Режимы нейтрали эл. сетей: изолир, компенсир, эффект-заземл и глухозаземлённая

Изолированная нейтраль-нейтраль тр-ра или генер, не присоединная к заземляющему устройству непосредственно или присоединённая к нему через приборы измерения, сигнализации, защиты и др, имеющие большое сопротивление. (сети 3-35 кВ).

Рис.3-х фазная сеть с изолир. нейтралью.

В сетях с изолированной нейтралью токи при 1-фазном замыкании на землю протекают через распределительные ёмкости фаз, которые для упрощения анализа можно заменить ёмкостями.

При этом напряжение неповреждённых фаз относительно земли возрастает в √3 раз и становится равным линейному. Значение ёмкостных токов также увеличивается в √3 раз. Ток в фазе А равен 0 т.к. ёмкость закорочена. В итоге при 1-фазн КЗ в сетях с изолированной нейтралью треугольник напряжения не искажается и потребители на линейном напряжении могут нормально работать - основной достоинство.

Т.к. напряжение увеличивается в √3 раз, то изоляция рассчитывается на линейное напряжение, может также возникнуть дуга с перенапряжением до 3,5 раз. Сеть с изолированной нейтралью может применяться и в сетях до 1кВ в случае необходимости надёжной эл-безопасности, в каждой фазе ставится пробивной предохранитель или дугогасящая катушка.

Эффективно-заземлённая нейтраль(сети 110кВ и выше).

При 1-фазном КЗ напряжение на неповреждённых фазах относительно земли около 0,8 междуфазного напряжения в нормальном режиме.

Недостатки:

1. При замыкании одной фазы образуется КЗ контур через землю и нейтраль к которому приложена ЭДС фазы и протекают большие токи (отключается релейной защитой);

2. Значит удорожание выполнения контура заземления;

3. Значит при токе однофазного КЗ, имеет место частичное разземление нейтрали.

Глухо-заземлённая нейтраль (сети до 1кВ)- нейтраль, непосредственно присоединяется к заземляющему устройству или через малое сопротивление. Используется в сетях до 1кВ для одновременного питания 1и3-х фазных ЭП. Для фиксации фазного напряжения применяют 0-проводник, связанный с нейтралью. Он выполняет функцию зануления. При наличии зануления пробой изоляции вызовет 1-фазное КЗ и срабатывание защиты.

Компенсированная (резонансно-заземлённая) нейтраль(сети 3-35 кВ)- заземление нейтрали через дугогасящий реактор(для уменьшения тока замыкания на землю).В норм режиме ток через реактор=0, но при 1-фазн замыкании через него течёт индуктивный ток Iи. Индуктивный ток компенсирует ёмкостной (сдвиг 180⁰) и когда Iс = Iи(резонанс), то в месте замыкания тока нет. Суммарная мощность дугогасящего реактора:

Qдр =n·Iс·U; n-коэф. развития сети. Если Iс>50А, то ставят 2 реактора. Реакторы устанавливаются на узловых питающих подстанциях, связанных с компенсированной сетью не менее чем 3-мя линиями. В таких сетях допускается временная работа с отключенной нейтралью, но не более 6 часов. Особенно эффективны при кратковременных КЗ. При 1-фазном замыкании напряжение неповреждённых фаз увеличивается в √3 раз.