¿Cuál es el propósito de la conexión a tierra por resistencia?

El objetivo principal de la conexión a tierra por resistencia es limitar la corriente de falla a tierra, suprimir la sobretensión y mejorar la seguridad y confiabilidad del sistema insertando una resistencia entre el punto neutro y la conexión a tierra, al mismo tiempo que se equilibran los requisitos de protección del equipo y continuidad de la energía. Aquí hay algunos detalles:
1. Limite la corriente de falla a tierra y proteja la seguridad del equipo.
Deficiencias de la conexión a tierra directa: si los puntos neutros se conectan a tierra directamente, las fallas de conexión a tierra monofásicas-(como tomas de contacto de conductores monofásicos-) pueden provocar un fuerte aumento en la corriente de cortocircuito-, lo que podría dañar equipos como transformadores, cables e incluso provocar incendios.
Solución de conexión a tierra por resistencia: Al insertar una resistencia (generalmente desde unos pocos ohmios hasta varios miles de ohmios), la corriente de falla se limita a un rango seguro (por ejemplo, desde unos pocos amperios hasta unas pocas docenas de amperios). Por ejemplo:
Sistemas de bajo-voltaje (como 400 V): el valor de la resistencia puede oscilar entre varios cientos de ohmios y varios miles de ohmios, lo que limita la corriente de falla a unos pocos amperios para evitar daños al equipo.
Sistema de media tensión (por ejemplo, . 6-35kV): la resistencia suele ser de varios miles de ohmios, lo que limita la corriente de falla a menos de 10 A para evitar la sobrecarga del arco. Supresión de sobretensión, sistema de protección y aislamiento de sobretensión.
Sobretensión de arco-puesta a tierra: cuando el punto neutro no está conectado a tierra o está conectado a tierra a través de la bobina de supresión de arco, el arco de falla se extingue y se vuelve a encender-repetidamente, produciendo una sobretensión varias veces mayor que la tensión de fase y amenazando el aislamiento del equipo.
Sobretensión resonante: la interacción entre la corriente del condensador y la corriente inductiva del sistema inducirá resonancia y aumentará aún más la amplitud de la sobretensión.
Efectos supresores de la conexión a tierra por resistencia:
Descarga de carga restante: después de extinguir el arco de falla, la resistencia proporciona una ruta de descarga para la carga restante en la capacitancia del sistema, lo que reduce la probabilidad de que se reinicie el arco.
Amortiguación de resonancia: la resistencia actúa como un elemento amortiguador, interfiere con la condición de resonancia, limita la amplitud de sobretensión a menos del doble del voltaje de fase y extiende la vida útil del dispositivo.
3. Mejorar la continuidad del suministro de energía y minimizar los cortes de energía
Limitaciones de la conexión a tierra directa: En caso de falla, el dispositivo de protección puede saltar inmediatamente, provocando cortes de energía generalizados.
Ventajas de la conexión a tierra por resistencia:
Licencia-de corto plazo: en el caso de una falla de conexión a tierra monofásica-, un sistema de voltaje medio- (digamos, 10 kV) puede funcionar durante dos horas para dar tiempo a las reparaciones. Protección selectiva: utilizando corriente de secuencia cero-o corriente de secuencia negativa para localizar el punto de falla, solo desconecte las líneas de falla para evitar cortes de energía en áreas sin-falla.
4. Equilibrar los requisitos de protección del equipo y estabilidad del sistema.
Protección del equipo: la conexión a tierra por resistencia limita la corriente de falla al rango permitido del equipo, evitando roturas del aislamiento o daños mecánicos.
Estabilidad del sistema:
Reduzca el riesgo de arco: la baja corriente de falla reduce la energía del arco y reduce el riesgo de incendio y explosión.
Reducción de corriente parásita: restringir la corriente de falla a tierra puede reducir la corrosión de tuberías metálicas y componentes estructurales.
Flexibilidad para adaptarse a diferentes escenarios de aplicación.
Sistemas de bajo-voltaje (como sistemas de distribución de edificios):
Objetivo: Prevenir la electrocución limitando la corriente de falla a un nivel seguro para los humanos (por ejemplo, menos de 30 mA).
Por ejemplo, en los circuitos domésticos se utiliza un dispositivo de corriente residual (RCD). Su resistencia interna trabaja con el mecanismo de disparo para lograr un rápido corte de energía.
Sistemas de media tensión (como redes eléctricas industriales):
Propósito: Equilibrar la protección del equipo y la continuidad de la energía en situaciones sensibles a apagones, como hospitales y centros de datos. Caso: Una planta química adopta una conexión a tierra de alta resistencia, lo que limita la corriente de falla de un sistema de 10 kV a 5 A y garantiza una producción continua.
Sistemas de alto-voltaje (como plantas de energía):
Propósito: Suprimir sobretensiones, proteger el aislamiento del generador y del transformador.
Circunstancias: El punto neutro de un generador grande conectado a una resistencia alta (por ejemplo, 1357 Ω) a través de transformadores monofásicos-, lo que limita la corriente de falla a menos de 0,5 A.
6. Cumplimiento de normas internacionales y normas de seguridad.
Requisitos estándar: IEEE, IEC y otros estándares proporcionan valores de resistencia, resistencia a la temperatura y requisitos de potencia para la conexión a tierra de la resistencia.
Clasificación de temperatura: la resistencia debe poder soportar el calor generado por las corrientes de falla (por ejemplo, . 760 grados).
Certificación de seguridad: las resistencias deben estar certificadas por empresas como CSA y UL para garantizar la confiabilidad en condiciones de trabajo extremas.