которой коэффициент замыкания на землю не превышает 1,4. 

Что это значит? Напряжение между фазой и землей в случае замыкания одной или двух других фазных проводников на землю нужно разделить на напряжение между фазой и землей в данной точке до момента замыкания на землю, и частное не должно оказаться больше 1,4. 

Другими словами, если замыкание фазы на землю происходит в трехфазной сети с изолированной нейтралью, то напряжение между остальными фазами и землей возрастает примерно в 1,73 раза, в то же самое время, для сети с эффективно заземленной нейтралью это значение не превышает 1,4.

Данный аспект важен если речь идет о сетях высокого напряжения, где благодаря эффективно заземленной нейтрали нет необходимости увеличивать количество изоляции в оборудовании и в самих сетях, то есть производство сетей и аппаратов, которые будут работать в условиях с эффективно заземленной нейтралью всегда окажется дешевле.

Международная электротехническая комиссия рекомендует сети сверхвысокого и высокого напряжения, с соединенными с землей нейтралями, либо с нейтралями, соединенными с землей через малое активное сопротивление, относить к сетям с эффективно заземленной нейтралью. В частности в России сети напряжением от 110 кВ относятся к сетям с эффективно заземленной нейтралью.

Согласно правилам технической эксплуатации электроустановок потребителей, для сетей с эффективно заземленной нейтралью регламентировано максимальное сопротивление заземляющего устройства в 0,5 Ом с учетом естественного заземления, причем искусственное заземляющее устройство не должно иметь сопротивление больше 1 Ом. Это касается электроустановок с напряжением от 1 кВ, у которых ток замыкания на землю превышает 500 А. 

Данное положение диктуется необходимостью прохождения через устройство больших токов в случае короткого замыкания на землю, когда напряжение сети является сверхвысоким или высоким, и требованием ограничить напряжение между исправными фазами и землей, дабы понизить в условиях аварии опасные превышения шаговых напряжений и напряжений прикосновения, а также выносов потенциалов за пределы подстанции. 

Необходимо равномерное распределение потенциалов на территории подстанции, а также исключение возникновения шаговых напряжений на расстоянии от подстанции, что достигается применением устройств выравнивания потенциалов, являющихся обязательной частью заземляющих устройств для эффективно заземляемых нейтралей. 

Важные нюансы и требования при выполнении заземляющих устройств для сетей с эффективно заземленными нейтралями привносят трудности в их расчет и возведение, делают эти сооружения материалоемкими, особенно если грунт обладает высоким удельным сопротивлением, как то скальный, каменистый или песчаный грунт. Условия возведения оказываются стесненными. 

Безусловно, некоторые так называемые недостатки свойственны сетям с эффективно заземленной нейтралью, и они типичны. Через заземленную нейтраль трансформатора, при коротком замыкании на землю, возникает значительный ток короткого замыкания, и это должно быстро устраняться отключением, благодаря устройствам релейной защиты. 

Главным образом короткие замыкания на землю в высоковольтных сетях от 110 кВ самоустраняются, и благодаря устройствам автоматического повторного включения электроснабжение восстанавливается. Для возможности отвода больших токов сооружают контуры заземления, которые получаются, однако, дорогими. 

Токи однофазного короткого замыкания на землю, в случае большого количества заземленных трансформаторных нейтралей, могут превышать ток трехфазного замыкания, и, чтобы устранить такое положение вещей, вводят режим частичного разземления трансформаторных нейтралей, для этого часть трансформаторов (110-220 кВ) не заземляют, их нейтрали изолируют, соединяя с разомкнутыми разъединителями. Либо ограничивают ток короткого замыкания трансформатора на землю путем заземления его нейтрали через специальное активное сопротивление. 

Для каждого из участков сети путем расчетов находят минимальное количество заземленных нейтралей. Исходя из требований к релейной защите для поддержания токов замыкания на землю на определенном уровне, и с целью обеспечения защиты изоляции разземленных нейтралей от перенапряжений, выбирают подходящие точки заземления энергосистемы. 

Дело в том, что трансформаторы на 110 — 220 кВ, традиционно для наших производителей, отличаются пониженной изоляцией нейтралей, например для трансформаторов на 110 кВ с регулировкой напряжения под нагрузкой, изоляция нейтрали соответствует 35 кВ, поскольку со стороны нейтрали включаются переключающие устройства с классом изоляции 35 кВ. Это же касается и трансформаторов на 220 кВ. Экономический эффект получается значительным.  

Такие трансформаторы предназначены для работы в сетях с эффективно заземленной нейтралью, и напряжение при коротком замыкании на землю с таких сетях не превысит трети линейного значения, то есть 42 кВ для 110 кВ. 

