Выбор режима нейтрали электроустановок.

В системах электроснабжения напряжением 6, 10, 20 и 35 кВ применяется в основном изолированная нейтраль, если величины емкостных токов замыкания на землю не превосходят указанных ранее допустимых значений, в противном случае применяются нейтрали, заземленные через дугогасящие аппараты, компенсирующие емкостной ток замыкания на землю.

Применение дугогасящих катушек с автоматической компенсацией в настоящее время способствует более широкому распространению систем с компенсацией емкостных токов, технически более совершенных, чем системы с изолированной нейтралью. При напряжениях 6 и 10 кВ нейтраль генераторов обычно заземляется через активное сопротивление. В системах напряжением 110, 220 и 500 кВ применяется глухое либо эффективное заземление нейтрали с разземлением нейтрали части трансформаторов при необходимости ограничения тока однофазного КЗ.

В трехфазных электрических сетях напряжением 110 кВ и выше определяющим фактором при выборе способа заземления нейтрали является стоимость изоляции. Применяется в основном эффективное заземление нейтрали, при котором во время однофазного КЗ на землю напряжение на неповрежденных фазах равно приблизительно 0,8 линейного напряжения.

Режим нейтрали в сетях напряжением до 1000 в.

Электроустановки напряжением до 1000 В работают как с глухозаземленной, так и с изолированной нейтралью. При выборе режима нейтрали в сетях напряжением до 1000 В руководствуются соображениями экономии, надежности и электробезопасности.

Экономичность.

Системы с изолированной нейтралью при наличии в них устройств контроля изоляции экономичнее систем с заземленной нейтралью, поскольку не требуют установки в них третьего трансформатора тока и токовых реле.

Всякое замыкание на землю в системах с глухозаземленной нейтралью приводит к немедленному отключению поврежденного участка и, как следствие – к убыткам, связанным с недоотпуском электроэнергии.

Надежность.

В установках с изолированной нейтралью требование немедленного отключения участка с замыканием на землю не ставится. Такая система может работать до отыскания повреждения несколько часов.

С этой точки зрения считается, что надежность электроснабжения в установках с изолированной нейтралью выше. Однако при работе сети с изолированной нейтралью с замыканием на землю в одной точке в любой момент может произойти замыкание на землю в другой точке другой фазы, особенно в сетях с ослабленной изоляцией; при этом ток двойного замыкания на землю, эквивалентный току двухфазного КЗ, вызывет неселективное отключение одного или обоих мест с замыканием на землю.

Электробезопасность.

В системах с глухозаземленной нейтралью при прикосновении человека к токоведущим частям электроустановки образуется цепь «фаза источника-тело человека-обувь-пло-земля-заземление нейтрали источника». Ток, проходящий через тело человека, определяется по формуле:

,

где – фазное напряжение источника; – сопротивление тела человека, его обуви и пола.

В системах с изолированной нейтралью ток, проходящий через тело человека, определяется по формуле:

,

где – сопротивление изоляции фазы на землю.

При однофазном замыкании на землю прикосновение человека к токоведущим частям неповрежденных фаз представляет большую опасность, так как к телу человека прикладывается линейное напряжение источника.

Т.о. в отсутствие замыканий на землю системы питания с изолированной нейтралью безопаснее систем с глухозаземленной нейтралью.

Согласно ПУЭ в трехфазных системах питания напряжением 220 и 380В применяют как изолированную, так и глухозаземленную нейтраль. Выбор того или иного режима нейтрали должен производиться с учетом всех местных условий с целью обеспечения наилучших условий безопасности. При малоразветвленной сети преимущества имеет система с изолированной нейтралью вследствие незначительных токов однофазного замыкания. При значительно разветвленной сети целесообразно применять систему с глухозаземленнной нейтралью. В установках 500 и 660 В нейтраль должна быть изолирована.