Нейтрално заземляне

В система с нейтрален контакт, нейтралната точка на електрическата система, дали става дума за въртящо се машинно устройство или трансформатор, е свързана с земята. Нейтралният контакт е критичен елемент в проектирането на енергийни системи, тъй като значително влияе върху различни аспекти на производителността на системата, включително реакцията на системата при коротко замыкание, общата й устойчивост и ефективността на защитните мерки. Трехфазната електрическа система може да работи в една от две ясно различими конфигурации:

• С неизолирана нейтрална точка

•  С изолирана нейтрална точка

Система с неизолирана нейтрална точка

В системата с неизолирана нейтрална точка, нейтралната точка не е свързана с земята, вместо това остава електрически изолирана от земята. Поради тази причина, този тип система често се нарича изолирана нейтрална система или свободна нейтрална система, както е показано на фигурата по-долу.

Изолирана система

В системата с изолирана нейтрална точка, нейтралната точка на електрическата система е намерено свързана с земята. Успоредно с различните проблеми, присъщи на системите с неизолирана нейтрална точка, изолирането на нейтралните точки стана стандартна практика в повечето високонапрегнати електрически системи. Този подход помага за намаляване на рисковете и подобряване на общата надеждност, безопасност и оперативна производителност на електроенергийната мрежа.

Някои от ключовите предимства на изолирането на нейтралната точка включват:

• Ограничаване на напрежението: То ограничава фазовите напрежения до напреженията между линия и земя, осигурявайки по-стабилна напреженческа среда в електрическата система.

• Елиминиране на пробойни контакти: Чрез изолиране на нейтралната точка, потенциално опасните импулсни напрежения, причинени от пробойни контакти, се елиминират, намалявайки риска от повреда на електрическото оборудване.

• Намаляване на перенапреженията от мълнии: Изолирането на нейтралната точка предоставя път за перенапреженията, генерираните от удари на мълния, да бъдат безопасно разтоварени в земята, защитавайки системата от вредни електрически импулси.

• Подобряване на безопасността: То значително подобрява безопасността както на персонала, така и на оборудването, минимизирайки риска от електрически удар и намалявайки вероятността за електрически пожар и други опасности.

• Подобряване на надеждността: Този метод за изолиране допринася за подобряване на надеждността на услугите, намалявайки честотата и степента на прекъсванията на електроенергията и нарушенията в системата.

Методи за изолиране на нейтралната точка

Най-често използваните методи за изолиране на системната нейтрална точка са:

• Твърдо изолиране (или ефективно изолиране): Този подход включва директно свързване на нейтралната точка с земята чрез проводник с пренебрежимо малко съпротивление и реактивно съпротивление.

• Изолиране чрез съпротивление: Тук се поставя съпротивление между нейтралната точка и земята, за да се ограничи тока при дефект.

• Изолиране чрез реактивно съпротивление: В този метод се използва реактор (индуктивно реактивно съпротивление), за да се свърже нейтралната точка с земята, което помага за контролиране на големината на тока при дефект.

• Изолиране чрез Петърсон койл (или резонансно изолиране): Използва се Петърсон койл (реактор с желязна ядро), свързан между нейтралната точка на трансформатора и земята, за да се ограничи капацитивният ток при дефект в земята.

Изборът на подходящия метод за изолиране зависи от множество фактори, включително размера на електрическата единица, нивото на напрежение на системата и конкретната защитна схема, която ще бъде приложена.