Для защиты от перенапряжений разземленных нейтралей, для защиты в ненагруженных режимах при неполнофазных включениях или отключениях трансформаторов с изолированными нейтралями, применяют устройства защиты от кратковременных перенапряжений — вентильные разрядники. Нейтрали защищают разрядниками на предельно допустимое напряжение гашения в 50 кВ.

Нейтраль и заземление | Журнал «Электротехника»

Заземленный провод в сервисной службе выполняет две важные функции для системы электропроводки в помещении. Первый должен служить токопроводящим проводом для питаемой нагрузки. Во-вторых, он функционирует как специально сконструированный, низкоомный и эффективный путь тока замыкания на землю во время замыкания на землю, как описано в Разделе 250.4 (A) (5). Это важный элемент эффективной работы устройства защиты от перегрузки по току при любом замыкании на землю, которое происходит в заземленных системах.Вот почему 250,24 (C) требует, чтобы заземленный провод был подведен к корпусу средств отключения и прикреплен к корпусу. Это требование применяется к заземленным системам, независимо от того, питает ли заземленный проводник нагрузку.

Заземленный провод службы обычно является нейтральным проводником, но он также может быть фазным проводом, в зависимости от типа поставляемой системы. Например, система треугольника с заземленной вершиной треугольника имеет заземленный фазный провод и не имеет заземленного нейтрального проводника.Заземленные нейтральные проводники обычно несут максимальный несимметричный нейтральный ток к нейтральной точке системы.

Термин «нейтраль» может относиться как к проводнику, так и к точке подключения системы. «Нейтральный проводник» и «нейтральная точка» определены в Статье 100. Эти определения помогают определить, что составляет нейтраль системы и проводники, к которым они подключены. Нейтральные проводники системы обычно заземляются, но не все заземленные проводники являются нейтралью системы. В нейтральной точке системы векторная сумма номинальных напряжений от всех других фаз в системе, которые используют нейтраль, по отношению к нейтральной точке, является нулевым (заземляющим) потенциалом.

Во время нормальной работы заземленный (нейтральный) провод проводит несбалансированный ток нейтрали к обмоткам источника. Такая же характеристика нагрузки применяется к заземленным фазным проводам, за исключением того, что заземленный фазный провод обычно проводит тот же ток, что и незаземленные фазные проводники, как это было бы в случае трехфазного двигателя, питаемого от системы с заземленной вершиной. Раздел 250.24 (C) (3) требует, чтобы заземленный провод трехфазной трехпроводной сети с подключением по схеме треугольника имел допустимую нагрузку не ниже, чем у незаземленных проводов этой сети.

NEC обычно ограничивает заземляющие соединения только теми, которые требуются или разрешены на стороне линии и до корпуса средства отключения обслуживания. Это ограничение применяется на стороне нагрузки точки заземления в сервисном оборудовании или в точке, где в сервисном оборудовании выполняется основная перемычка.

Раздел 250.24 (A) (5) ограничивает заземляющие соединения со стороны нагрузки заземленным проводом. Подключения со стороны нагрузки средств отключения обслуживания не допускаются.Такое же ограничение включено для отдельно производных систем, как предусмотрено в 250.30 (A).

Информационные примечания, следующие за 250,24 (A) (5) и 250,30 (A), указывают на несколько других установок, в которых допускается использование заземленного провода для заземления. Заземление заземленного проводника со стороны нагрузки, как правило, запрещено, чтобы минимизировать пути, по которым ток может разделиться, возвращаясь к обмоткам источника. После того, как заземленный провод (ы) покидает корпус сервисного оборудования, проложенный либо с фидерами, либо с ответвленными цепями, установщики не должны подключать заземленный провод к заземлению или к заземленным металлическим корпусам. Это создает несколько путей для возврата тока к источнику.

Это часто называют параллельными путями для тока нейтрали. Цель состоит в том, чтобы изолировать заземленные проводники, часто нейтральные проводники, от земли и заземленных частей везде, кроме тех мест, где служба или система изначально заземлены. Если это правило не соблюдается, ток будет подаваться на токопроводящие части, кабельные каналы и оборудование, которые не предназначены для протекания тока во время нормальной работы.Это состояние является частой причиной многих проблем с качеством электроэнергии, возникающих сегодня.

Допуск на подключение заземления со стороны нагрузки к заземленному проводу электропроводки бытовых и служебных помещений очень мало. Очевидно, это разрешено для отдельно производных систем, потому что у источника устанавливается новая точка заземления системы. Существуют также допуски на использование заземленного проводника для заземления оборудования, такого как существующие диапазоны и сушильные установки, как предусмотрено в ограничительных условиях в Разделе 250.140. Использование заземленного проводника для заземления в отдельных зданиях или сооружениях было признано в NEC до издания 2008 года. Однако сейчас наблюдается тенденция к отказу от использования заземленного проводника для заземления оборудования на стороне нагрузки сервисного разъединителя или на стороне нагрузки точки заземления для отдельно выделенной системы.

