Які причини виключно високих систем заземлення?

Високі системи заземлення (зазвичай відомі як системи з високим опором) використовуються переважно з наступних причин:

Обмеження струму короткого замкнення на землю

Зменшення ризику пошкодження обладнання

У системах з високим опором струм короткого замкнення на землю обмежується до відносно низького рівня. Коли виникає коротке замкнення на землю, через шлях заземлення пройде менший струм короткого замкнення. Цей низький рівень струму короткого замкнення має менший вплив на термічний стрес та електродинаміку електричного обладнання (такого як трансформатори, кабелі, комутаційне обладнання тощо), ніж у системах з низьким опором або безпосереднього заземлення. Наприклад, для деякого точного електричного обладнання, яке більш чутливе до струмів короткого замкнення, система з високим опором може запобігти перегріванню, що викликає пошкодження внутрішньої ізоляції обладнання або деформацію механічної конструкції.

Уникнення поширення аварії

Менший струм короткого замкнення на землю може уникнути більш серйозних аварій, таких як міжфазні короткі замикання, коли виникає коротке замкнення на землю. У системі з низьким опором великий струм короткого замкнення може створити достатньо сильну електромагнітну силу, що призведе до механічного удару електричного обладнання поблизу точки аварії, що призведе до пошкодження міжфазної ізоляції, таким чином розширяючи область аварії. Система з високим опором може ефективно знизити цей ризик, обмежуючи область аварії до точки короткого замкнення на землю.

Збереження стабільності системи

Зменшення провалів напруги

Коли виникає коротке замкнення на землю, система з високим опором має відносно невеликий вплив на напругу системи через малу величину струму короткого замкнення. На деяких промислових об'єктах, де високі вимоги до стабільності напруги, таких як підприємства хімічної промисловості або дата-центри, такі системи можуть зменшити провали напруги, спричинені короткими замиканнями на землю. Наприклад, у дата-центрі, якщо напруга різко падає через коротке замкнення на землю, пристрої, такі як сервери, можуть бути вимкнуті або втрачені дані. Система з високим опором допомагає підтримувати стабільність напруги та забезпечує нормальне функціонування пристроїв.

Покращення безперервності живлення

Оскільки система з високим опором не викликає немедленного відключення автоматичного вимикача при короткому замкненні на землю (в деяких випадках можна продовжувати роботу з аварією протягом певного часу), це покращує безперервність живлення. Для деяких важливих навантажень, які не допускають легкого відключення живлення, таких як системи підтримки життя в лікарнях, навігаційне обладнання в аеропортах тощо, системи з високим опором можуть підтримувати живлення під час виявлення та виправлення аварії, даючи час для забезпечення роботи важливого обладнання.

Спрощення виявлення та локалізації аварій

Виявлення аварій

У системі з високим опором, хоча струм короткого замкнення на землю невеликий, його можна точно виявити спеціальними пристроями для виявлення коротких замикань на землю (такими як трансформатор нульового послідовного струму, реле короткого замкнення на землю тощо). Ці пристрої можуть виявити невеликий струм короткого замкнення на землю та надіслати сигнал тривоги, щоб нагадати операторам та технікам про необхідність вчасного виявлення та виправлення аварії. Наприклад, у складних електричних системах великих промислових підприємств, ця точна здатність виявлення аварій допомагає швидко локалізувати точки аварій та зменшити час виявлення аварій.

Точність локалізації

Оскільки система з високим опором обмежує розповсюдження струму короткого замкнення, шлях струму короткого замкнення є відносно чітким, що сприяє покращенню точності локалізації аварій. У системі з низьким опором струм короткого замкнення може проходити через кілька паралельних шляхів. У системі з високим опором струм короткого замкнення переважно проходить шляхом опору заземлення, що спрощує локалізацію аварій та сприяє операторам та технікам вчасному виправленню аварій.