6-35 kV elektrik şebekelerinde nötr topraklama modları

Nötr ağı topraklama yöntemi oldukça önemli bir özelliktir. Şunları tanımlar:

• Arıza yerindeki akım ve aşırı gerilim tek fazlı arızalı hasarsız fazlar üzerinde;

• toprak arızalarına karşı röle koruması oluşturma şeması;

• elektrikli ekipmanın yalıtım seviyesi;

• yıldırım ve anahtarlama aşırı gerilim koruma cihazlarının (dalgalanmalar) seçimi;

• sürekli güç kaynağı;

• trafo merkezinin topraklama devresinin izin verilen direnci;

• tek fazlı arızalarda personel ve elektrikli ekipmanın güvenliği.

6-35 kV ağlarda 4 nötr topraklama modu. Kanun kaçağı izole tarafsız

Şu anda, dünya pratiğinde, orta gerilim şebekelerinin nötrlerini topraklamak için aşağıdaki yöntemler kullanılmaktadır (“orta gerilim” terimi, yabancı ülkelerde 1-69 kV çalışma voltajı aralığına sahip şebekeler için kullanılmaktadır):

• izole edilmiş (temelsiz);

• körü körüne topraklanmış (doğrudan toprak döngüsüne bağlı);

• bir ark söndürme reaktörü aracılığıyla topraklanmış;

• bir direnç üzerinden topraklanmıştır (düşük direnç veya yüksek direnç).

Rusya'da, son baskının 1.2.16 maddesine göre PUE, 1 Ocak 2003'te faaliyete geçti, «… 3-35 kV voltajlı elektrik şebekelerinin çalışması, bir ark söndürme reaktörü veya bir direnç vasıtasıyla hem yalıtılmış bir nötr hem de sıfır topraklama ile sağlanabilir. » Böylece, şimdi Rusya'daki 6-35 kV şebekelerinde, katı topraklama dışında dünya pratiğinde kabul edilen tüm nötr topraklama yöntemlerinin resmi olarak kullanılmasına izin verilmektedir. Bununla birlikte, Rusya'da bazı 35 kV ağlarda (örneğin, Kronştad şehrine güç sağlamak için 35 kV kablo ağı) nötrün sert topraklamasını kullanma deneyimi olduğunu unutmayın.

Nötr topraklama yöntemlerine daha yakından bakalım ve onlara genel bir özellik verelim.

İzole nötr

İzole nötr mod, Rusya'da yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu topraklama yönteminde kaynağın (jeneratör veya trafo) nötr noktası topraklama döngüsüne bağlanmaz. Rusya'daki 6-10 kV dağıtım şebekelerinde, besleme trafolarının sargıları genellikle bir üçgen şeklinde bağlanır, bu nedenle nötr nokta fiziksel olarak yoktur.

PUE tek fazlı şebeke topraklama akımına (kapasitif akım) bağlı olarak izole nötr modunun kullanımını sınırlar. Kapasitif akımlar için tek fazlı toprak akımı kompanzasyonu (ark söndürme reaktörlerinin kullanımı) sağlanmalıdır:

• 3-6 kV voltajda 30 A'dan fazla;

• 10 kV voltajda 20 A'dan fazla;

• 15-20 kV voltajda 15 A'dan fazla;

• havai enerji hatlarında ve tüm 35 kV şebekelerde betonarme ve metal destekli 3-20 kV şebekelerde 10 A'den fazla;

• «jeneratör-trafo» jeneratör bloklarının 6-20 kV gerilim devrelerinde 5 A'dan fazla.

Toprak arıza akım kompanzasyonu yerine, topraklama röle korumasının mantığında karşılık gelen bir değişiklikle bir direnç (direnç) aracılığıyla nötr. Tarihsel olarak izole nötr, orta gerilim tesisatlarında kullanılan ilk nötr topraklama moduydu. Avantajları:

• ilk tek fazlı toprak arızasını hemen açmaya gerek yoktur;

• arıza konumunda düşük akım (toprağa düşük ağ kapasitansı ile).

Bu nötr topraklama modunun dezavantajları şunlardır:

• tek fazlı bir toprak arızasının bulunduğu yerde düşük akım arkının (birimler-onlarca amper) aralıklı yapısıyla aşırı gerilim ark oluşturma olasılığı;

• ark dalgalanmalarıyla ilişkili diğer bağlantıların yalıtımının bozulması nedeniyle birden fazla arıza olasılığı (birkaç elektrik motorunun, kablonun hasar görmesi);

• yalıtımın, içinde kusurların birikmesine ve hizmet ömrünün azalmasına yol açan ark dalgalanmalarına uzun süre maruz kalma olasılığı;

• şebeke voltajı için elektrikli ekipmanın zeminden izolasyonunu gerçekleştirme ihtiyacı;

• hasar yerini bulmanın zorluğu;

• tehlike