Чтобы соответствовать минимальным требованиям NEC для соединений заземленных проводов, соблюдайте осторожность при заделке заземленных (нейтральных) проводов и соблюдайте концепции рабочих характеристик, обсужденные выше, сохраняя разделенные нейтрали и заземляющие соединения в установках проводки на стороне нагрузки сети обслуживания. перемычка соединения или перемычка соединения системы для отдельно производной системы.

Эффективное заземление

Эффективное заземление (NEC 250-2): Устанавливает ноль опорное напряжение для логических схем в электронном оборудовании. Путь разлома должен быть постоянная и электрически непрерывная, должна быть способна безопасно нести максимум повреждение, которое может быть наложено на него, и должно иметь достаточно низкое сопротивление, чтобы облегчить срабатывание устройств защиты от сверхтоков в аварийных условиях. Все заземляющие провода (кроме заземления оборудования на MFA-150), связанные с Система Meridian 1 (LRE, возврат батареи и защитное заземление №6) являются частью ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЕ, а не ЭЛЕКТРОПРОВОДНАЯ СИСТЕМА ПОМЕЩЕНИЯ, и как таковое НЕ подпадает под требования Национального электротехнического кодекса.

Каталожные номера: Издание 1999 г. Национального электротехнического кодекса (NEC) Power Tek Services, Inc., Ed Cantwell, 99 Mayer Avenue, Wheeling Il, 60090 — тел .: 847-808-1555 — электронная почта: [email protected]

Заземляющие электроды:

Может представлять собой заземленную стальную конструкцию, железобетон или заземляющие стержни. Каждый раз, когда вы удваиваете количество электродов или удваиваете глубину, сопротивление уменьшается. примерно 40%.Все заземления для одного и того же здания должны быть соединены во избежание потенциал между основаниями. Возможно, потребуется скрепить отдельные здания, если металлические данные кабель (например, RS232) используется между зданиями (или используйте непроводящий оптоволоконный кабель).

Одноточечное заземление:

Nortel требует, чтобы все заземляющие провода от телефонной системы к заканчиваться в одной точке, включая следующее:

1. Все заземления оборудования параллельных цепей переменного тока, питающие оборудование Meridian 1.
2. Заземляющий провод для опасностей персонала или безопасности.
3. Заземление эквалайзера возврата батареи (BRE) для систем постоянного тока.
4. Заземляющий провод эквалайзера логического возврата (LRE).

Вспомогательное оборудование, не подключенное к одному и тому же изолированному заземлению, должно быть изолировано с оптоволоконными кабелями.

Соединение нейтрали и земли в изолированных заземляющих системах:

• Нейтраль и земля соединяются только в главном сервисе. Панельные и вообще отдельно производные системы (напр.вторичный из изоляции Трансформатор или генератор или инвертор). Затем каждая связь подключается к заземлению. электрод, либо заземленная стальная конструкция, либо заземляющий стержень. Не склеивайте субпанели или у сосудов. Неправильное заземление нейтрали и земли может вызвать потенциал напряжения. между основаниями, тем самым вызывая прохождение тока по основаниям и нарушая Меридиан 1 представление.

Ссылка на Национальный электротехнический кодекс 1999 г. (NEC): 250-24-5: Не требует заземления нейтраль ниже по потоку от основной точки заземления нейтрали (при этом некоторые из обратный ток нагрузки на землю). 250-30 Заземление отдельно созданных систем переменного тока (3) Заземляющий электрод. Заземляющий электрод должен располагаться как можно ближе к желательно в той же области, что и заземляющий провод, подключенный к системе. В заземляющий электрод должен быть ближайшим к одному из следующих: (a) эффективно заземленный металлический элемент конструкции. (b) Металлическая водопроводная труба с заземлением в пределах 5 футов.(1,52 м) от точки вход в здание. (c) Другие электроды, указанные в разделах 250-50 и 250-52 (например, заземляющие стержни), где электроды , указанные в пунктах (a) или (b) выше, недоступны.

• Металлический кабелепровод приветствуется, потому что он защищает от Радиочастотные помехи (RFI). Однако металлические сосуды, которые подключенный к кабелепроводу, будет улавливать шум и помехи от другого оборудования в строительство.Требование заземления металлических коробок и кабелепровода может быть выполнено с помощью канал возвращается к главной сервисной панели. Чтобы изолировать заземление розетки от коробки / кабелепровода, используйте изолированные розетки (оранжевого цвета) или неметаллические коробки. Изолировать в оборудовании из кабелепровода используется неметаллическая арматура.

