In een ongeaardeerd systeem wat is het retourpad voor de capacitive koppeling tussen de hoogspanningslijn en de aarde om de stroom door te laten?
In een niet-geaarde (of geïsoleerd geaarde) elektriciteitsnetwerk bestaat er inderdaad capacitive koppeling tussen hoogspanningslijnen en de aarde, waardoor een pad voor capacitive stroom ontstaat. Dit verschijnsel treedt op doordat het elektrisch veld tussen de hoogspanningsleidingen en hun omgeving, inclusief de grond, een onevenwichtige ladingverdeling veroorzaakt, wat bekend staat als "aardecapaciteit."
Terugkeerpad via Capacitive Koppeling
Aardecapaciteit: Elke hoogspanningslijn heeft een bepaalde hoeveelheid aardecapaciteit ten opzichte van de grond. Deze capaciteiten bestaan tussen de leiding en de grond, evenals tussen verschillende leidingen. Zelfs zonder directe elektrische verbindingen ontstaan capacitive stromen door aanwezigheid van het elektrisch veld.
Capacitive Stromen: In een niet-geaard systeem, bij een enkelvoudige fase-aarde storing, stroomt de stroom niet rechtstreeks terug naar de bron via de aarde zoals in een geaard systeem. In plaats daarvan keert deze terug naar de bron via de wederzijdse inductie en capaciteit tussen lijnen, transformatorwikkelingscapaciteit, en andere verdeelde parameter elementen, waardoor een gesloten circuit wordt gevormd. Dit proces verloopt voornamelijk via de capaciteiten tussen de driefaseleidingen en tussen de leidingen en de grond, die een volledig stroomcircuit bieden.
Systeemgedrag: In een niet-geaard systeem is de storingstroom bij een enkelvoudige fase-aarde storing meestal zeer klein, wegens het ontbreken van een effectief laag impedantie aardingpad. De stroom is voornamelijk een verplaatsingsstroom veroorzaakt door de genoemde capaciteiten. Dit maakt dergelijke storingen in eerste instantie minder opvallend, maar kan over tijd leiden tot verdere isolatieafbraak en potentiële ernstiger storingen indien onopgelost gelaten.
Beschermingsmaatregelen: Om dergelijke storingen te detecteren, worden vaak gespecialiseerde monitoren, zoals aardingsstoringindicatoren of zeer gevoelige relaisbeschermingsapparatuur, geïnstalleerd om de storing te identificeren en te lokaliseren. Daarnaast kunnen sommige ontwerpen een neutraal punt aarden via een boogsuppressie spoel gebruiken om de storingstroom tijdens een enkelvoudige fase-aarde storing te beperken.
Samenvattend wordt in een niet-geaard systeem het terugkeerpad dat capacitive koppeling tussen hoogspanningslijnen en de aarde toelaat, voornamelijk gerealiseerd via de capaciteiten tussen de leidingen en tussen de leidingen en de grond. Hoewel dit ontwerp bepaalde soorten kortsluitstromen kan verminderen, vereist het ook zorgvuldige monitoring van eventuele aardingsstoringen om tijdige ingrijpen te waarborgen.
