Изолированная нейтраль. Достоинства и недостатки

В данной статье речь пойдет о достоинствах и недостатках сети с изолированной нейтралью.

Согласно ПУЭ 7-издание п.1.2.16 изолированная нейтраль применяется в электрических сетях напряжением 2 – 35 кВ. В случае если суммарный ток замыкания на землю Iс∑ более требуемых значений указанных в ПУЭ, тогда нужно выполнять компенсацию емкостных токов используя дугогасящий реактор или резистор.

Основные характеристики данного режима заземления нейтрали приведены в таблице 1.

Эффективность режима заземления нейтрали сетей 6 — 10 кВ принято оценивать отношением числа ОЗЗ, не перешедших в двойные замыкания (ДЗЗ) или междуфазные К3 (МК3), отключаемые релейной защитой, к общему числу ОЗЗ [2]:

Э = (1 – Nдзз + Nмкз)/Nозз = Nдзз + Nмкз/( Nдзз + Nмкз + Nкзз + Nузз) (1)

где:

• Nдзз – число ОЗЗ, перешедших в ДЗЗ;
• Nмкз – число ОЗЗ, перешедших в МКЗ;
• Nозз – общее число ОЗЗ;
• Nкзз – число кратко-временных самоустраняющихся ОЗЗ;
• Nузз – число устойчивых ОЗЗ (включая дуговые прерывистые).

При больших значениях Nозз отношение (Nдзз + Nмкз)/Nозз характеризует вероятность перехода ОЗЗ в МКЗ, сопровождаемое автоматическим (от защиты) отключением поврежденного элемента. Поэтому показатель эффективности режима заземления нейтрали (Э) можно рассматривать как частный показатель, характеризующий надежность функционирования электрической сети с замкнувшейся на землю фазой.

Показатель эффективности режима заземления нейтрали (Э) электрических сетей 6 — 10 кВ, работающих с изолированной нейтралью, в большинстве случаев не превышает Э = 0,7. Опыт эксплуатации кабельных сетей 6 — 10 кВ различного назначения, работающих с изолированной нейтралью, показывает, что эффективность режима заземления нейтрали, как правило, существенно меньше указанного уровня;

• в сетях, имеющих Iс∑ ≥ 5 — 10 А;
• в сетях, содержащих электродвигатели (имеющие меньшие изоляционные запасы по сравнению с другими элементами);
• в сетях, имеющих пониженный уровень изоляции вследствие плохой эксплуатации, изношенности изоляции элементов сети, влияния условий окружающей среды, тяжелых условий работы электрооборудования и др.

Следует отметить, что указанные выше предельные значения Iс∑ при которых допускается работа сети с изолированной нейтралью, определенные из условий самогашения дуги тока ОЗЗ, приняты еще в тридцатых годах прошлого столетия.

Из изложенного следует, что изолированная нейтраль наименее эффективный по совокупности показателей режим работы нейтрали. Режим изолированной нейтрали может обеспечивать приемлемые показатели эффективности в основном в воздушных сетях 6 — 10 кВ, имеющих большие запасы прочности по изоляции, при соответствующей эксплуатации и принятии мер Iс∑ исключения феррорезонансных процессов. Большинство специалистов предлагают уменьшить предельные значения Iс∑ для сетей, работающих с изолированной нейтралью, или полностью отказаться от использования режима изолированной нейтрали, прежде всего в кабельных сетях 6 — 10 кВ.

Литература:

1. В.А.Шуин, А.В.Гусенков. Защиты от замыканий на землю в электрических сетях 6-10 кВ.
2. Лихачев Ф. А. Замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью и с компенсацией емкостных токов. М.: Энергия, 1971.