Изолированный провод заземления проходит между оборудованием Meridian и заземляющий электрод должен быть изолирован, чтобы избежать контакта с другими заземлениями. На DC В системе изолированное заземление можно прокладывать отдельно от горячего и нейтрального проводов.На AC системы, заземляющий провод должен проходить с горячим и нейтральным проводами, чтобы исключить реактивное сопротивление.

Ссылки на Национальный электротехнический кодекс 1999 г. (NEC): 250-146 Подключение клеммы заземления розетки к коробке. Перемычка для подключения оборудования должна использоваться для подключения клеммы заземления розетка с заземлением, если она не заземлена в соответствии с пунктами (a) — (d). (d) Изолированные сосуды. Где требуется для снижения электрического шума (электромагнитных помех) на цепь заземления, розетка, в которой клемма заземления специально изолирована от приемных средств крепления допускается. Клемма заземления розетки должен быть заземлен изолированным заземляющим проводом оборудования, проложенным с цепью проводники. Этот заземляющий провод должен проходить через один или несколько щитовые щиты без подключения к клемме заземления щитового щита, как разрешено в Исключение по разделу 384-20, которое заканчивается в том же здании или строении. непосредственно на зажиме заземляющего провода оборудования соответствующей производной системы или услуга. 250-134, (b), исключение № 2: Для цепей постоянного тока заземление оборудования Допускается прокладка проводника отдельно от проводов цепи. 250-96 Изолированные Заземленные цепи. (b)… кожух оборудования, питаемый от ответвленной цепи, должен быть разрешен для быть изолированным от кабельного канала, содержащего цепи, питающие только это оборудование, одним или другие перечисленные неметаллические фитинги дорожки качения, расположенные в месте крепления дорожки качения к корпусу оборудования. FPN: Использование изолированного заземляющего провода оборудования не отменяет требования к заземление системы кабельных каналов и розеточной коробки.

• Используйте общую ссылку для всего строительство.

Ссылка на Национальный электротехнический кодекс 1999 г. (NEC): 250-30 Электрод общего заземления Если система переменного тока подключена к заземляющему электроду в здании или в здании, как указанных в разделах 250-24 и 250-32, для заземления следует использовать один и тот же электрод. кожухи проводов и оборудование в этом здании или на нем.Где предоставляются отдельные услуги здания и должны быть подключены к заземляющему электроду, такое же заземление электрод должен использоваться. Два или более заземляющих электрода, которые эффективно соединены вместе должны рассматриваться как единая система заземляющих электродов в этом случае.

Правильное изолированное заземление:

Далее следуют три иллюстрации правильной установки изолированного заземления. Хотя во всех трех примерах используется один горячий провод, в США выпрямители могут быть подключены с использованием двух горячих выводов на 208 или 220 вольт.

Когда использовать систему с глухим заземлением?

Заземление с очень низким сопротивлением

Как видно из названия, глухозаземленная система — это система , в которой нейтраль системы напрямую соединена с землей без создания какого-либо преднамеренного сопротивления в цепи заземления.

Когда использовать глухозаземленную систему (на фото: стержень на месте с прикрепленным соединительным проводом к заземляющему электроду; кредит: diynetwork.com)

При соответствующем выборе типа и количества заземляющих электродов можно получить заземляющее соединение с очень низким импедансом, иногда всего 1 Ом .

Система с глухим заземлением плотно зажимает нейтраль относительно земли и гарантирует, что при замыкании на землю в одной фазе напряжение исправных фаз относительно земли не возрастет до значений, значительно превышающих значение при нормальном условия эксплуатации.

Рисунок 1 — Обнаружение замыкания на землю при разрыве соединения треугольником — в условиях замыкания на землю

Преимущества этой системы

1. Неисправность легко обнаруживается и поэтому быстро устраняется с помощью устройств защиты цепи. Довольно часто защита от короткого замыкания (например, автоматические выключатели или предохранители) также достаточна для обнаружения и изоляции замыканий на землю.

2. Легко идентифицировать и выборочно отключить неисправную цепь , так что питание других цепей или потребителей может оставаться неизменным (сравните это с незаземленной системой, в которой, возможно, придется серьезно нарушить работу системы, чтобы обеспечить обнаружение неисправной цепи).

3. Отсутствие переходных перенапряжений.

Недостаток

Главный недостаток заключается в том, что при применении в распределительных цепях с более высоким напряжением (5 кВ и выше) очень низкое сопротивление заземления приводит к чрезвычайно высоким токам короткого замыкания, почти равным или в некоторых случаях превышающим системные трехфазные токи короткого замыкания.

Это может увеличить номинальные характеристики разрывного режима оборудования, которое будет выбрано в этих системах.

