Trafon neutraalijohdon maanjäykistys

• Sähköverkon turvallisuuteen, luotettavuuteen ja taloudellisuuteen;
• Järjestelmän laitteiden eristyksen tasojen valintaan;
• Ylivolttiin;
• Relay-suojausjärjestelmiin;
• Elektromagneettiseen häiriintymiseen viestintäjoissa.

• Korkean maajohdinvirran järjestelmä: Kun yksifasinen maahavaitse tapahtuu, aiheutunut maajohdinvirta on hyvin suuri. Esimerkkejä ovat 110 kV:n ja ylemmän jänniteasteen järjestelmät sekä 380/220 V:n kolmifasuiset neljäjohdiset järjestelmät. Myös tunneta nimellä tehokkaasti maadut järjestelmät.
• Alhaisen maajohdinvirran järjestelmä: Yksifaseisessa maahavaitseessa ei muodostu täydellistä lyhyyspiiriä, joten havaitsevirta on paljon pienempi kuin normaali kuormitusvirta. Myös tunneta nimellä tehokkaasti maadut järjestelmät.

• Kiinteästi maadut neutraalipiste
• Neutraalipiste maadut vastuksen kautta

• Maaamaton neutraalipiste
• Neutraalipiste maadut Pettersen-kierroksen (Petersen-kierros) kautta

• Yksifaseinen maahavaitse edellyttää virheellisen laitteen välitöntä katkaisua, mikä keskeyttää sähköntoimituksen ja heikentää luotettavuutta.
• Suuri lyhyysvirta aiheuttaa merkittäviä elektrodynaamisia ja lämpötekijöitä, jotka voivat laajentaa vahinkoa.
• Suuret havaitsevirrat aiheuttavat vahvoja magneettikenttiä, jotka voivat häiritä lähellä olevia viestintä- ja signaalijohtoja.
• Yksifaseisessa havaitseessa havaitsefaseen jännite laskee nollaan, kun taas ei-havaitsefaseiden jännitteet pysyv lähes normaalin fasejänniten tasolla. Näin ollen laitteiden eristystä voidaan suunnitella vain fasejännitelle - mikä vähentää kustannuksia, erityisesti korkeammilla jänniteasteilla.

• Korkearesistenttinen maamis
• Keskitason resistenttinen maamis
• Alhaisresistenttinen maamis

• Mahdollistaa automaattisen havaitsepoisto ja yksinkertaistaa operaatioita ja huoltoa.
• Nopeasti eristää maahavaitset, mikä johtaa mataliin ylivoltteihin, poistaa resonanssiylivoltit ja mahdollistaa alhaisemmalle eristykselle suunnitellujen kaapelin ja laitteen käytön.
• Vähentää eristystä ikääntyvän nopeutta, pidentää laitteiden elinkaarta ja parantaa luotettavuutta.
• Maahavaitsevirrat (satoja ampeeria tai enemmän) takaa relay-suojausten korkean herkkyyden ja valikoivuuden - ei tarvetta monimutkaiselle havaitselinjan valinnalle.
• Vähentää tulipalon riskiä.
• Mahdollistaa väliaidottomien ZnO-virtasuojien käytön, jotka kykenevät absorboimaan suuren energiamäärän ja joilla on matala jäännösvoima ylivolttisuojaksi.
• Vaimentaa 5. harmonista komponenttia arkumaamisylivoltteissa, estääkseen ne kasvavan fasetten väliseksi havaitseeksi.

• Korkearesistenttinen maamis: Käytetään jakeluverkoissa, joissa kapasitiivinen maajohdinvirta <10 A, isoissa generaattoreissa, joissa yksifaseinen maajohdinvirta ylittää sallitun rajan mutta pysyy <10 A. Vastuksen arvot ovat yleensä sadoissa tuhansissa ohmeissa.
• Keskitason ja alhaisresistenttinen maamis: Ei tiukkaa rajausta, mutta yleensä:
• Keskitason resistentti: Neutraalipisteen havaitsevirta välillä 10 A ja 100 A
• Alhaisresistenttinen maamis: Neutraalipisteen havaitsevirta >100 A

Näitä käytetään  kaapelitehtävissä vallitsevissa kaupunkisähköverkoissa, voimaloiden apuverkoissa ja  suurissa teollisuuslaitoksissa—missä kapasitiiviset sähköt ovat suuret ja väliaikaiset maajohdot harvinaisia.

• Yksivaiheinen maavirran virta <10 A; kaari sammuu itsestään, ja eristys voi palautua automaattisesti.
• Järjestelmän symmetria säilyy; järjestelmä voi toimia väliaikaisesti vian olevana, mikä antaa aikaa vian paikanmääritykselle.
• Vähäinen viestintähäiriöt.
• Yksinkertainen ja taloudellinen.
• Jos kappalevirta >10 A, voivat tapahtua suuret välilliset kaarimaajännitteet. Nämä ylijännitteet ovat pitkiä, vaikuttavat koko verkkoon ja aiheuttavat vakavia uhkia heikosti eristyksiin—erityisesti pyöreille koneille. Tällaiset ylijännitteet ovat usein aiheuttaneet monipisteisiä maavirtoja, laitteen tuhoamisen ja suuria sähkökatkoja.
  Resonanssiylijännitteet johtavat usein pääsyynsäpätkäytyjiin jännitekääntäjissä (VT), VT:n tuhoamiseen tai jopa tärkeiden laitteiden vahingoittumiseen.

• Kaaripuhdistuskierroksen induktiivinen virta kompensoi järjestelmän kappalemaajannitteen, vähentäen vian virran alle 10 A—sallien kaarin sammua itsestään.
• Eristys vian kohdassa voi palautua automaattisesti.
• Vähentää välillisten kaarimaajännitteiden todennäköisyyttä.
• Ylläpitää järjestelmän symmetrian yksivaiheisissa vioissa, mahdollistaen väliaikaisen toiminnan vian paikanmääritystä varten.
• Se vähentää vain todennäköisyyttä—ei poista—kaarimaajännitettä eikä vähennä sen suuruutta. Ylijännittekerroin pysyy korkeana, aiheuttaen merkittävää eristystä rasittavaa stressiä—erityisen vaarallista tiiviille kytkentälaitteille ja kaapelijärjestelmille, jotka voivat kärsiä eristysromahduksesta tai vaihevälin välisistä lyhytkierreistä, johtamalla katastrofaaliseen laiteromahdukseen.

• Tuulivoimaloiden 110 kV tai 220 kV korkeajännitepuolella käytetään yleensä maanointia erottimen (isolatorin) kautta.
• 35 kV keräilijäjärjestelmässä yleensä käytetään kaaripuhdistuskierroksen tai vastuksen kautta tapahtuvaa maanointia.
  • Jos keräilijäjärjestelmässä käytetään kaikki kaapelijohtotie, kappalevirta on suhteellisen suuri; siksi suositellaan vastuksen kautta tapahtuvaa maanointia.