Существует множество способов устройства системы заземления. Наиболее известным и широко используемым из этих методов является система заземления с твердым заземлением (нейтральная точка напрямую соединена с землей без сопротивления). В этой статье мы рассмотрим систему заземления с твердым заземлением и обсудим неисправности заземления.
Система твердозаземленной звезды (Y);
Система с твердым заземлением является наиболее распространенной и одной из наиболее функциональных схем системы. Система «звезда» (Y) является одной из наиболее часто используемых установок, поскольку она поддерживает однофазные и нейтральные нагрузки. Заземление системы глухозаземленной звезды (Y) с учетом нейтральной точки показано ниже.
На что следует обратить внимание на рисунке выше:
Прежде всего, напряжение заземленной системы фиксируется фазным напряжением обмотки. Заземление частей энергосистемы, таких как материальная структура, и сохранение в значительной степени нулевого потенциала остальной окружающей среды имеет серьезные последствия.
А именно, уровень изоляции между фазой и землей оборудования должен быть равен фазному напряжению, которое составляет 57,7% от линейного напряжения. Кроме того, система менее чувствительна к переходам напряжения между фазой и землей. Другими словами, система подходит для питания нагрузки от линии к нейтрали.
Поскольку величины фазного напряжения равны, однофазная нагрузка, подключенная между фазой и нейтралью, будет одинаковой на любой фазе.
Эта система очень распространена на таких уровнях использования, как 480Y/277В и 208Y/120В, в большинстве распределительных систем коммунальных предприятий.
Хотя система заземления, соединенная звездой, представляет собой нечто большее, чем большинство распространенных систем заземления, массив звезд (Y) не является единственной настроенной системой заземления.
Система твердозаземленного треугольника (∆);
Заземляемость системы треугольника (∆) показана ниже.
Solidly-Grounded Yıldız (Y) sistem ile karşılaştırıldığında Solidly-Grounded üçgen (∆) sistemin bazı dezavantajları bulunmaktadır. Faz-toprak gerilimi eşit değildir ve bunun sonucunda üçgen (∆) sistem, tek fazla yüklemeleri için uygun değildir. Topraklanmış tek iletken B fazı olduğundan ve yanlış tanımlanabilirliğinden, uygun faz tespiti olmaksızın şok riski bulunmaktadır.
Üçgen (∆) dizilimi başka tarzlarda yapılandırılabilir. Şekilde gösterilen dizilim ilk bakışta mantıklı gibi görünmese de bu sistemin, tek faz ve 3 faz yük kablolarının birbirinden ayrı tutuldukça 3 fazlı ve tek fazlı yüklere uygun olduğu görülebilmektedir.
Bu sistem 240 V AC 3 faz ve 120/240 V AC tek faz gerektiren küçük çaplı hizmetlerde yaygın olarak kullanılabilmektedir.
A fazı gerilimini topraklamak için B fazı ve C fazı gerilimlerinin topraklanması için olan miktarın %173’ü kadar gerekmekte olduğuna dikkat edilmelidir.
Неисправности заземления;
Короткое замыкание, общая черта систем заземления с глухим заземлением, показанных здесь, и других существующих систем заземления с глухим заземлением, приводит к увеличению тока короткого замыкания на землю.
Эта ситуация известна как замыкание на землю. Как показано ниже, напряжение на неисправной фазе статично. Поскольку сопротивление фазы и повреждения короткое замыкание невелико, через фазу короткого замыкания протекает большой ток.
Ток и напряжение на двух других фазах не изменяются. Фактически, тот факт, что система заземления с твердым заземлением выдерживает большие токи замыкания на землю, является важной особенностью этого типа системы заземления и влияет на конструкцию системы. По статистике, 90-95% всех систем КЗ являются замыканиями на землю. Вот почему этот вопрос важен.
Замыкание на землю, возникающее в системе заземления, требует устранения неисправности как можно быстрее. По сравнению с другими системами заземления это самый большой недостаток системы с твердым заземлением.
Система с твердым заземлением очень эффективна для снижения вероятности переходных колебаний напряжения между фазой и землей. Однако для этого система должна быть эффективно заземлена. Одним из показателей эффективности системы заземления является отношение текущего тока замыкания на землю к существующему току трехфазного замыкания. Для эффективных систем заземления это соотношение обычно должно составлять не менее 60%.
Большинство общественных систем, предоставляющих услуги коммерческим и промышленным системам, являются надежно заземленными. Поскольку на коммерческих или промышленных объектах используются отдельные заземляющие молниеотводы, несколько заземленных нейтралей не являются предпочтительными для энергосистем на этих объектах из-за возможности циркуляции токов заземления.
Использование нескольких заземляющих нейтралей запрещено на коммерческих или промышленных объектах в пределах юрисдикции NEC (Национальный электротехнический кодекс). Вместо этого для этой системы было предпочтительнее одностороннее заземление.
В целом система с твердым заземлением является наиболее предпочтительной. Однофазное питание требуется, когда необходимо обеспечить нейтральную по фазе нагрузку. Он также имеет наиболее стабильные характеристики напряжения фаза-земля.
Однако оборудование, необходимое для этой системы, и большие токи замыкания на землю, которые она может выдерживать, являются недостатком и могут снизить надежность системы.
Источник:
► electrical-engineering-portal.com
09/08/2024