Мережі напругою 6, 10 та 35 кВ

Розглянемо систему з ізольованою нейтраллю в нормальному режимі та при однофазному замиканні.

Лінія, особливо кабельна, має помітну ємнісну провідність відносно землі. Ємнісні (зарядні) струми кожної фази при нормальному режимі позначимо , додаючи індекс відповідної фази. У відповідності з першим законом Кірхгофа струми на початку лінії

,

де , , – струми генератора;

, , – струми навантаження.

В нормальному режимі струму в землі немає, бо

; .

Вплив ємності полягає в тому, що кут зсуву між струмом та напругою генератора менший, ніж на навантаженні. Тобто, наявність ємності ліній сприяє покращенню (зниженню) коефіцієнта реактивної потужності .

Якщо в одній з фаз, наприклад С, виникне замикання на землю, то напруга її відносно землі стане рівною нулю, а в фазах А та В зросте в разів (рис.12.1).

Рисунок 12.1. Розподіл ємнісних струмів у мережі з ізольованою нейтраллю при замиканні фази С на землю (а) та векторна діаграма струмів і напруг (б)

Струм к.з. буде незначним, бо відсутній замкнений контур для його проходження.

Оскільки ємність фази С при замиканні дорівнює нулю, то струм .

З векторної діаграми (див. рис.12.1, б) . Цей струм втричі більший від його початкового значення.

В системах з ізольованою нейтраллю однофазні замикання на землю (що складають близько 75% загальної кількості ушкоджень в електроустановках) не впливають на роботу споживачів, тобто забезпечена висока надійність в електропостачанні.

Для зменшення можливого виникнення електричної дуги при замиканні фази на землю між нейтраллю генератора та землею вмикають індуктивну котушку (реактор) з регульованим опором (рис.12.2).

Рисунок 12.2. Принципова схема мережі з нейтраллю, заземленою через дугогасний реактор (а) та векторна діаграма струмів при замиканні фази С на землю (б)