3.1
Co je zemní spojení a jaké může mít příčiny
Definice
Zemní spojení vzniká v soustavě s izolovaným uzlem nebo s uzlem uzemněným přes velkou impedanci při vodivém spojení jedné fáze se zemí.
Soustava s izolovaným uzlem se označuje písmeny IT. Nejčastěji se tyto sítě provozují na úrovni vn jako průmyslové distribuční sítě, ve kterých nevzniká velký kapacitní proud (do 20 A), nebo pak při větších kapacitních proudech jako sítě kompenzované, viz kap. 3.4. Velkou výhodou sítě IT je to, že při vzniku zemního spojení je možné síť provozovat určitou dobu bez přerušení dodávky elektrické energie, aniž by bylo ovlivněno napětí u spotřebitelů. Při vzniku druhého zemního spojení vzniká dvoufázový zemní zkrat, který již nelze vykompenzovat.
Udává se, že zemní spojení způsobují až 85 % všech poruchových stavů. Nebezpečná jsou přepětí, která při zemním spojení vznikají, jak si ukážeme v kap. 3.3. V sítích s větší rozlohou, kde poruchový zemní proud přesáhne 5 A, vzniká při zemním spojení zpravidla oblouk, který se může rozvinout do velké délky a zasáhnout i vedlejší fáze. Důsledkem toho jsou pak dvou a třífázové zkraty. Hořící obloukové spojení přepaluje vodiče a ničí izolátory.
Velmi častou příčinou vzniku zemního spojení je pád stromu na vedení vlivem nepříznivých povětrnostních podmínek, ale často také neodborný či záměrný zásah člověka.
Zemní spojení nastává častěji v sítích s venkovním vedením než s vedením kabelovým. Při přechodném zemním spojení příčina poruchy po určité době mizí. Pro venkovní vedení je tedy výhodný provoz se zhášecí tlumivkou, protože zhášecí tlumivka snižuje proud v místě poruchy, což umožňuje po dobu trvání zemního spojení příznivější podmínky pro provozované zařízení a oblouk snadněji při přechodném zemním spojení zhasíná.
Rozdíly mezi zkratem a zemním spojením:
  • zkratový proud je několikanásobně větší než proud provozní, ale proud zemního spojení je malý;
  • zkratový proud má indukční charakter, při zemním spojení vzniká proud kapacitního charakteru;
  • zkratový proud je závislý na vzdálenosti od zdroje, kdežto proud při zemním spojení nikoli.