Каковы причины использования только высоких заземляющих систем

Высокие заземляющие системы (обычно называемые системами с высоким сопротивлением) используются в основном по следующим причинам:

Ограничение тока короткого замыкания на землю

Снижение риска повреждения оборудования

В системах с высоким сопротивлением заземления ток короткого замыкания на землю ограничивается относительно низким уровнем. При возникновении короткого замыкания на землю через путь заземления проходит меньший ток короткого замыкания. Этот низкий уровень тока короткого замыкания оказывает меньшее влияние на тепловое напряжение и электродинамику электрооборудования (такого как трансформаторы, кабели, коммутационные устройства и т. д.), чем системы с низким сопротивлением заземления или прямым заземлением. Например, для некоторых точных электрических устройств, которые более чувствительны к токам короткого замыкания, система с высоким сопротивлением заземления может предотвратить перегрев, вызванный избыточным током короткого замыкания, который может повредить внутреннюю изоляцию устройства или деформировать механическую структуру.

Предотвращение распространения отказов

Меньший ток короткого замыкания на землю может предотвратить более серьезные отказы, такие как межфазное короткое замыкание, при возникновении короткого замыкания на землю. В системах с низким сопротивлением заземления большой ток короткого замыкания может создать достаточно сильную электромагнитную силу, что приводит к механическому удару электрооборудования вблизи точки отказа, что ведет к разрушению межфазной изоляции и расширению зоны отказа. Система с высоким сопротивлением заземления эффективно снижает этот риск, ограничивая зону отказа точкой короткого замыкания на землю.

Поддержание устойчивости системы

Снижение просадок напряжения

При возникновении короткого замыкания на землю, система с высоким сопротивлением заземления имеет относительно небольшое влияние на напряжение системы из-за малого тока короткого замыкания. На некоторых промышленных объектах с высокими требованиями к стабильности напряжения, таких как непрерывное производство химических предприятий или центры обработки данных, такие системы могут снизить просадки напряжения, вызванные коротким замыканием на землю. Например, в центре обработки данных, если напряжение резко падает из-за короткого замыкания на землю, устройства, такие как серверы, могут быть выключены или потеряны данные. Система с высоким сопротивлением заземления помогает поддерживать стабильность напряжения и обеспечивает нормальную работу устройств.

Улучшение непрерывности питания

Поскольку система с высоким сопротивлением заземления не вызывает немедленного отключения автоматического выключателя при коротком замыкании на землю (в некоторых случаях она может работать с отказом в течение некоторого времени), это улучшает непрерывность питания. Для некоторых важных нагрузок, которые не допускают легкого отключения питания, таких как системы жизнеобеспечения в больницах, навигационное оборудование в аэропортах и т. д., системы с высоким сопротивлением заземления могут поддерживать питание во время устранения отказов и ремонта, давая время для обеспечения работы важного оборудования.

Облегчение обнаружения и локализации отказов

Обнаружение отказов

В системе с высоким сопротивлением заземления, хотя ток короткого замыкания на землю и мал, он может быть точно обнаружен специальными устройствами для обнаружения короткого замыкания на землю (такими как трансформатор нулевой последовательности, реле короткого замыкания на землю и т. д.). Эти устройства могут обнаружить малый ток короткого замыкания на землю и отправить сигнал тревоги, чтобы предупредить операционный и технический персонал о необходимости своевременного устранения отказа. Например, в сложных электрических системах крупных промышленных предприятий эта точная способность обнаружения отказов помогает быстро локализовать точки отказа и сократить время устранения отказов.

Точность локализации

Поскольку система с высоким сопротивлением заземления ограничивает зону распространения тока короткого замыкания, путь тока короткого замыкания относительно ясен, что помогает улучшить точность локализации отказа. В системах с низким сопротивлением заземления ток короткого замыкания может протекать по нескольким параллельным путям. В системе с высоким сопротивлением заземления ток короткого замыкания в основном протекает по пути заземляющего сопротивления, что облегчает локализацию отказа и удобствует операционный и технический персонал для своевременного устранения отказов.