高接地系统(通常称为高电阻接地系统)主要用于以下原因:
制限接地故障电流
减少设备损坏的风险
在高电阻接地系统中,接地故障电流被限制在相对较低的水平。当发生接地故障时,通过接地路径流动的故障电流较小。这种低水平的故障电流对电气设备(如变压器、电缆、开关设备等)的热应力和电动力的影响小于低电阻接地或直接接地系统。例如,对于一些对故障电流更敏感的精密电气设备,高电阻接地系统可以防止过大的故障电流产生的热量损坏设备内部绝缘或机械结构变形。
避免故障扩散
较小的接地故障电流可以在发生接地故障时避免更严重的故障,如相间短路。在低电阻接地系统中,较大的故障电流可能会产生足够强的电磁力,使故障点周围的电气设备受到机械冲击,导致相间绝缘破坏,从而扩大故障范围。高电阻接地系统可以有效降低这种风险,使故障范围仅限于接地故障点。
维持系统稳定性
减少电压跌落
当发生接地故障时,由于故障电流较小,高电阻接地系统对系统电压的影响相对较小。在一些对电压稳定性要求较高的工业场所,如连续生产的化工企业或数据中心,这种系统可以减少因接地故障引起的电压跌落。例如,在数据中心,如果因接地故障导致电压急剧下降,服务器等设备可能会停机或数据丢失。高电阻接地系统有助于维持电压稳定并确保设备正常运行。
提高供电连续性
因为在发生接地故障时,高电阻接地系统不会立即导致断路器跳闸(在某些情况下,可以带故障运行一段时间),这提高了供电的连续性。对于不允许轻易停电的重要负荷,如医院的生命支持系统、机场的导航设备等,高电阻接地系统可以在故障排查和维修期间保持供电,争取时间以确保重要设备的运行。
便于故障检测和定位
故障检测
在高电阻接地系统中,尽管接地故障电流较小,但可以通过特殊的接地故障检测装置(如零序电流互感器、接地故障继电器等)准确检测。这些装置可以检测到小的接地故障电流,并发送报警信号提醒运维人员及时排除故障。例如,在大型工业厂复杂的电气系统中,这种精确的故障检测能力有助于快速定位故障点并减少故障排查时间。
定位精度
由于高电阻接地系统限制了故障电流的扩散范围,故障电流的路径相对清晰,这有助于提高故障定位的准确性。在低电阻接地系统中,故障电流可能通过多条并行路径流动。而在高电阻接地系统中,故障电流主要沿接地电阻路径流动,使得故障定位更加容易,方便运维人员及时修复故障。