Представлены результаты аналитических исследований причин возникновения аварий и ненормальных режимов работы электроприемников в сетях среднего класса напряжения. Установлено, что главной причиной повреждений выступает однофазное замыкание на землю. Выявлено, что продолжительное однофазное замыкание на землю повышает вероятность перехода в более тяжелый режим междуфазного короткого замыкания. Он сопровождается немедленным отключением и длительным простоем оборудования, большими экономическими потерями, а также появлением опасных для людей напряжений прикосновения и шага.
Определенно, что ток замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью будет уменьшаться пропорционально снижению коэффициента долевого участия переходного сопротивления в общем токе замыкания на землю.
Проведен анализ работоспособности защиты от однофазных замыканий на землю на примере участка распределительной сети 6 кВ угледобывающего предприятия АО «Шахта «Полосухинская». Выполнены экспериментальные исследования эффективности функционирования ненаправленных токовых защит от однофазных замыканий на землю. При возникновении неполного однофазного замыкания на землю падение силы тока нулевой последовательности в защищаемой линии неизменно приводит к критическому снижению коэффициента чувствительности. Происходит нарушение селективности действия защиты, вследствие чего повышается вероятность электротравматизма обслуживающего персонала.
Установлены граничные условия устойчивого срабатывания систем релейной защиты и автоматики при неполных однофазных замыканиях на землю. Определение этих условий позволяет разработать новые алгоритмы действия токовых ненаправленных защит в целях повышения электробезопасности обслуживающего персонала.