Modes de posada a terra del neutre en xarxes elèctriques 6-35 kV

El mètode de connexió a terra de la xarxa neutra és una característica força important. Defineix:

• corrent al lloc de la falla i sobretensió en fases no danyades amb falla monofàsica;

• esquema de protecció de relés d'edificis contra fallades a terra;

• nivell d'aïllament d'equips elèctrics;

• selecció de llamps i dispositius de protecció contra sobretensions de commutació (sobretensions);

• subministrament d'alimentació contínua;

• resistència admissible del circuit de terra de la subestació;

• seguretat del personal i dels equips elèctrics en cas d'avaries monofàsiques.

4 modes de posada a terra del neutre en xarxes 6-35 kV. Proscrit neutral aïllat

Actualment, a la pràctica mundial, s'utilitzen els mètodes següents per posar a terra els neutres de les xarxes de mitjana tensió (el terme «mitja tensió» s'utilitza a països estrangers per a xarxes amb un rang de tensió de funcionament d'1-69 kV):

• aïllat (infundat);

• posat a terra cegament (connectat directament al bucle de terra);

• posat a terra mitjançant un reactor de supressió d'arc;

• posada a terra mitjançant una resistència (baixa resistència o alta resistència).

A Rússia, segons el punt 1.2.16 de la darrera edició PUE, posat en funcionament l'1 de gener de 2003, «... el funcionament de les xarxes elèctriques amb una tensió de 3-35 kV es pot assegurar tant amb un neutre aïllat com amb un zero posat a terra mitjançant un reactor de supressió d'arc o una resistència. » Així, ara a les xarxes de 6-35 kV a Rússia, es permet l'ús oficial de tots els mètodes de connexió a terra neutre acceptats a la pràctica mundial, a excepció de la connexió a terra sòlida. Tingueu en compte que, no obstant això, hi ha experiència a Rússia d'utilitzar la presa de terra dura del neutre en algunes xarxes de 35 kV (per exemple, la xarxa de cable de 35 kV per alimentar la ciutat de Kronstadt).

Mirem més de prop els mètodes de connexió a terra neutre i donem-los una característica general.

Neutre aïllat

El mode neutral aïllat s'utilitza àmpliament a Rússia. En aquest mètode de connexió a terra, el punt neutre de la font (generador o transformador) no està connectat al bucle de terra. A les xarxes de distribució de 6-10 kV a Rússia, els bobinatges dels transformadors d'alimentació solen estar connectats en un triangle, per tant, el punt neutre està físicament absent.

PUE limita l'ús del mode neutre aïllat en funció del corrent de terra de la xarxa monofàsica (corrent capacitiu). S'ha de proporcionar una compensació de corrent de terra monofàsica (ús de reactors de supressió d'arc) per a corrents capacitius:

• més de 30 A a una tensió de 3-6 kV;

• més de 20 A a una tensió de 10 kV;

• més de 15 A a una tensió de 15-20 kV;

• més de 10 A en xarxes de 3-20 kV amb formigó armat i suports metàl·lics en línies elèctriques aèries i en totes les xarxes de 35 kV;

• més de 5 A en circuits de tensió de 6-20 kV de blocs generadors «generador-transformador».

En lloc de la compensació de corrent de falla a terra, posada a terra neutre mitjançant una resistència (resistiva) amb un canvi corresponent en la lògica de la protecció del relé. Històricament, el neutre aïllat va ser el primer mode de connexió a terra del neutre utilitzat en instal·lacions de mitjana tensió. Els seus avantatges són:

• no cal activar immediatament la primera falla a terra monofàsica;

• corrent baixa a la ubicació de la falla (amb una baixa capacitat de xarxa a terra).

Els desavantatges d'aquest mode de connexió a terra neutre són:

• la possibilitat de sobretensió d'arc amb la naturalesa intermitent de l'arc de corrent baixa (unitats-desenes d'amperes) al lloc d'una falla a terra monofàsica;

• la possibilitat de múltiples fallades (danys de diversos motors elèctrics, cables) a causa de la destrucció de l'aïllament d'altres connexions associades a sobretensions d'arc;

• la possibilitat d'exposició prolongada de l'aïllament a sobretensions d'arc, que condueix a l'acumulació de defectes en ell i a la reducció de la seva vida útil;

• la necessitat d'aïllar els equips elèctrics de terra per a la tensió de la xarxa;

• la dificultat per localitzar el lloc dels danys;

• perill