СПОСОБ ОГРАНИЧЕНИЯ ТОКА ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ ДЛЯ ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ В СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ Российский патент 2016 года по МПК H02H3/16 

Изобретение относится к электрическим сетям и предназначено для повышения безопасности эксплуатации воздушных линий электропередач (ВЛЭП), в распределительных сетях с изолированной нейтралью.

Известен способ ограничения тока однофазного замыкания на землю (ОЗЗ), согласно которому ограничение достигается за счет возникновения резонанса между емкостью электрической сети и включенной в цепь заземления нейтрали трансформатора индуктивностью. Согласно способу в цепь заземления нейтрали трансформатора включается катушка, индуктивная проводимость которой на промышленной частоте равна полной емкости электрической сети. При возникновении ОЗЗ емкостной ток в месте повреждения изоляции суммируется с равным ему и противоположным по фазе индуктивным током. Таким образом, за счет компенсации емкостного тока индуктивным, осуществляется предотвращение развития электрической дуги и ограничение напряжения прикосновения в месте повреждения изоляции. («Дугогасящий реактор», материал из Википедии - свободной энциклопедии [Электронный ресурс] URLL: http://m.wikipedia.org/wild/%C4%F3%E3%EE%E3%E0%F1%FF%F9%E8%E9_%F0%E5%E0%EA%F2%EE%F0 (дата обращения 02.12.13)).

Недостатками известного способа являются: сложность точной подстройки индуктивности под емкость разветвленной электрической сети с неравномерными параметрами, вероятность возникновения прерывистых дуговых замыканий на землю, сопровождающихся перенапряжениями на других фазах.

Задачами предлагаемого изобретения являются повышение надежности и безопасности эксплуатации ВЛЭП, за счет устранения риска возникновения перенапряжения между землей и фазами с неповрежденной изоляцией, а также устранение напряжения прикосновения в месте повреждения изоляции опоры.

Указанная задача достигается благодаря тому, что в известном способе ограничения токов однофазного замыкания на землю взамен индуктивного заземления, включаемого в нейтраль трансформатора, на каждой опоре в цепь заземляющего устройства включаются элементы с переменным активным сопротивлением, обладающие нелинейной вольт-амперной характеристикой (ВАХ).

Работа предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема работы способа при пробое изоляции ВЛЭП, и фиг. 2 - схема работы способа при грозовом перенапряжении.

Схема работы способа при пробое изоляции содержит: изоляцию 1 опоры ВЛЭП, металлоконструкцию 2, переменное сопротивление 3 с нелинейной ВАХ, путь протекания тока ОЗЗ, помеченный волнистой линией.

Схема работы способа при грозовом перенапряжении содержит: изоляцию 1 опоры ВЛЭП, металлоконструкцию 2, переменное сопротивление 3 с нелинейной ВАХ, грозовой разряд 4, путь протекания тока грозового разряда, помеченный волнистой линией.

Предлагаемый способ работает следующим образом.

При пробое изоляции 1 опоры на металлоконструкции 2 появляется потенциал, равный потенциалу фазы с поврежденной изоляцией. Характеристика переменного сопротивления 3 подобрана таким образом, что при наличии на металлоконструкции 2 потенциала фазы его значение велико настолько, что ток по заземляющему устройству практически отсутствует. При этом напряжение между металлоконструкцией 2 и фазами с целой изоляцией возрастает до линейного напряжения ВЛЭП только на одной опоре, что приводит к повышению надежности эксплуатации ВЛЭП за счет снижения износа изоляции на остальных опорах.

Так как на заземляющем проводнике опоры ниже установленного переменного сопротивления напряжение относительно земли отсутствует, оно также будет отсутствовать в зоне возможного прикосновения к заземленным металлоконструкциям ВЛЭП. Таким образом, достигается задача повышения безопасности эксплуатации ВЛЭП.

Способ позволяет сохранить функциональные свойства заземляющих устройств, предназначенных для защиты опор ВЛЭП от грозовых перенапряжений. При грозовом разряде 4 на металлоконструкции 2 опоры напряжение достигает величины пробоя переменного сопротивления 3. При этом излишнее напряжение отводится в землю. Таким образом, предотвращается перекрытие изоляции между металлоконструкцией и фазой.

Применение данного способа позволит значительно повысить надежность и безопасность эксплуатации ВЛЭП с изолированной нейтралью. Особенно широкое применение способ может найти при эксплуатации ВЛЭП в населенной местности, где вопрос безопасности населения и животных наиболее категоричен.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности и безопасности эксплуатации воздушных линий электропередачи. Способ заключается в ограничении протекания тока ОЗЗ переменным активным сопротивлением с нелинейной вольт-амперной характеристикой, которое имеет достаточное значение для ограничения тока при фазном напряжении ВЛЭП и низкое при грозовом перенапряжении. Сопротивление включается последовательно в цепь заземляющего устройства на каждой опоре. 2 ил.

Способ ограничения тока однофазного замыкания на землю для воздушной линии электропередачи (ВЛЭП) в сети с изолированной нейтралью, заключающийся в ограничении тока ОЗЗ сопротивлением, отличающийся тем, что сопротивление имеет активный переменный характер с нелинейной вольт-амперной характеристикой и включается последовательно в цепь заземляющего устройства на каждой опоре ВЛЭП.