Sisteme de împământare pentru rețele electrice de până la și peste 1000 V

Există mai multe opțiuni pentru funcționarea rețelelor electrice, în funcție de sistemul lor de împământare. Să caracterizăm pe scurt sistemele de împământare existente pentru rețelele electrice cu o clasă de tensiune de până la și peste 1000 V.

Rețele cu clasă de tensiune până la 1000 V

Sistem TN-C

În rețeaua electrică a acestei configurații, borna neutră a transformatorului de alimentare este împământat ferm, adică este conectată electric la bucla de împământare a stației de transformare. Pe toată lungimea de la substație până la consumator, conductorii neutru și de protecție sunt uniți într-un singur comun - așa-numitul. Sârmă PEN.

Această rețea asigură „Neutralizarea” aparatelor electrice — conectând conductorii neutru și de protecție la conductorul PEN combinat. Această rețea este învechită și se aplică doar în industrie și iluminat stradal.

Resetarea aparatelor electrice în viața de zi cu zi este interzisă din cauza pericolului de a crea un potențial periculos asupra clădirilor resetate, motiv pentru care o astfel de rețea în clădirile vechi este operată exclusiv ca două fire - sunt utilizate numai fire de neutru și de fază.

Sistem TN-C-S

Această rețea diferă de cea anterioară prin faptul că firul PEN combinat este împărțit la un anumit punct, de regulă, după intrarea în clădire - într-un fir neutru N și un fir de împământare de protecție PE.

Rețeaua de configurare TN-C-S este cea mai comună în vremea noastră. Această rețea este unul dintre sistemele recomandate conform PUE și poate fi implementat în noi instalații.

Sistem de împământare TN-C:

1 — fir de împământare al zero (punctul mijlociu) al sursei de alimentare, 2 — părți conductoare expuse, N — fir de lucru neutru — fir de lucru neutru (neutru), PE — fir de protecție — fir de protecție (fir de împământare, fir de protecție zero, fir de protecție a sistemului de legături echipotențiale), PEN — conductori de protecție neutru combinat și conductor de lucru neutru — conductori de protecție neutru combinat și de lucru neutru.

Sistem TN-S

Configurația acestei rețele electrice diferă de cele anterioare prin aceea că prevede separarea conductorului combinat al stației electrice, pe toată lungimea liniei, conductorii neutru și de masă sunt separați.

Acest sistem este utilizat în construcția de noi facilități și este cel mai preferat dintre toate disponibile. Dar din cauza costului mai mare de implementare (necesitatea de a plasa un conductor de protecție separat), rețeaua de configurare TN-C-S este adesea preferată.

Sistem de împământare TN-S:

Sistem de împământare TN-C-S:

Sistem TT

Apoi neutru al transformatorului de putere are, de asemenea, o masă dură, dar cablurile utilizatorului final sunt împământate printr-o buclă de împământare separată care nu este conectată electric la neutrul împământat al transformatorului.

Acest sistem de împământare este recomandat pentru utilizare în cazul unei stări nesatisfăcătoare a rețelelor electrice, unde funcționarea împământării prevăzute poate fi periculoasă.

Practic, acestea sunt rețele TN-C, în care împământarea nu este prevăzută în principiu, precum și rețele TN-CS, care nu îndeplinesc cerințele PUE în ceea ce privește rezistența mecanică a conductorului combinat, precum și prezența împământării sale multiple.

Sistem de împământare TT:

1 — conductorul de împământare al zero (punctul de mijloc) al sursei de alimentare, 2 — părțile conductoare expuse, 3 — conductorul de împământare al părților conductoare expuse, N — conductorul de lucru neutru — conductorul de lucru neutru (zero), PE — conductorul de protecție — de protecție conductor (conductor de împământare, conductor de protecție neutru, conductor de protecție al sistemului de legătură echipotențială).

Sistem informatic

Neutrele transformatoarelor de putere din rețeaua acestei configurații nu sunt împământate, adică sunt izolați de circuitul de împământare al stației. Conductorul de pământ de protecție poate fi conectat la bucla de împământare a stației sau direct la utilizator la bucla de pământ existentă.

Sistem IT de împământare:

1 — rezistența de împământare a zero al sursei de alimentare (dacă există), 2 — fir de împământare, 3 — părți conductoare expuse, 4 — dispozitiv de împământare, PE — conductor de protecție — conductor de protecție (conductor de împământare, conductor de protecție neutru, conductor de protecție de legătura echipotenţială).

Acest sistem de împământare este utilizat pentru alimentarea echipamentelor care au cerințe speciale de siguranță și fiabilitate. Acestea sunt spațiile instalațiilor electrice ale centralelor electrice, substațiilor, industriilor periculoase, în special industria minieră, sălile de sablare etc.

Rețele cu o clasă de tensiune peste 1000 V

Instalațiile electrice și rețelele din clasa de tensiune 6, 10 și 35 kV funcționează în majoritatea cazurilor în regim neutru izolat… Din cauza lipsei de împământare neutru, un scurtcircuit al uneia dintre faze la masă nu este un scurtcircuit și nu este dezactivat de protecție.

În cazul unui scurtcircuit în rețeaua acestei configurații, funcționarea sa pe termen scurt este permisă, de regulă, pentru timpul necesar pentru a găsi secțiunea deteriorată și a o deconecta de la rețea. Adică, în prezența unui scurtcircuit în rețea cu un neutru izolat, consumatorii nu pierd puterea, ci continuă să lucreze în același mod, cu excepția zonei deteriorate, în care se observă un mod de fază incomplet - o pauză într-una din faze.

Pericolul acestei rețele constă în faptul că, în cazul unui scurtcircuit monofazat, curenții se răspândesc la pământ din punctul în care conductorul cade 8 m în spațiu deschis și 4 m în interior. O persoană care se încadrează în domeniul de propagare a acestor curenți va fi șocată fatal.

Rețeaua neutră de 6 și 10 kV poate fi împămânțată reactoare speciale de compensare și bobine de suprimare a arcului pentru a compensa curenții de defect la pământ. Acest sistem de rețele de împământare este utilizat în prezența unor curenți mari de defect la pământ, care pot fi periculoase pentru echipamentele electrice ale acestor rețele.Un astfel de sistem de împământare pentru rețelele electrice se numește rezonant sau compensat.

Rețelele electrice cu clasa de tensiune 110 și 150 kV au un sistem eficient de împământare. Cu acest sistem de împământare, majoritatea transformatoarelor de putere din rețeaua electrică au o împământare solidă a neutrului, iar unele transformatoare au o împământare neutră prin descărcători sau descărcători... Împământarea selectivă a neutrelor reduce curenții de scurtcircuit în rețelele electrice.

În urma calculelor se alege la ce posturi neutrele transformatoarelor vor fi împământate pentru a asigura funcționarea cât mai eficientă a rețelei electrice. Legarea la pământ a neutrelor prin descărcătoare sau descărcătoare de supratensiune se realizează pentru a proteja înfăşurarea transformatoarelor de putere de posibila supratensiune.

Rețelele cu o clasă de tensiune de 220-750 kV funcționează în modul neutru solid împământat, adică în astfel de rețele, toate ieșirile înfășurărilor neutre ale transformatoarelor de putere și autotransformatoarelor sunt conectate electric la bucla de masă a stației.