Modalità di messa a terra neutra nelle reti elettriche 6-35 kV

Il metodo di messa a terra della rete neutra è una caratteristica piuttosto importante. Definisce:

• corrente nel punto del guasto e sovratensione su fasi non danneggiate con guasto monofase;

• schema per costruire relè di protezione contro i guasti a terra;

• livello di isolamento delle apparecchiature elettriche;

• selezione di dispositivi di protezione contro i fulmini e le sovratensioni di commutazione (sovratensioni);

• alimentazione continua;

• resistenza ammissibile del circuito di terra della sottostazione;

• sicurezza del personale e delle apparecchiature elettriche in caso di guasti monofase.

4 modalità di messa a terra del neutro nelle reti 6-35 kV. Fuorilegge isolato neutrale

Attualmente, nella pratica mondiale, vengono utilizzati i seguenti metodi per la messa a terra dei neutri delle reti di media tensione (il termine «media tensione» è utilizzato all'estero per reti con un intervallo di tensione operativa di 1-69 kV):

• isolato (infondato);

• messa a terra cieca (collegata direttamente al circuito di terra);

• messa a terra tramite un reattore di soppressione dell'arco;

• messa a terra tramite un resistore (bassa resistenza o alta resistenza).

In Russia, secondo il punto 1.2.16 dell'ultima edizione PUE, entrato in esercizio il 1° gennaio 2003, «… il funzionamento delle reti elettriche con una tensione di 3-35 kV può essere assicurato sia con neutro isolato che con zero messo a terra mediante un reattore di soppressione dell'arco o un resistore. » Pertanto, ora nelle reti da 6-35 kV in Russia, tutti i metodi di messa a terra neutra accettati nella pratica mondiale, ad eccezione della messa a terra solida, sono ufficialmente consentiti per l'uso. Si noti che, tuttavia, esiste esperienza in Russia nell'uso della messa a terra solida del neutro in alcune reti da 35 kV (ad esempio, la rete di cavi da 35 kV per alimentare la città di Kronstadt).

Diamo un'occhiata più da vicino ai metodi di messa a terra neutra e diamo loro una caratteristica generale.

Neutro isolato

La modalità neutra isolata è ampiamente utilizzata in Russia. In questo metodo di messa a terra, il punto neutro della sorgente (generatore o trasformatore) non è collegato al circuito di terra. Nelle reti di distribuzione di 6-10 kV in Russia, gli avvolgimenti dei trasformatori di alimentazione sono solitamente collegati a triangolo, quindi il punto neutro è fisicamente assente.

PUE limita l'uso della modalità di neutro isolato in funzione della corrente di messa a terra della rete monofase (corrente capacitiva). Per le correnti capacitive deve essere prevista la compensazione della corrente di terra monofase (utilizzo di induttanze di soppressione dell'arco):

• più di 30 A a una tensione di 3-6 kV;

• più di 20 A a una tensione di 10 kV;

• più di 15 A a una tensione di 15-20 kV;

• più di 10 A nelle reti 3-20 kV con supporti in cemento armato e metallo sulle linee aeree e in tutte le reti 35 kV;

• più di 5 A nei circuiti di tensione 6-20 kV dei blocchi generatore «generatore-trasformatore».

Invece della compensazione della corrente di guasto a terra, messa a terra neutro attraverso un resistore (resistivo) con un corrispondente cambiamento nella logica della protezione del relè. Storicamente, il neutro isolato è stata la prima modalità di messa a terra neutra utilizzata nelle installazioni di media tensione. I suoi vantaggi sono:

• non è necessario intervenire immediatamente al primo guasto a terra monofase;

• bassa corrente nella posizione del guasto (con bassa capacità di rete verso terra).

Gli svantaggi di questa modalità di messa a terra neutra sono:

• la possibilità di sovratensione d'arco con la natura intermittente dell'arco a bassa corrente (unità-decine di ampere) nel sito di un guasto a terra monofase;

• la possibilità di guasti multipli (danni a più motori elettrici, cavi) dovuti alla distruzione dell'isolamento di altre connessioni associate a picchi d'arco;

• la possibilità di esposizione prolungata dell'isolamento alle sovratensioni dell'arco, che porta all'accumulo di difetti in esso e alla riduzione della sua durata;

• la necessità di eseguire l'isolamento delle apparecchiature elettriche da terra per la tensione di rete;

• la difficoltà nell'individuare il luogo del danno;

• Pericolo