Такие высокие токи могут не иметь серьезных последствий, если произойдет отказ распределительных проводов (воздушных или кабельных). Но когда неисправность происходит внутри устройства, такого как двигатель или генератор, такие токи приведут к значительному повреждению активных магнитных частей , через которые они протекают, достигая земли.

По этим причинам использование твердого заземления нейтрали ограничено системами с более низким напряжением (380 В / 480 В). обычно используются в помещениях потребителей.Во всех остальных случаях всегда используется какая-либо форма сопротивления заземления для уменьшения повреждения критически важных компонентов оборудования.

2014 NEC — Система заземляющих электродов (ВИДЕО)

Не можете посмотреть это видео? Щелкните здесь, чтобы посмотреть его на Youtube.

Ссылка: Практическое заземление, соединение, экранирование и защита от перенапряжения Г. Виджаярагхаван, Марк Браун и Малкольм Барнс (покупайте печатную копию на Amazon)

Соответствующий контент EEP с рекламными ссылками

Не будьте нейтральными О заземлении

Каждый в электротехнической промышленности знает важность заземления. Просто спроси. Теперь спросите тех же людей, что именно такое заземление, и они просто скажут вам, в чем дело. Самое интересное начинается, когда вы помещаете собеседников в одну комнату и воспроизводите ответы.

Начнем с двух различных типов заземления, признанных NEC: заземление системы и заземление оборудования. Первый шаг в понимании электрического заземления — это точно знать, что означают эти две концепции и чем они отличаются. Затем мы обсудим, где подходит склеивание.За сек. 250-20 (d), вы можете применить это обсуждение к большинству систем распределения электроэнергии, независимо от того, исходят ли они от обслуживающего оборудования или отдельно производных систем.

Система заземления

Это означает намеренное подключение токоведущего проводника электрической системы к земле (или к какому-либо проводящему телу, которое служит вместо земли). Заземление системы не имеет прямого отношения к устранению потенциальных опасностей поражения электрическим током. Мы не строим электрические системы, считая, что неизолированные проводники (даже заземленные) безопасны на ощупь.Однако есть исключения из этого, например, вспомогательное оборудование, подключенное к заземленному проводнику. П. 250-2 (a) NEC описывает рабочие характеристики заземления системы:

(а) Заземление электрических систем. Электрические системы, которые необходимо заземлить, должны быть подключены к земле таким образом, чтобы ограничивать напряжения, вызываемые молнией, скачками напряжения в сети или непреднамеренным контактом с линиями более высокого напряжения, и это стабилизирует напряжение относительно земли во время нормальной работы.

На практике заземление системы обычно означает намеренное заземление вторичной обмотки трансформатора. В незаземленной трехфазной системе, соединенной треугольником, однофазное замыкание на землю приводит к низким значениям тока замыкания. Эти токи не работают с устройством максимального тока. Вместо этого первое замыкание на землю заземляет один угол треугольника. Если вы установите наземные детекторы, вы можете организовать упорядоченное отключение на этом этапе без случайной потери мощности.

Центральная точка трехфазной системы с заземленной звездой соединена с землей.Такая система позволяет автоматически очищать случайные основания. Почему? Потому что при замыкании фазы на землю возникают токи, которые автоматически срабатывают в устройствах максимального тока. У этих систем есть еще одно преимущество. Вы можете провести провод от заземленной центральной точки (нейтрали) с незаземленными проводниками и использовать его в системе распределения для подключения нагрузок с более низким напряжением от фазы к нейтрали.

Заземление оборудования

В отличие от системного заземления, которое ограничивает перенапряжения на проводниках и оборудовании для обеспечения его работоспособности, заземление оборудования имеет другое назначение, как описано в разд.250-2 (б):

(b) Заземление электрического оборудования. Проводящие материалы, охватывающие электрические проводники или оборудование, или составляющие часть такого оборудования, должны быть заземлены, чтобы ограничить напряжение относительно земли на этих материалах. Если NEC требует, чтобы электрическая система была заземлена, эти материалы должны быть соединены вместе и с заземленным проводом системы питания, как указано в данной статье. Если электрическая система не имеет прочного заземления, эти материалы должны быть подключены таким образом, чтобы обеспечить эффективный путь для тока короткого замыкания.

Ограничивая напряжение на земле на поверхностях корпуса, Кодекс пытается обеспечить безопасность, делая электрическое оборудование таким же безопасным для прикосновения, как игра в песочнице. Как? Требуя, чтобы вы прикрепили проводящие поверхности к песочнице.

