6. Перенапруги при замиканнях на землю

6.1 Нестійке горіння заземлювальної дуги і розвиток перенапруг

Металеве замикання на землю в мережі з ізольованою нейтраллю приводить до підвищення напруги на здорових фазах до  (за відсутності резонансних явищ). Такі напруги нормальна ізоляція цих мереж повинна витримувати тривало. Якщо ж замикання на землю відбувається через нестійку дугу, горіння якої супроводжується повторними згасаннями і запалюваннями, то на здорових, а також на ушкоджених фазах мережі можливий розвиток перенапруг.

Перенапруги виникають при нестійкому горінні заземлювальних дуг і супроводжуються зсувом нейтралі системи, що може бути викликано залишковими зарядами на ємностях при гасінні дуги. Було висунуто дві основні теорії розвитку перенапруг. Відповідно до першої теорії (Петерсена) залишкові заряди в системі зумовлені гасінням дуги замикання на землю в момент проходження через нуль струму високочастотного коливання, що виникає при запалюванні дуги, аналогічно тому, як це має місце у вимикачах при відключенні ємнісного навантаження. Відповідно до другої теорії (Петерс і Слепян) гасіння дуги відбувається при проходженні струму робочої частоти через нульове значення. Імовірність того або іншого механізму гасіння дуги визначається деіонізувальними факторами, що впливають на дугу.

Гасіння відкритої дуги в повітрі звичайно управляється струмом робочої частоти. Дуга в маслі може часто гаснути і при проходженні через нуль високочастотного струму. Більшість дослідників сходяться на тому, що можливі обидва механізми гасіння заземлювальної дуги. Відповідно до того або іншого механізму гасіння дути будується теорія дугових перенапруг за Петерсоном або за Петерсом та Слепяном. Обидві теорії дають верхні значення амплітуд перенапруг.

Істотну роль у механізмі розвитку дугових перенапруг відіграє не стільки питання про момент гасіння дуги, скільки фактор відновлення електричної ізоляції дугового проміжку після гасіння дуги. Від швидкості відновлення ізоляції дугового проміжку залежить можлива амплітуда зсуву потенціалу всієї системи, а отже, і можливі перенапруги.