Нейтральне заземлення

У системі з нейтральним заземленням нейтральна точка електричної системи, чи то вона стосується обертального агрегату, чи трансформатора, під'єднана до землі. Нейтральне заземлення є важливим елементом проектування електроенергетичної системи, оскільки значно впливає на різні аспекти її роботи, включаючи реакцію системи на короткі замикання, загальну стабільність та ефективність захисних заходів. Трьохфазну електричну систему можна експлуатувати в одному з двох відрізняються конфігурацій:

• З незаземленою нейтральною

•  З заземленою нейтральною

Система з незаземленою нейтральною

У системі з незаземленою нейтральною, нейтральна точка не під'єднана до землі, а залишається електрично ізольованою від землі. З цієї причини, такий тип системи часто називають ізольованою нейтральною системою або системою з вільною нейтральною, як показано на нижньому малюнку.

Заземлена система

У системі з нейтральним заземленням, нейтральна точка електричної системи намагано під'єднати до землі. Через різні проблеми, притаманні системам з незаземленою нейтральною, заземлення нейтралей стало стандартною практикою в більшості високонапругових електричних систем. Цей підхід допомагає знизити ризики та підвищити загальну надійність, безпеку та операційну продуктивність мережі електропостачання.

Нижче наведено деякі ключові переваги нейтрального заземлення:

• Обмеження напруги: Воно обмежує фазові напруги до напруг між лінією та землею, забезпечуючи більш стабільну напругу в електричній системі.

• Елімінація дугових заземлень: Заземленням нейтралі, потенційно небезпечні випадкові напруги, спричинені дуговими заземленнями, ефективно усуваються, що зменшує ризик пошкодження електричного обладнання.

• Зниження наднапруг від блискавок: Нейтральне заземлення забезпечує шлях для наднапруг, генерованих ударом блискавки, щоб безпечним чином виводитися до землі, захищаючи систему від шкідливих електричних сур’їв.

• Покращена безпека: Він значно підвищує безпеку як особистого складу, так і обладнання, зменшуючи ризик електричного удару та зменшуючи ймовірність виникнення пожеж та інших небезпечностей.

• Покращена надійність: Цей метод заземлення сприяє покращенню надійності послуг, зменшуючи частоту та серйозність відключень електропостачання та перебоїв в роботі системи.

Методи нейтрального заземлення

Нижче наведено найчастіше використовувані методи заземлення системної нейтралі:

• Тверде заземлення (або ефективне заземлення): Цей підхід передбачає безпосереднє під’єднання нейтралі до землі провідником з незначним опором та реактивним опором.

• Реактивне заземлення: Тут між нейтраллю та землею вставляється резистор, щоб обмежити струм аварії.

• Індуктивне заземлення: У цьому методі для з'єднання нейтралі з землею використовується реактор (індуктивний реактивний опір), що допомагає контролювати величину струму аварії.

• Заземлення за допомогою катушки Петерсона (або резонансне заземлення): Використовується катушка Петерсона (реактор з залізним сердечником), під'єднана між нейтраллю трансформатора та землею, для обмеження ємкісного струму земельної аварії.

Вибір відповідного методу заземлення залежить від кількох факторів, включаючи розмір електричної одиниці, рівень напруги системи та конкретну систему захисту, яка буде реалізована.