Назначение заземления нейтрали трансформатора

Земля имеет постоянное нейтральное электронапряжение, чего нельзя сказать о нейтрали трансформатора. В случае несовпадения значений происходит нарушение симметрии, которое может привести к самым разным последствиям. 

Заземление нейтрали трансформатора нужно для повышения чувствительности, а следовательно и защиты от однофазных замыканий.

Рассмотрим подробнее, какое назначение заземления нейтрали трансформатора, а также какие виды заземления нейтрали трансформаторов используются. 

Режимы заземления нейтрали трансформатора

Системы энергосети от 110 кВ и выше устанавливается и используется исключительно заземлением нейтральней обмоток силовых трансформаторов. Электросеть до 35 кВ используется с изолированной нейтралью или заземлением через гасящие друг друга реакторы.

У каждого из видов заземления есть как преимущество, так и недостатки. Сети, которые изолированы нейтралью вызывают короткое замыкание в случае замыкания в самой фазе. На участке замыкания проходит незначительный ток (в небольшом количестве). Ёмкостных токи в большом количестве, во многих случаях, компенсируют частично или полностью подключением нейтрали трансформатора дугогасящего реактора.

В сетях с высоким показателем электроэнергии следует устанавливать заземляющие устройства нейтралей трансформаторов следующих видов:  

  • Изолированная нейтраль считается одним из самых распространённых способов защемления нейтрали, который применяется в сетях выше 5 кВ и вплоть до 35 кВ. На данный момент он значительно потерял свою актуальность. На его место ставят другие виды.

Его преимуществом является наличие однофазных токов замыкания на землю. Благодаря этому возможно найти и устранить повреждения в сети.

  • Компенсионная нейтраль — служит дополнительной установкой для снижения больших токов. Сама установка включает в себя силовой трансформатор, соединение «звезда» и вывод нейтрали.  
  • Высокоомное резистивное заземление — данному режиму заземления нейтрали уделяют достаточно мало внимания, но зря. Польза от него немалая. Применяют высокоомное резистивное заземление в следующих случаях: 
  1. Когда требуется установить резистор в нейтрали трансформатора, подобно другому гасящему реактору.
  2. В случае, когда используется обмотка, которая соединена в треугольник не объединёнными между собой частями.

Высокоомное заземление используется для того чтобы сеть работала дольше. 

Однако, в данном случае сеть с изолированной нейтралью остаётся в преимуществе. 

  • Низкоомное резистивное заземление — способствует уменьшению сопротивления резистора. Это необходимо для того, чтобы обезопасить и уменьшить его сопротивление. Таким образом низкоомное резистивное заземление значительно уменьшает напряжение и увеличивает уровень безопасности. 
  • Эффективное заземление нейтрали — схемы данного вида используют для заземления нейтралей трансформаторов от 110 кВ. Основной его целью является — получить большое количество токов для отключения релейной залиты и облегчениям фиксации. Этот способ является самым затратным, требует немало вложений. 

Все вышеперечисленные виды возможно использовать вместе, сразу по несколько.

Зачем заземлять нейтраль трансформатора

Для чего заземляют нейтраль трансформатора? Обусловлено это следующими причинами:  

  1. Выполнение требований техники безопасности, а также охраны труда. 
  2. За счёт допустимых токов замыкания. 
  3. Во избежание случаев перенапряжения или замыканий. 
  4. Обеспечение защиты релейной защиты. 

Во время замыкания в одной фазе на землю, симметрия электросистемы подвергается нарушению, вследствие чего проявляется следующие признаки:

  • меняется показатель напряжения фаз относительно земли;
  • появляются токи замыкания и перенапряжение сети. 

В зависимости от режима нейтрали совершает подбор электроприёмников, схемы решение системы электроснабжения, подбирают соответствующие параметры необходимого оборудования.

Трансформатор с заземленной нейтралью (схема)

Сегодня встретить изолированную нейтраль в быту практически невозможно. При выполнении ремонтных работ в квартирах и частных домах они встречаются в случаях установки сети 380В. 

Где же используют изолированную нейтраль? Примером выступают электроустановки с напряжением до 1000 В, которые образуют систему IT.

В случаях не соединения нейтрали трансформатора с землёй, опасной разности потенциалов между землёй и фазными проводами не возникает. При этом касание провода под напряжением считается безопасным.

Изолированная нейтральная сеть не имеет ярко выраженных фазы и нуля, так как оба проводника являются равноправными.

Повторное заземление нейтрали трансформатора

Повторное заземление необходимо проводить в тех случаях, когда необходимо снизить значение напряжения между касанием открытых проводящих ток корпусах, выполненных из металлических материалов. Ведь в данном случае появляется высокая вероятность замыкания фазы. 

Помимо этого, повторное заземление способно исключить возможность заноса опасного для электросети потенциала. 

Таким образом, на этапе ввода, в случае замыкания ток будет протекать не только по PEN-проводнику, но и по заземляющему устройству. Это снизить уровень повреждений в самой сети и увеличит напряжение нейтрали.  

В случае отсутствия повторного заземления высока вероятность критического повреждения системы электрооборудования. При выполнении работ необходима наглядная схема заземления.