ПУЭ классификациясы бойынша 1000 В жоғары электротехникалық қондырғылар жерге үлкен токпен тұйықталатын (бір фазалық жерге тұйықталу тоғы 500 А асатын) және жерге аз тоқпен тұйықталатын (бір фазалық жерге тұйықталу тоғы 500 А тең немесе аз) деп бөледі.
1000 В жоғары жерге үлкен тұйықталу тоғы бар қондырғыларға нейтралі бар электр техникалық қондырғылар немесе тоқ трансформаторы және аз кедергілі басқа аппараттар жатады. (нейтралі терең жерге қосылған қондырғы).
1000 В жоғары жерге аз тұйықталу тоғы бар қондырғыларға аппараттар арқылы байланысқан нейтралі бар қондырғылар жатады. Ал компенсациялайтын тораптағы сыйымдылық тоғы жерге кернеу трансформаторы және т.б. аппараттар арқылы жерлендіргіш қондырғыларымен байланысқан (оқшаулағыш нейтралі бар қондырғылар).
Тұйық жерлендіргіш нейтралі бар қондырғы жердегі әр тұйықталу қысқа тұйықталу болып келеді де қысқа тұйықталу үлкен тоғына ие. Оқшауланған нейтралі бар қондырғы тұйықталудың үш фазасының бірі жерге қысқа тұйықталу болып келмейді. Тұйықталу жері арқылы токтың өтуі жерге байланысты фазаның өтуін тудырады, сонымен қатар 1000 В жоғары қондырғыларда сыйымдылық өткізгіші пайда болады. Ал активті өткізгіштік сыйымдылығын бірнеше пайыз тудырады.
Тұйық жерлендіргіш нейтралін қолдану жерге байланысты фазадағы кернеуді тұрақтандырады және осыған байланысты аса кернеуді төмендетеді, аз кернеуді кернеулі вентильдік разрядниктарды қолдануға болады (шамамен 3Uном, ал жерлендірілмеген тораптарда 4 Uном) және оқшаулағыш санатын төмендетеді. Тұйық жерлендірілген нейтралі нөлдік тізбек кедергісін төмендетеді және бір фазалық қысқа тұйықталу үш фазалық қысқа тұйықтау тоғына қарағанда көп болуы мүмкін.
Бір фазалық қысқа тұйықтау тоғын төмендету үшін тораптағы нейтраль тәсілі арқылы қолданылады. Алайда бұл жағдайда жерге қысқа тұйықталу айтарлықтай потенциал пайда болады. Бұны ескеру қажет, себебі жаңауи трансформаторларда нейтральдің оқшаулағыш қорытындысы фазалық оқшаулағыш қорытындысынан төмен орындалады.
Тұйық жерлендіру нейтралі қолдану кезінде бір фазалы қысқа тұйықтау тоғының көрсеткіші бірнеше ондық килоамперге жетеді және де Қ.Т. тоғын зақымдану көлемін шектеу үшін зақымданудың тез ажыратуы қажет болады.
Жерге тұйықтаған кезде үлкен тоғы болғанда компенсациялайтын нөлдік тізбектік магнит ағыны пайда болады. Оларды қондырғылар байланысына әсер еткен кезде ескерген жөн.
Оқшауланған нейтралі бар қондырғыларда тұйықтау кезінде бір фазалардың біреуі жерге үшбұрыш кернеуі өзгеріссіз қалады, ал электр жабдықтау жүйесі үзілмейді.
Тұйықтау пайда болған кезде екі сағат аралығында айыруға болмайды. Себебі оның зақымданған бөлігін тауып және тұтынушыларды электр жабдықтау жүйесін басқа тізбекке қосу туралы шаралар қолдану.
Тұйықтау жерінде осы уақыт аралығында сыйымдылық тоғы өтеді. Ол сыйымдылығымен жерге торап фазасын анықтайды. Егер бұл тоқ айтарлықтай үлкен болмаса, барлық тұйықталу уақыты бойынша зақымданған жердегі оқшаулағышын бұзбайды. Ал үлкен тоқ болған сәтте фазалар арасындағы кабель оқшаулағышы зақымданады және бір фазалы тұйықталу фазалар арасындағы қ.т. өтуі мүмкін.
