Простое замыкание в сети с изолированной нейтралью

Простое замыкание на землю имеет место в сети с изолированной нейтралью и путем протекания тока, идущего на землю, является емкостная проводимость элементов каждой из фаз относительно земли. Поступая в землю в месте замыкания, ток возвращается через емкостную проводимость относительно земли по неповрежденным фазам. Емкостная проводимость поврежденной фазы оказывается зашунтирована местом повреждения и ток в этой фазе за местом повреждения отсутствует.

Граничные условия для простого замыкания на землю те же, что и для однофазного КЗ, поэтому все выражения для однофазного КЗ относятся и к простому замыканию на землю. Емкостное сопротивление элементов электрической сети значительно превышает их индуктивное сопротивление, что позволяет при определении тока простого замыкания на землю пренебречь последним и следовательно считать, что величина этого тока практически не зависит от места повреждения. Величина тока замыкания на землю через дугу с сопротивлением R_∂будет:

где Х_С0∑ - результирующее емкостное сопротивление нулевой последовательности всех элементов, электрически связанных с точкой замыкания;

UФср- среднефазное напряжение ступени.

Если же считать замыкание металлическим (без переходного сопротивления)

- упрощенное выражение тока замыкания на землю.

Для грубой оценки порядка величины тока замыкания на землю пользуются формулой.

, где l - суммарная длина всех линий электрически связанных с точкой замыкания на землю;

U_ср – среднее номинальное фазное напряжение ступени, где рассматривается замыкание на землю, кВ;

N- коэффициент (N= 350 - для воздушных линий);

(N= 10 - для кабельных линий).

Практикой установлен следующий порядок допустимых значений емкостных токов для различных классов напряжений:

для - 6кВ-30А;

10кВ - 20А;

15-20кВ - 15А;

35кВ - 10А.

При больших токах в нейтраль трансформатора включают дугогасящую катушку с регулируемым числом витков. Сопротивление ее выбирается таким, чтоб скомпенсировать емкостное сопротивление сети

Это позволяет исключить емкостную составляющую тока и дуга в месте замыкания на землю не появляется.

Рис. 58. Векторная диаграмма напряжений при замыкании одной из фаз (А) на землю

Из диаграммы видно, что при металлическом замыкании на землю напряжения в неповрежденных фазах (U_в' и U_c') возрастают до линейных, т.е. увеличиваются в раз. В свою очередь, линейные напряжения остаются неизменными.