Как так? Любая система электроснабжения, заземленная или незаземленная, требует непрерывной системы заземления оборудования, подключенной к земле через провод заземляющего электрода (обычно подключаемый к системному источнику или разъединяющий). В заземленных системах вы всегда подключаете проводники заземления оборудования к заземленному проводу системы, чтобы обеспечить путь с низким сопротивлением для тока короткого замыкания.Это позволяет работать устройствам максимального тока в условиях замыкания на землю.

Например, металлический корпус, заземленный только через входной канал, содержит неисправный фазовый проводник, касающийся одной из поверхностей. Предположим, что путь заземления обратно к источнику, обеспечиваемый кабелепроводом, плохой (из-за коррозии и т. Д.) Или не существует. Если человек одновременно касается корпуса и заземленной поверхности, часть тока короткого замыкания будет проходить через человека.

С другой стороны, если корпус имеет прочное соединение оборудования с заземлением, сопротивление через тело человека должно примерно в десять тысяч раз превышать сопротивление пути заземления.В этом случае через человека будет протекать только небольшой процент тока короткого замыкания. Кроме того, низкий импеданс в обратном пути заземления означает, что будет течь высокий ток повреждения, в результате чего устройство защиты от перегрузки по току быстро устранит повреждение. Прикосновение к электрическому оборудованию должно быть таким же безопасным, как прикосновение к земле. Это, пожалуй, основная цель ст. 250.

Примечание: разд. 250-2 не использует знакомую фразу «путь возврата тока повреждения». В этом разделе рассматриваются как заземленные, так и незаземленные системы; только системы с глухим заземлением имеют путь возврата тока короткого замыкания.

По определению, в незаземленных системах нет смысла возвращать ток короткого замыкания. Тем не менее, путь тока короткого замыкания должен быть надежным. Если в незаземленной системе возникают два одновременных коротких замыкания на разных фазах, система заземления оборудования должна безопасно пропускать возникающий междуфазный ток замыкания.

Склеивание

Мы часто слышим, что заземление и соединение используются вместо друг друга при описании заземления; но вы не можете использовать эти два термина как синонимы. Склеивание, как определено в Ст. 100 означает:

Постоянное соединение металлических частей для образования токопроводящей дорожки, которая гарантирует непрерывность электрического тока и способность безопасно проводить любой ток, который может возникнуть.

Это означает, что соединение по отношению к заземлению — это способ достижения эффективного заземления. Соединение электрического оборудования, металлических кабельных каналов и корпусов обеспечивает непрерывный заземляющий проводник оборудования и эффективный путь с низким сопротивлением.Это позволяет протекать токам короткого замыкания на землю (или между фазами в незаземленных системах). Это гарантирует, что защитные устройства в затронутой цепи сработают и быстро «разомкнутся». Кроме того, непрерывный заземляющий провод оборудования гарантирует, что протекание тока короткого замыкания не вызовет дугового разряда и искрения на таком пути. Как описано в сопутствующей статье к этому выпуску, эта концепция определяет особые правила заземления в опасных зонах.

П. 250-2 (d) описывает, как должен работать путь тока короткого замыкания, а различные соединительные соединения, которые вы выполняете на этом пути, составляют «инструменты», которые вы будете использовать для выполнения этого требования:

(d) Характеристики пути тока повреждения. Путь тока короткого замыкания должен быть постоянным и электрически непрерывным, обеспечивать возможность безопасного переноса максимального замыкания, которое может возникнуть на нем, и иметь достаточно низкий импеданс, чтобы облегчить работу устройств максимального тока в условиях короткого замыкания.

В дополнение к соединению в пределах пути заземления электрического оборудования, может потребоваться соединение других систем здания с электрической системой по соображениям безопасности, как описано в разд. 250-2 (с):

(c) Склеивание электропроводящих материалов и другого оборудования. Электропроводящие материалы, такие как металлические водопроводные трубы, металлические газовые трубопроводы и конструкционные стальные элементы, которые могут оказаться под напряжением, должны быть прикреплены, как указано в этой статье, к заземленному проводнику системы питания или, в случае незаземленной электрической системы. к заземленному оборудованию электрической системы таким образом, чтобы обеспечить эффективный путь для тока короткого замыкания.

Это правило расширяет сферу применения искусства. 250 для строительных стальных и неэлектрических трубопроводных систем.Это обеспечивает низкую разность потенциалов между проводящими элементами, расположенными рядом друг с другом. Согласно Кодексу это необходимо для предотвращения поражения электрическим током при одновременном прикосновении к двум предметам.

Земля не является проводником заземления оборудования

Земля — ​​это самые ненадежные проводники заземления оборудования, какие только можно вообразить. Почему? Сопротивление заземления ограничивает функциональную проводимость заземляющего электрода. Лучшие электроды имеют сопротивление в диапазоне 1 Ом; в цепи на 120 В замыкание на землю по закону Ома будет проходить только через 120 А.

