Uziemienie nisko-prądowe jest standardową praktyką w systemach dystrybucyjnych na środkowym krańcu zakresu napięcia: punkt neutralny nie jest w ogóle podłączony do ziemi lub jest podłączony jedynie poprzez cewkę Petersena. Zwarciu pojedynczej-fazy-z-masą towarzyszą małe prądy zwarciowe; dlatego system zabezpieczający nie zadziała natychmiast i system będzie kontynuował pracę. W ten sposób zapewniona jest ciągłość, ale ryzyko jest często niedoceniane.
Najbardziej bezpośrednim skutkiem jest wzrost napięcia na fazach niezakłóconych. Napięcie fazowe zostaje podniesione do poziomu-do-linii. Jeśli izolacja jest już gdzieś słaba, praca przy napięciu fazowym około 1,73 razy większym niż normalne napięcie fazowe przez długi czas może doprowadzić do drugiego zwarcia doziemnego lub zwarcia międzyfazowego--fazowymi. Wiele awarii sprzętu nie jest nagłych; izolacja ulega stopniowemu pogorszeniu pod wpływem przepięcia, aż do przebicia.
Jeśli w miejscu uszkodzenia wystąpi łuk przerywany, sytuacja jest jeszcze gorsza. Łuk gaśnie i-powstaje-w kółko, powodując oscylacje-o wysokiej częstotliwości, a także przepięcia doziemne w postaci wyładowań łukowych, których wartości szczytowe są kilkakrotnie wyższe od nominalnego napięcia fazowego. Takie przepięcia rozprzestrzeniają się w systemie i mogą przedostać się do transformatorów, zakończeń kablowych, uzwojeń silnika i innych urządzeń. Łuk powoduje również powstawanie harmonicznych w magistrali, zakłócając falowniki, sterowniki PLC, urządzenia precyzyjne i inne wrażliwe obciążenia.
Zwarcie pojedynczej-fazy-z-masą powoduje również asymetrię napięcia i wyraźny wzrost napięcia-sekwowej zerowej. Nawet bez wyłączenia podajnika jakość energii już się pogorszyła. W przypadku wrażliwego sprzętu niewyważenie i harmoniczne mogą powodować nieprawidłowe działanie, wyłączenie lub błędy danych. Niektóre procesy nie tolerują tego stanu.
Istnieje również zagrożenie bezpieczeństwa. Potencjały krokowe i dotykowe mogą występować w pobliżu miejsca uszkodzenia, zwłaszcza wokół linii napowietrznych, rowów kablowych i obudów urządzeń. Jeśli usterka znajduje się w obszarze dostępnym dla ludzi, zagrożenie pozostaje tak długo, jak system pozostaje pod napięciem.
Lokalizacja usterki to kolejny problem. Ponieważ prąd zwarciowy jest mały, konwencjonalne zabezpieczenie nadprądowe rzadko działa. Rozkład-prądu składowej zerowej zależy od pojemności linii, więc wybór podajnika jest podatny na błędy. Ręczne przełączanie próbne jest bezpośrednie, ale na krótko przerywa zdrowe podajniki i zakłóca ciągłe procesy. Rejestrowanie stanów przejściowych i ocena kierunku zerowego-sekwencji zwiększają dokładność lokalizacji.
Lepszym podejściem jest monitorowanie warstwowe i szybsza lokalizacja usterek, a nie tylko wyszukiwanie awarii. Na poziomie magistrali napięcie składowej zerowej, asymetria napięcia i zawartość harmonicznych mogą wskazywać, czy występuje zwarcie doziemne. Na poziomie linii zasilającej kierunek prądu-zerowego i charakterystyka przebiegu przejściowego mogą zidentyfikować uszkodzoną linię. W połączeniu z kompensacją cewki Petersena lub konwersją uziemienia o niskiej-oporności pozwala utrzymać prąd zwarciowy i przepięcie w dopuszczalnych granicach.
Monitorów jakości energii można używać do ciągłego rejestrowania napięcia trójfazowego,-napięcia składowej zerowej, harmonicznych prądu i przebiegów przejściowych w obwodach krytycznych. Kiedy składowa zerowa napięcia przekroczy-wcześniej ustawiony próg lub zmieni się drastycznie, urządzenie automatycznie uruchomi przechwytywanie przebiegu i zarejestruje dane przed i po zdarzeniu. Personel zajmujący się konserwacją może porównywać trendy, aby zidentyfikować sporadyczne uziemienia, pogorszenie izolacji lub wyładowania łukowe. Tego typu urządzenia można używać w podstacjach, transformatorach montowanych-na podkładkach, w lokalnych magazynach i zdalnym przesyłaniu w celu wdrożenia w krytycznych zasilaczach.
Jak nigdy nie ignorować usterek fazy-do-uziemienia, jeśli system może nadal działać w systemach uziemienia o niskim natężeniu prądu. Jeśli zostaną wykryte odpowiednio wcześnie, może to wiązać się z prostą wymianą izolatora lub naprawą końcówki kabla. Jeśli przekształci się w awarię-fazową-lub awarię sprzętu, koszt staje się znacznie wyższy. Co gorsza, monitorowanie online nie zastępuje ochrony; daje wczesne ostrzeżenie i dowód. Obserwuj napięcie składowej zerowej, asymetrię napięcia i trendy harmoniczne na szynie i w krytycznych źródłach zasilania, jeśli w sieci wykorzystuje się nieuziemioną cewkę neutralną lub cewkę Petersena. Większość problemów z uziemieniem-jednofazowym można wtedy wykryć, zanim się nasilą.
