¿Cómo fluye la corriente a tierra en una conexión Delta (sin conexión a tierra) en una falla a tierra?

No existe tal cosa como un sistema sin conexión a tierra. El sistema delta está conectado a tierra a través de una capacitancia parásita de cada fase a tierra. Esta capacitancia parásita aparece en la red de secuencia cero como una impedancia (XC) conectada al bus neutral. Cuando tiene una falla de fase a tierra, la corriente de secuencia cero debe fluir a través de este XC. Como tal, es típicamente muy, muy pequeño.

En la imagen que muestro a continuación, tengo un dibujo de una línea que muestra una fuente a la izquierda (1.0 por unidad = voltaje nominal) conectada al bus H. El transformador entre el bus H y L es una estrella-triángulo. Entonces, el bus L es un bus delta sin conexión a tierra como el que estás hablando. Si tomamos en cuenta la capacitancia parásita fase-tierra, conectaríamos el XC grande del bus al bus de referencia en cada una de las tres redes de secuencia (positiva, negativa y cero). En mi figura, solo lo muestro en la secuencia cero (abajo) porque es insignificante en el positivo (arriba) y negativo (medio). Tenga en cuenta que ZF = 0 para falla a tierra sólida.

La respuesta de la dama, "la corriente fluye de alto potencial a bajo potencial (tierra de potencial cero)" es simplemente ignorante. Sin una fuente de conexión a tierra (banco de conexión a tierra en zig-zag, etc.) no habrá una corriente de falla significativa como describí anteriormente. Cuando llegue al punto de sus estudios en el que aprenda/practique el análisis de componentes simétricos, verá esto claramente.

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En configuraciones normales, una sola falla en un sistema delta no causará ninguna corriente de falla a tierra significativa. Esto es útil porque el sistema de distribución puede tolerar una sola falla sin interrupción para los consumidores.

De poco sirve este beneficio si el sistema no detecta el primer fallo y lo soluciona. Como resultado, los relés de detección de fallas a tierra monitorearán la tensión fase-tierra en cada línea. (Esto creará un punto de estrella (estrella) muy débil en el sistema). Cuando se detecta una falla a tierra en una fase, esa fase se cortocircuita deliberadamente a tierra. Esto puede ayudar a que los cables caídos tengan menos probabilidades de electrocutar a alguien. Un contacto del relé señalará la falla que luego se puede investigar, borrar y restablecer.

Si la primera falla no se elimina, una segunda falla dará como resultado una alta corriente de tierra y desconectará el sistema.

La corriente no necesita fluir a tierra dentro de un sistema de transmisión delta, es un sistema flotante con un acoplamiento capacitivo a tierra muy pequeño. Por favor, comprenda que aunque un sistema en estrella normalmente tiene una línea neutra (3Ø 4 hilos), cuando la carga está correctamente equilibrada, no fluye corriente a través de esta línea y no es necesaria. Estados Unidos solía tener una línea de transmisión delta sin conexión a tierra cuando había pocos clientes y líneas más cortas. Esto tenía la ventaja de reducir la cantidad de clientes perdidos con una sola falla a tierra y reducir la corriente de tierra a tierra durante una falla. En tales sistemas, la conexión a tierra se refleja a través del primario del transformador fuente y el secundario del transformador de carga.

Actualmente, la energía distribuida en el extremo del cliente en los Estados Unidos normalmente pone a tierra la configuración delta al conectar una fase de cada transformador (ver fig. 1). Esto se usa a veces para instalaciones que necesitan un servicio de 3Ø y 1Ø. La distribución se realiza mediante una configuración WYE (Estrella).

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Esto se hace principalmente para evitar voltajes transitorios, mejorar la seguridad de la línea de transmisión e identificar fallas rápidamente.

Es importante saber que el sistema funcionará bien para suministrar energía sin conexión a tierra.