Эта величина тока никогда не отключит устройство перегрузки по току на 150 А и будет ниже точек мгновенного срабатывания защитных устройств меньшего размера. Устройство 30А будет рассматривать 120А как перегрузку, такую ​​как попытка запуска двигателя. Он никогда не сработает быстро. Помните, что типичное сопротивление заземления на землю намного превышает 1 Ом, и вы поймете, почему последний абзац гл. 250-2 (d) читается так:

Заземление не должно использоваться в качестве единственного заземляющего проводника оборудования или пути тока короткого замыкания.

Выполните столько дополнительных подключений к земле от заземляющих проводов оборудования, сколько пожелаете, но при этом убедитесь, что заземляющий провод оборудования, соответствующий Кодексу, выдержит любой ток короткого замыкания. П. 250-54 повторяет эту концепцию.

Мы начали эту статью, отмечая большие различия в концепциях, которые все мы применяем к термину «заземление», и этот последний вопрос возвращает нас к полному кругу. Здесь «земля», сама земля, на самом деле не служит для достижения целей «заземления».«Заземление энергосистемы всегда связано с землей в какой-то конечной точке, но никогда не полагается на нее для обеспечения безопасной работы систем.

СТОРОНА: А как насчет кодов, основанных на характеристиках?

Родительский язык в гл. 250-2 — первый в истории NEC:

NEC — это кодекс, основанный на предписаниях (а не на характеристиках). То есть, он не говорит нам, какие протоколы электрозащиты должны выполнять. Вместо этого он сообщает нам, что мы должны делать для достижения целей безопасности, указанных в гл.90-1. Предписательные требования в NEC являются результатом процесса консенсуса, в соответствии с которым коллективная мудрость международного опыта сводится к реальным требованиям. Если вы хотите знать, как будет выглядеть код, основанный на производительности, представьте Art. 250 с всего сек. 250-2. Все остальное по сути носит предписывающий характер.

Хотя коды, основанные на производительности, очень популярны, для их работы требуется невероятно сложная инженерная поддержка и проверка. Неоднократно инспекторы видели разработанные планы, которые не соответствовали положениям этой или других статей.Часто инженер отвечает, оправдывая себя равноценной безопасностью. Однако, если бы действительная причина требования была известна (а может и не быть даже инспектору), было бы очевидно, что предложение не было равнозначно безопасным.

Требования NEC являются результатом того, что поколения участников применяют свой опыт в миллионах приложений. Это сложная задача для соответствия кодексу, основанному на производительности: особенно там, где во многих юрисдикциях нет инспекций, а в других есть инспекторы без специальной подготовки по электрике.

250-2. Общие требования к заземлению

Следующие ниже общие требования определяют, что необходимо выполнить при заземлении и подключении электрических систем. Предписательные методы, содержащиеся в ст. 250, чтобы соответствовать требованиям к рабочим характеристикам этого раздела.

Расположение сегмента однофазного замыкания на землю в системе с неэффективным заземлением нейтрали на основе измерения распределенного электрического поля

Основные моменты

•

Расположение сегмента однофазного замыкания на землю для нейтральной -эффективно заземленная система.

•

Измерение распределенного электрического поля вдоль линий.

•

Алгоритм динамического преобразования времени (DTW).

Реферат

На основе анализа информации об электрическом поле, распространяемой по линиям электропередачи, в данной статье предлагается новая схема расположения сегментов для однофазного замыкания на землю (SPG) в нейтрали, не имеющей эффективного заземления. система. Путем теоретического вывода можно найти оптимальное положение измерения, в котором составляющая электрического поля пропорциональна напряжению нулевой последовательности в соответствующем отображаемом местоположении линии передачи.Затем он может выполнять бесконтактные и распределенные измерения напряжений нулевой последовательности с замечательными преимуществами безопасности и удобства. Ввиду наличия переходных изменений электрического поля в момент отказа, а также наличия большой разницы между электрическим полем, измеренным в верхнем и нижнем сегментах, примыкающих к заземленной точке, формы волны переходного электрического поля получаются разные точки измерения вдоль линий, и степени сходства форм сигналов из каждой соседней точки измерения количественно оцениваются на основе алгоритма динамического преобразования времени (DTW).Алгоритм DTW может выделить и количественно оценить вышеупомянутые различия и ослабить требование синхронного измерения в нескольких точках. Разработано несколько сценариев моделирования с различными условиями неисправности, и результаты анализа сравниваются для проверки эффективности и чувствительности предложенного метода.

