Выбор режима работы нейтрали электроустановок, которые по условиям электробезопасности разделяются ПУЭ на электроустановки напряжением до 1 кВ и выше 1 кВ, должен осуществляться с учетом бесперебойности электроснабжения приемников электроэнергии, экономичности системы, надежности сетей, безопасности системы, минимума потерь электроэнергии, возможности ограничения коммутационных перенапряжений, снижения электромагнитных влияний на линии связи, избирательности действия релейной защиты и простоты ее выполнения, возможности удержания поврежденной линии в работе, предотвращения развития в сети феррорезонансных явлений, возможности дальнейшего развития системы без значительной реконструкции и др.
В электрических сетях России приняты следующие режимы работы нейтрали:
— изолированная нейтраль (небольшие емкостные токи замыкания на землю; напряжением 6-35 кВ и 0,4 кВ);
— компенсированная нейтраль (определенные превышения значений емкостных токов; напряжения 6-35 кВ);
— эффективно (глухо) заземленная нейтраль (большие токи замыкания на землю; напряжение 110 кВ; 0,4 кВ);
— высокоомное и низкоомное заземление нейтрали (напряжения 6, 10 кВ).
Далее рассмотрим эффективно заземленную нейтраль и ее частный случай глухозаземленную нейтраль/
Пункт ПЭУ 1.7.4. Глухозаземленной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление (например, через трансформаторы тока).
Электрической сетью с эффективно заземленной нейтралью называется трехфазная электрическая сеть выше 1 кВ, в которой коэффициент замыкания на землю не превышает 1,4.
Коэффициентом замыкания на землю в трехфазной электрической сети называется отношение разности потенциалов между неповрежденной фазой и землей в точке замыкания на землю другой или двух других фаз к разности потенциалов между фазой и землей в этой точке до замыкания.
Согласно ПУЭ глухое заземление называют TN C либо если есть и нулевая шина и шина заземления то TN C S. Более наглядно два таких типа заземления можно посмотреть на рисунках ниже
При глухом заземлении нейтрали замыкание одной фазы на землю является однофазным КЗ, характеризующимся большим током. Напряжение фаз по отношению к земле при этом не выше фазного номинального; исключаются-перемежающиеся дуги. Однофазные КЗ отключаются автоматически. Отключение приводит к перерывам в электроснабжении потребителей.
Другим недостатком глухого заземления нейтрали является значительное усложнение и удорожание заземляющих устройств. Последнее связано с тем, что для системы с большим током замыкания на землю ПУЭ допускают максимальное сопротивление заземляющего контура 0,5 Ом, поэтому число заземляющих электродов должно быть значительным. Проверку сопротивления контура проводят электротехнические лаборатории.
Вследствие значительного тока однофазного КЗ, который может быть больше тока трехфазного КЗ, глухо заземляют не все нейтрали трансформаторов. Так проводят разземление, чтобы увеличить эффективное сопротивление. Его проводят с условием не увеличения коэффициента замыкания более 1,4, иначе мы получим изолированную нейтраль. Таким образом получают эффективно заземленную нейтраль.