Большая Советская Энциклопедия (ЗА)

  З. э. с. от замыкания на землю. В СССР сети общего пользования с напряжением до 0,38 кв, а также с напряжением 110 кв и выше эксплуатируются с глухо заземлённой нейтралью. Исключения делаются для районов вечной мерзлоты, где трудно установить заземляющие устройства. В сетях с напряжением от 3 до 35 кв нейтраль изолирована от земли или соединяется с ней через дугогасящую катушку; в этом случае сеть называется компенсированной. Подобная практика в отношении режима нейтрали имеет место и в др. странах. При заземлённой нейтрали соединение хотя бы одной фазы с землёй приводит к короткому замыканию. Замыкание одной фазы на землю в сети с изолированной нейтралью не нарушает рабочий режим, поэтому немедленное отключение поврежденного участка не требуется. Однако напряжение двух др. фаз относительно земли в установившемся режиме увеличивается в "O3 раз, что создаёт угрозу для изоляции и небезопасно для людей. Сети с изолированной нейтралью оборудуются устройствами сигнализации замыкания на землю, чтобы повреждение могло быть обнаружено и устранено за короткое время (не более 2 ч ). По требованиям техники безопасности в необходимых случаях применяется автоматическое отключение поврежденного участка сети. Большинство замыканий на землю начинается с кратковременного пробоя изоляции вследствие перенапряжения и далее переходит в дуговой разряд , поддерживаемый током короткого замыкания. В сети большой протяжённости распределённая ёмкость проводов относительно земли велика и сила тока на землю при изолированной нейтрали достигает десятков и сотен а. При таких токах дуга горит длительное время и, как правило, перебрасывается на соседние фазы под действием ветра, термодинамических и электродинамических эффектов. Замыкание одной фазы на землю переходит в двух- или трёхфазное короткое замыкание, которое должно быть немедленно отключено. Развитие аварии в сети при большой силе тока замыкания на землю предотвращается заземлением нейтрали через дугогасящую катушку (катушку Петерсена). Быстрое обнаружение повреждения и его устранение необходимы для компенсированной сети так же, как и для сети с изолированной нейтралью.

  З. э. с. от коротких замыканий занимает важнейшее место в системе защитных мероприятий. Короткие замыкания являются основным видом аварии в электрических сетях как по частоте возникновения, так и по масштабу вредных последствий. Защитные мероприятия развиваются в двух направлениях: возможно более быстрое отключение поврежденного участка сети и искусственное ограничение силы тока короткого замыкания. Сокращение времени действия тока короткого замыкания облегчает тепловой режим элементов сети и способствует поддержанию устойчивой параллельной работы станций. На линиях 500 кв , например, применяется релейная защита , время срабатывания которой составляет 0,04 сек; при времени действия выключателя 0,06—0,08 сек полное время отключения около 0,1 сек. Селективность защиты обеспечивает рабочий режим возможно большей части неповрежденной сети и отключение поврежденного её участка. К числу мероприятий, ограничивающих силу тока короткого замыкания, относятся: применение блочных схем питания, секционирование сборных шин подстанций, последовательное включение реакторов, увеличение индуктивности рассеяния трансформаторов и т.п. Физический смысл этих мер состоит в увеличении индуктивного сопротивления электрической цепи короткого замыкания. Вследствие этого неизбежны затруднения с регулированием напряжения в нормальных режимах и увеличение потерь электроэнергии в сети. Это приводит к снижению в некоторых случаях надёжности электроснабжения. Искусственное ограничение силы тока короткого замыкания противоречит требованиям, которые предъявляются к схеме и параметрам электрической сети по условиям оптимизации рабочего режима. Противоречие может быть устранено, если уменьшить силу тока короткого замыкания с помощью последовательно включенных ограничителей, имеющих незначительное сопротивление в нормальном режиме и в несколько раз большее в аварийном, когда на ограничителе падает преобладающая часть фазного напряжения. Создание таких ограничителей силы тока короткого замыкания принципиально возможно.