4.6.5. Зсув нейтралі в мережах з дугогасними апаратами

 

При нормальній роботі мережі потенціал нейтралі завжди трохи відрізняється від нуля, тому що повної симетрії фаз навіть при строго симетричному навантаженні досягти практично неможливо. Зокрема, при горизонтальному розташуванні проводів ємність середньої фази стосовно землі на 10 % нижче, ніж ємності крайніх фаз. Зсув нейтралі (U_но) при цьому не перевищує 3...4 % фазової напруги і не представляє ніякої небезпеки. Однак умови істотно міняються при включенні дугогасних апаратів.

Знайдемо напругу на нейтралі у випадку найпростішої схеми, представленої на рис. 4.52, а.

Використовуючи відомий з курсу ТОЕ метод заміни джерела напруги джерелом струму, нескладно одержати схему заміщення, представлену на рис. 4.52, б, у якій

 

                                 ,                       (4.100)

 

де E_i – ЕРС фаз; jωC_i – провідність фаз.

У повітряних лініях активні опори r_i при відсутності корони малі і ними можна зневажити. Тоді y_i = jωC_i:

                                                          (4.101)

 

 

 

При відсутності дугогасної котушки напруга на нейтралі
U_но = . При повній симетрії системи, коли

 

 і З₁ = З₂ = З₃

                               (4.102)

 

При наявності котушки             (4.103)

де

 

 

Використовуючи наведені співвідношення і з огляду, що r_k << jωL_k, одержимо:

 

                                    (4.104)

 

Модуль цієї величини

 

                                (4.105)

 

При ідеальному настроюванні котушки ωL_k =  отже,  тому при ідеальному настроюванні котушки зсув нейтралі в стільки разів більше зсуву, що має місце при відсутності котушки, у скільки разів індуктивний опір котушки більше активного. Відношення ωL_k/r_k може досягати 20. При цьому у випадку горизонтального розташування проводів лінії

 

                         U_н = U_но × 20 ≈ 0,7U_ф,               (4.106)

 

що, безумовно, неприпустимо, головним чином, у силу впливу лінії електропередачі на сусідні лінії зв'язку. При обриві проводу, при неодночасному замиканні і розмиканні контактів вимикача, при пофазних випробуваннях і т.п. зміщення нейтралі істотно зростає. Зменшення зсуву нейтралі можна досягти двома шляхами:

·        зменшенням величини U_но;

·        деякої розтройкою котушки.

Для зменшення U_но в системах з резонансним заземленням нейтралі варто звертати особливо серйозну увагу на симетрію ємностей фаз і якщо буде потреба застосовувати транспозицію проводів. При цьому досить зменшити U_но до 0,01U_ф.

Деяка розтройка котушки, що не приводить до погіршення умов гасіння дуги, є бажаною й особливо доцільна в мережах, що не мають транспозиції. З огляду на можливість відключення однієї з фаз на ділянці лінії, рекомендується працювати з перекомпенсацією, тому що режим недокомпенсації після відключення якої-небудь ділянки може перейти в режим настроювання.