¿Cuáles son los métodos de conexión a tierra para interruptores de alto-voltaje?

La puesta a tierra de aparamenta de alto-voltaje es un proyecto de ingeniería de sistemas de múltiples-capas. Para garantizar la seguridad del sistema eléctrico y de los operadores, normalmente combina requisitos funcionales y de seguridad. En aplicaciones prácticas, se utilizan habitualmente los siguientes métodos:

I. Métodos de puesta a tierra del punto neutro del sistema

1. Punto neutro sin conexión a tierra: El punto neutro está aislado de tierra. En el caso de una falla a tierra monofásica-, la corriente de falla es muy pequeña y el voltaje de la línea trifásica-permanece simétrico, lo que permite el funcionamiento con una falla durante 1 a 2 horas. Se utiliza principalmente en sistemas de 6-10 kV con una corriente capacitiva inferior a 10 A, como redes eléctricas industriales y mineras y redes eléctricas rurales.

2. Punto neutro conectado a tierra a través de una bobina de supresión de arco: en el caso de una falla a tierra monofásica-, la corriente inductiva compensa la corriente capacitiva, suprimiendo el reencendido del arco. Se utiliza principalmente en sistemas con una corriente capacitiva entre 10A-30A o superior, y altos requisitos de confiabilidad del suministro de energía, como grandes redes eléctricas industriales y mineras y redes de distribución urbana.

3. Punto neutro conectado a tierra a través de una resistencia pequeña: limita la sobretensión, permite corrientes de falla más grandes y permite el disparo rápido de los circuitos de protección. Se utiliza principalmente en sistemas con grandes corrientes capacitivas o sensibles a niveles de sobretensión, como redes eléctricas urbanas dominadas por líneas de cable y energía auxiliar de centrales eléctricas.

4. Conexión a tierra directa del neutro: La conexión directa a tierra del neutro produce un cortocircuito monofásico-en caso de una falla a tierra monofásica-, lo que activa inmediatamente el sistema de protección. Este método se utiliza principalmente en sistemas de alto voltaje-de 110 kV y superiores, y rara vez se usa en aparamenta de voltaje medio- de 3-35 kV, excepto en sistemas de bajo voltaje de 400 V.

II. Métodos de puesta a tierra de protección de equipos (gabinetes y gabinetes)

1. Barra colectora de conexión a tierra principal (línea PE): se instala una barra colectora de conexión a tierra de cobre en todo el tablero, con un área de sección transversal-que cumple con los requisitos de estabilidad térmica (generalmente mayor o igual a 30×4 mm² o mayor).

Todos los gabinetes metálicos, puertas, particiones, marcos de carritos de mano y terminales de conexión a tierra del circuito secundario están conectados a esta barra colectora mediante un cable bicolor amarillo-verde.

2. Puesta a Tierra Combinada (Sistema TN-S): La barra de tierra del tablero se conecta a la red de tierra principal de la subestación, formando un enlace equipotencial. Simultáneamente, el punto neutro (línea N) y la tierra de protección (línea PE) se separan en el lado de baja-tensión del transformador, con un aislamiento completo posterior.

3. Interruptor de puesta a tierra Los interruptores de puesta a tierra manuales/eléctricos se instalan comúnmente en el lado de la línea de salida o en el lado de la barra colectora del tablero. Estos se utilizan para cortocircuitar-y conectar a tierra las líneas durante el mantenimiento para evitar la retroalimentación o la inducción electrostática. Su funcionamiento debe estar enclavado mecánica o eléctricamente con el disyuntor y seccionador (cinco-prueba).

III. Métodos de puesta a tierra por función

1. Conexión a tierra de protección: conecta la carcasa metálica o el marco del equipo, normalmente no-energizado, a tierra para evitar accidentes por descarga eléctrica causados ​​por fallas de aislamiento.

2. Conexión a tierra funcional: proporciona un punto de referencia de potencial cero-estable para que el sistema de energía garantice el funcionamiento normal del sistema.

3. Conexión a tierra de protección contra rayos: Proporciona un camino para que la corriente del rayo drene hacia el suelo, evitando daños al equipo debido a la sobretensión del rayo.

4. Conexión a tierra anti-estática: Previene la acumulación de carga estática y elimina los peligros de chispas estáticas para componentes electrónicos y ambientes inflamables y explosivos.

5. Conexión a tierra de blindaje: Elimina las interferencias electromagnéticas y garantiza el funcionamiento normal de los equipos electrónicos y sistemas de comunicación.

IV. Métodos especiales de puesta a tierra

1. Conexión a tierra de alta-resistencia: poco frecuente, se utiliza para limitar la sobretensión de la conexión a tierra del arco, pero la corriente de falla es extremadamente pequeña (menor o igual a 10 A), lo que requiere protección de alta-sensibilidad.

2. Conexión a tierra de sistemas sin conexión a tierra a través de un gabinete de supresión de arco: se instala un gabinete de supresión de arco (que contiene un contactor de vacío y una resistencia de alto-voltaje) en la barra colectora para crear artificialmente una tierra metálica para extinguir el arco, pero conlleva ciertos riesgos y rara vez se recomienda en la ingeniería moderna.