Why Is Compact Substation Grounding Resistance Usually ≤4Ω？ Ուրախ է կոմպակտ սեբստացիայի հիմնական դիմացի դիմացը սովորաբար ≤4Ω։

Որպես կարևոր էլեկտրաէներգիայի բաշխման оборудование, компактная подстанция безопасно функционирует благодаря надежным мерам заземления. Люди часто задаются вопросом: Почему сопротивление заземления компактной подстанции обычно требуется не более 4Ω? За этим значением стоят строгие технические основания и ограничения по применению. На самом деле, требование ≤4Ω не является обязательным во всех случаях. Оно в основном применимо к сценариям, когда высоковольтная система использует методы "не заземлено", "резонансное заземление" или "высокоомное заземление". Поскольку при этих методах заземления, когда происходит однофазное замыкание на землю на стороне высокого напряжения, ток короткого замыкания относительно мал (обычно не превышает 10А). Если сопротивление заземления контролируется в пределах 4Ω, напряжение короткого замыкания можно ограничить до относительно безопасного уровня (например, 40В), что эффективно предотвращает риск поражения электрическим током, вызванный повышением потенциала провода PE на стороне низкого напряжения. В следующем тексте будет глубоко проанализированы принципы и логика, стоящие за этим техническим требованием.

Почему сопротивление заземления компактной подстанции обычно требуется быть не более 4 Ω? На самом деле, требование, чтобы сопротивление заземления было ≤ 4 Ω, имеет условия применения и не применяется ко всем ситуациям. Этот стандарт в основном применим к сценариям, когда высоковольтная система использует методы незаземления, резонансного заземления или высокоомного заземления, а не к ситуациям, когда высоковольтная система использует эффективное заземление.

В вышеупомянутых трех методах заземления (незаземление, резонансное заземление и высокоомное заземление) однофазный ток короткого замыкания высоковольтной системы относительно мал, обычно не превышает 10 А. Когда такой ток короткого замыкания проходит через сопротивление заземления R_b компактной подстанции, на нем возникает падение напряжения. Если R_b равно 4 Ω, падение напряжения составляет:U=I×R=10A×4Ω=40V

Так как защитное заземление высоковольтной системы и системное заземление низковольтной распределительной системы часто используют один и тот же заземляющий электрод, потенциал провода PE на стороне низкого напряжения к земле также возрастает до 40 В. Это напряжение ниже допустимого предела для поражения человека электрическим током (предельное контактное напряжение обычно считается равным 50 В), что значительно снижает риск аварийных случаев поражения электрическим током на стороне низкого напряжения при однофазном замыкании на землю на стороне высокого напряжения.

Согласно соответствующим стандартам (например, "Правила проектирования заземления переменного тока" GB/T 50065-2014), статья 6.1.1 гласит: 
Для высоковольтного оборудования распределения электроэнергии, работающего в системах без заземления, с резонансным заземлением и высокоомным заземлением, и обеспечивающего питание низковольтных электроустройств с напряжением 1 кВ и ниже, сопротивление защитного заземления должно удовлетворять следующим требованиям и не должно превышать 4Ω: R ≤ 50 / I

• R: Максимальное сопротивление заземления с учетом сезонных изменений (Ω); 

• I: Ток однофазного замыкания на землю для расчета. В системе с резонансным заземлением используется остаточный ток в точке замыкания как основа для перевода.

В заключение, ограничение сопротивления заземления компактной подстанции до 4Ω направлено на эффективное управление контактным напряжением в безопасном диапазоне и обеспечение безопасности людей при однофазном замыкании на землю на стороне высокого напряжения. Это требование является результатом безопасного проектирования, основанного на конкретных системах заземления и уровнях тока короткого замыкания.