Тұйықталу орнындағы сыйымдылық тоғын төмендету үшін компенсациялайтын аппараттар қолданылады: жерлендіргіш реакторлар нейтральға қосылған (Петерсон катушкасы), үш фазалы жерлендіргіш трансформаторлар (Баух трансформаторы). Осы қондырғылар мәндері бойынша нөльдік тізбек тәсімі екі контурдан тұрады:
Тұйықталу орны – тұйықтаудың орнына фазаның жерге өткізгіштігі – компенсацияланатын қондырғылардың индуктивтілігі.
Бұл жағдайда тұйықталу контурында сыйымдылық және индуктивтілік тоқтарының резонансы пайда болады.
ПУЭ шарты бойынша тұйықталу сыйымдылық тоғының компенсациясы және жерде компенсациялайтын аппараттардың көмегімен қолдану керек:
1) 35 кВ желісіндегі – жерге тұйықтау тоғы кезінде 10 А болғанда;
2) 15-20 кВ желісіндегі – жерге тұйықтау тоғы кезінде 15 А;
3) 10 кВ желісіндегі – жерге тұйықтау тоғы кезінде 20 А;
4) 6 кВ желісіндегі – жерге тұйықтау тоғы кезінде 30 А;
5) Бір топ генераторлар – трансформаторлық тәсімі генераторлық кернеуімен 6-20 кВ – жерге тұйықтау тоғы кезінде 5 А.
Компенсациялайтын аппараттарды қолданылуынан бастап тұйықталу орнындағы доғаны тез сөндіреді, сонымен қатар компенсациялайтын аппараттар доға сөндіргіш аппараттар деп аталады.
Компенсациялы тораптарға жерге сыйымдылық тоғын тұйықтау; компенсация нейтралі бар тораптар және индуктивті орнатылған тораптар аттарымен қолданылады.
Сондықтан да 1000 В жоғары қондырғылар нейтральді жұмыс режимі барлық факторлардың нәтижесі болып келеді. (экономикалық түсінік, ажыратқыштардың айырылуына, қадамдық кернеулер, релелік қорғаныс және т.б.).
Электр тораптардың номиналды кернеулері 3-35 кВ жұмыс істейді (жерлендіргіш, барлық автоматтардың нейтралі және барлық трансформаторлар).
Мұндай жерлендіргіш нейтралі бар режимді таңдау келесі факторлармен сипатталады:
а) торапта аз тұйықталу тоғымен жерлендірілген, ол біраз уақыт аралығында жерге тұйықтау жұмыс желісін сақтайды. Ол үшін зақымданған жерін табу және резервті қосу жеткілікті;
б) жерлендіргіш құрылғыларының бағасы төмендейді. Бұл үлкен қондырғылардың санына байланысты 3-35 кВ экономикалық жағынан тиімді;
в) тоқ трансформаторының саны 1/3 бөлігіне қысқарады және релелік қорғаныс саны азаяды;
г) вентильдік разрядниктарда қалған кернеулердің әсерінен оқшаулағыштардың бағасының өсуі;
д) жерге тораптағы үлкен тоқтарын тұйықтау. Ондағы оқшаулағыш бағасы кернеуі 110 кВ және жоғары болғанда нейтральді, тұйық жерлендіргіште төмендейді. Ал бағасының өсуі аз болады. Себебі 3-35 кВ қондырғыларға қарағанда қондырғылар саны аз болып келеді.
Осы факторда тоқ трансформаторы және релелік қорғаныс санын айтарлықтай көтерілмейді;
е) нейтральді тұйық жерлендіруінде тораптағы жұмыс сенімділігі өседі, себебі зақымданған аймақ тез айырылып қалады.
Көбінесе тұйықталулар айырылғаннан кейін өздігінен жоғалатындығына байланысты бұл тораптарда автоматты қайта қосу ажыратқышын пайдалану өте тиімді.