Topraklama Transformatörleri (Zigzag ZN) ve Nötr Topraklama Dirençleri (NGR)

Üçgen şebekelerde yapay nötr noktası oluşturma, sıfır bileşen empedansı (Z0) hesabı, NGR 10 saniye termal dayanımı ve toprak arızası koruma.

1. Üçgen şebekelerde yapay nötr topraklaması

Topraklanmamış orta gerilim sistemlerinde (üçgen sargılar), ark yapan toprak arızaları sırasında ağır geçici aşırı gerilimler oluşur. Zigzag (ZN) veya yıldız-üçgen (Yd) sargılı topraklama transformatörleri yapay bir nötr noktası oluşturur.

2. Nötr topraklama düzenlerinin karşılaştırması

Topraklama yöntemiToprak arıza akımı (Ig)Geçici aşırı gerilim (Vph-g)Koruma seçiciliği
Topraklanmamış üçgen< 10 A (kapasitif)Yüksek (ark yapan toprak arızasında > 2.73 × Vph)Arızalı fideri bulmak zordur
Doğrudan topraklıYüksek (> 10 kA)Düşük (1.0 × Vph)Anında açma; ekipmanda ağır hasar
Düşük dirençli topraklama (NGR)Kontrollü (100 A - 1000 A)Düşük (≤ 1.73 × Vph)Hızlı seçici röle açması, en az hasar
Yüksek dirençli topraklama (HRG)5 A - 10 ADüşük (≤ 1.73 × Vph)Yalnızca alarm; sistem çalışmayı sürdürür

3. Nötr topraklama direnci (NGR) direnç ifadesi

İstenen toprak arıza akımı Ifault için (genellikle 200 A - 400 A):

RNGR = (ULL / √(3)) / (Ifault)

33 kV şebeke ve 400 A arıza sınırı örneği:

RNGR = (33000 / √(3)) / (400) = 47.63 Ω

4. 10 saniyelik ısıl dayanım anma değeri

NGR'ler IEEE 32 uyarınca tam akımda 10 saniye için anma değerine sahiptir:

Ethermal = Ifault2 · RNGR · tfault [Joules]

Paslanmaz çelik şebeke elemanları, şekil bozukluğu olmadan 760°C sıcaklık artışına dayanır.

*Referans: IEEE Std 142-2007 (Green Book); IEEE Std 32-2020; IEC 60076-6.*