Ключевые слова

Система с неэффективным заземлением нейтрали

Однофазное замыкание на землю

Расположение сегмента повреждения

Электрическое поле

Динамическое искажение времени

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Полный текст

© 2020 Эльзевьер Б.V. Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

GO95, Правило 21.4

GO95, Правило 21.4

Общий заказ 95

& nbsp

Раздел II

& nbsp

Определения терминов, используемых в правилах настоящего приказа

& nbsp

21,4 & nbsp & nbsp Заземленный означает соединение с землей посредством заземления. или непреднамеренно проводящим путем.

& nbsp

A. & nbsp & nbsp Фактически Grounde d означает заземление через заземление с достаточно низким импедансом (изначально и / или намеренно получено), что заземления, которые могут возникнуть, не могут создавать опасные напряжения к подключенному оборудованию.

и nbsp

(1) & nbsp & nbsp Если полное сопротивление менее 25 Ом не получается, эквивалент заземлителя не менее No.6 Медь AWG, соединенная с двумя коррозионно-стойкими стержнями, не менее 1/2 дюйма в диаметре и 8 футов в длину и сплошной на всем протяжении, доведенный до минимума глубина 8 футов в земле на расстоянии не менее 6 футов от центра будет считаться эффективное основание для целей настоящих правил.

и nbsp

(2) & nbsp & nbsp Если установлена ​​общая нейтральная система, заземления для таких систем, как описано в Правило 59.4 , будет применен.

и nbsp

B. & nbsp & nbsp Постоянно заземлен относится ко времени и означает заземлен, пока соответствующее оборудование находится на месте в указанных условиях в правилах.

и nbsp

C. & nbsp & nbsp Надежное заземление означает подключение к земле через металлическая поверхность, находящаяся в хорошем контакте с землей (почва, камни и т. д.), например, контакт анкерных стержней или металлических опор, установленных непосредственно в земле.Металлические столбы заделанные в бетон считаются заземленными, но не будут считаться надежными заземлен.

& nbsp

Надежное заземление или эффективное заземление | Преимущества

Надежное заземление или эффективное заземление:

Когда нейтральная точка 3-фазной системы (например, 3-фазный генератор, 3-фазный трансформатор и т. Д.) Напрямую связана с землей (т. Е. Почвой) через провод с незначительным сопротивлением и реактивным сопротивлением, это называется твердым заземлением или Эффективное заземление.

На рис. 26.11 показано надежное заземление нейтральной точки. Поскольку нейтральная точка напрямую соединена с землей через провод, нейтральная точка поддерживается под потенциалом земли при любых условиях. Следовательно, в условиях повреждения напряжение любого проводника относительно земли не будет превышать нормальное фазное напряжение системы.

Надежное заземление нейтральной точки имеет следующие преимущества:

1. Нейтраль эффективно удерживается при потенциале земли.

2 .. Когда замыкание на землю происходит в любой фазе, результирующий емкостной ток I _C находится в противофазе с током короткого замыкания I _F . Два тока полностью нейтрализуют друг друга. Следовательно, не может возникнуть дуговое заземление или условия перенапряжения. Рассмотрим замыкание на землю в линии B, как показано на рис. 26.12. Емкостные токи, протекающие в исправных фазах R и Y, равны I _R и I _y соответственно. Результирующий емкостной ток I _C является векторной суммой I _R и I _y .В дополнение к этим емкостным токам источник питания также подает ток повреждения I _F . Этот ток короткого замыкания будет идти от точки замыкания к земле, затем к точке нейтрали N и обратно к точке замыкания через неисправную фазу. Путь I _C является емкостным, а путь I _F — индуктивным. Два тока находятся в противофазе и полностью нейтрализуют друг друга. Следовательно, не может возникнуть дуговое заземление или условия перенапряжения.

3.Когда происходит замыкание на землю в любой фазе системы, напряжение между фазой и землей неисправной фазы становится равным нулю. Однако напряжение между фазой и землей оставшихся двух исправных фаз остается на уровне нормального фазного напряжения, поскольку потенциал нейтрали фиксируется на уровне потенциала земли. Это позволяет изолировать оборудование по фазному напряжению. Следовательно, есть экономия на стоимости оборудования.

4. Становится проще защитить систему от замыканий на землю, которые часто возникают в системе. Когда есть замыкание на землю на любой фазе системы, между точкой замыкания и заземленной нейтралью протекает большой ток замыкания.Это позволяет легко управлять реле замыкания на землю.

К недостаткам твердого заземления можно отнести:

1. Поскольку большинство неисправностей в воздушной системе являются замыканиями между фазой и землей, система должна выдерживать большое количество сильных ударов. Это приводит к нестабильности системы.

2. Прочное заземление приводит к сильным токам замыкания на землю. Поскольку неисправность должна устраняться автоматическими выключателями, сильные токи замыкания на землю могут вызвать возгорание контактов выключателя.

3. Повышенный ток замыкания на землю приводит к большим помехам в соседних линиях связи.