Значение тока повреждения зависит от полного сопротивления контура, по которому протекает ток повреждения, т.е. от того, каким образом заземлена нейтраль на высоком напряжении.

Ток повреждения, протекающий по заземляющему электроду открытых проводящих частей подстанции, вызывает повышение потенциала открытых проводящих частей подстанции относительно земли, значение которого зависит от значения тока повреждения и активного сопротивления заземляющего электрода открытых проводящих частей подстанции.

Напряжение повреждения может достигать нескольких тысяч вольт и, в зависимости от типа заземления установки, вызывать:

- общее повышение потенциала относительно земли на открытых проводящих частях системы низкого напряжения, что может привести к повышению напряжения повреждения и напряжения прикосновения;

- общее повышение потенциала относительно земли в системе низкого напряжения, что может привести к выходу из строя низковольтного электрического оборудования.

Обычно устранение повреждения в системе высокого напряжения требует более длительного времени, чем в системе низкого напряжения, т.к. реле имеют выдержки времени для селективности защиты от нежелательных отключений токов переходных режимов.

Времена отключения высоковольтных коммутационных аппаратов также более длительны, чем низковольтных аппаратов.

Это означает, что результирующая продолжительность наличия напряжения повреждения и соответствующего напряжения прикосновения на открытых проводящих частях низковольтной установки может быть больше, чем требуется правилами для электроустановок низкого напряжения.

Также может возникнуть опасность выхода из строя в системе низкого напряжения подстанции и в установке потребителя. Срабатывание защитных устройств в ненормальных условиях восстановления напряжения после переходных режимов может приводить к затруднениям и даже отказу при размыкании цепи.

При повреждении в установках высокого напряжения следует принимать во внимание указанные ниже условия.

Системы высокого напряжения с эффективно заземленной нейтралью

Такие системы включают в себя системы, нейтраль которых присоединена к земле либо непосредственно, либо через низкое полное сопротивление и в которых замыкания на землю устраняются в течение достаточно короткого времени, определяемого оборудованием защиты.

Присоединение нейтрали к земле в соответствующей подстанции не рассматривается.

Емкостные токи, как правило, не учитываются.

Системы высокого напряжения с изолированной нейтралью.

В рассмотрение принимаются только условия единичного повреждения при первом замыкании на землю между токоведущей частью высокого напряжения и открытыми проводящими частями трансформаторной подстанции.

Этот емкостный ток может быть отключен или не отключен в зависимости от его значения и системы защиты.

Системы высокого напряжения с дугогасящими катушками.

Дугогасящие катушки в соответствующей подстанции во внимание не принимаются.

Если замыкание в системе высокого напряжения происходит между проводником высокого напряжения и открытыми проводящими частями трансформаторной подстанции, возникают только малые токи повреждения (дифференциальные токи, как правило, порядка десятков ампер). Эти токи могут существовать в течение более длительного времени.

А.442.2 Перенапряжения в системах низкого напряжения при замыкании на землю на высоком напряжении

Рисунок 44.А2 получен из кривой рисунка 20 МЭК 60479-1 [18], а также принят как практически обоснованное решение в МЭК 61936-1 [1].

При рассмотрении значений напряжения повреждения следует учитывать:

a) низкую степень риска замыкания на землю в системах высокого напряжения;

b) факт, что напряжение прикосновения всегда ниже напряжения повреждения благодаря наличию основного уравнивания потенциалов, указанного в ГОСТ Р 50571.3 (подпункт 411.3.1.2), и дополнительных заземлителей в электроустановке потребителей и других местах.

Значения, приведенные в ITU-T: 650V - для 0,2 с и 430V - для автоматического отключения со временем более 0,2 с, несколько превышают значения, указанные на рисунке 44.А2.

Указания по защите от перенапряжений при помощи устройств защиты от перенапряжений (УЗП), установленных на воздушных линиях

В.1 В соответствии с 443.3.2.1 и примечанием 1 к нему требуемый уровень защиты от перенапряжений может быть достигнут установкой устройств защиты от перенапряжений либо непосредственно в электроустановке, либо, с согласия оператора сети, на воздушных линиях распределительной сети питания электроэнергией.

Например, могут быть применены следующие меры:

a) в случае воздушной распределительной сети питания электроэнергией защита от перенапряжений устанавливается в точках соединений сети и, главным образом, в конце каждой распределительной линии, имеющей длину более 500 м. Устройства защиты от перенапряжений должны быть установлены вдоль распределительных линий питания электроэнергией на расстоянии каждых 500 м. Расстояние между устройствами защиты от перенапряжений должно быть менее 1000 м;

b) если распределительная сеть питания электроэнергией выполнена частично как воздушная сеть и частично как сеть, проложенная в земле, защита от перенапряжений в соответствии с перечислением а) на воздушных линиях должна быть установлена в каждой точке перехода от воздушной линии к кабелю, проложенному в земле;

c) в распределительной сети TN, питающей электрические установки, в которых защита при косвенном прикосновении обеспечивается автоматическим отключением питания, заземляющие проводники устройств защиты от перенапряжений, соединенных с линейными проводниками, присоединяются к PEN-проводнику или к РЕ-проводнику;

d) в распределительной сети системы ТТ, питающей электрические установки, в которых защита при косвенном прикосновении обеспечивается автоматическим отключением питания, устройства защиты от перенапряжений должны быть предусмотрены для линейных проводников и для нейтрального проводника. В месте, в котором нейтральный проводник питающей сети эффективно заземлен, установка устройства защиты от перенапряжений в нейтральном проводнике не требуется.

Таблица В.1 - Различные возможности для системы IT (с учетом первого повреждения в установке НН)

Определение условной длины d питающей линии

Конфигурация низковольтной распределительной сети, способ ее заземления, уровень изоляции и характер рассматриваемого явления (индуктивная связь, резистивная связь) приводят к выбору различных длин d.

Способ расчета условной длины, предлагаемый ниже, представляет наихудший случай.

Примечание - Этот упрощенный метод установлен в МЭК 62305-2 [7].

Обычно d ограничивается длиной 1 км, где

- длина низковольтной воздушной линии, питающей здание, не более1 км;

- длина низковольтной неэкранированной линии, питающей здание, проложенной в земле, не более 1 км;

- длина высоковольтной воздушной линии, питающей здание, не более 1 км.

Длиной высоковольтной линии, проложенной в земле, пренебрегают.

Длиной низковольтной экранированной линии, проложенной в земле, пренебрегают.

- понижающий коэффициент, пропорциональный влиянию разрядов между воздушными линиями и неэкранированными кабелями, проложенными в земле, вычисленный для удельного сопротивления земли, равного 250 Ом/м;

- обычный понижающий коэффициент для трансформатора.