В 1956г профессор Атабеков (Prof. Atabekow) опубликовал в СССР работу, где указывалось на необходимость заземления нейтрали блока генератор-трансформатор через большое сопротивление. Это сопротивление препятствовало образованию высокого напряжения смещения (остаточного напряжения) на стороне генератора при КЗ в высоковольтной сети. Обнаружение повреждений на землю осуществлялось с помощью токового реле. Дальнейшие исследования показали, что в действительности емкости связи трансформаторов и генераторов препятствуют появлению больших напряжений смещения. В случае «глухого» заземления нейтрали напряжения смещения появляются только кратковременно. Из-за этого, в СССР было решено отказаться от «глухозаземленной» нейтрали и стали применять схемы с изолированной нейтралью. Напряжение в нейтральной точке звезды в обычном режиме составляет 2-4 В; поэтому достаточно реле повышения напряжения (3 на Рисунке 10), уставка которого выбиралась в диапазоне 10-15 В. Реле времени (4) имело уставку 0.5 с для предупреждения «ложной» сигнализации при переходных процессах. В дополнительном сопротивлении (5) необходимости нет. Если ток на стороне генератора больше 5A (например в случае работы нескольких генераторов на один блочный трансформатор) использовались реакторы (реакторы Петерсона (Petersen coils)).
В США обычной практикой было заземление нейтрали через низкоомное сопротивление. Это позволяло выявлять повреждения на землю с помощью дифференциальной защиты. Чтобы уменьшить воздействие больших величин токов повреждения на землю, в нейтрали устанавливался быстродействующий силовой выключатель. Он очень помогал при отказе основного выключателя или схемы гашения поля.
В период между 1959 и 1961г в Восточной Германии произошло 8 ложных отключений от реле защиты от замыканий на землю в обмотке статора.
Анализ этих отключений показал, что они происходили при особых условиях на определенных машинах и специализированной нагрузке, генерирующей напряжение частотой 150Гц. Для этих условий Х.Д. Хоссфельд (H.J. Hoßfeld) разработал специальную блокирующую схему (Рисунок 9 и 11).
Ограничение токов повреждения на землю с помощью магнитного усилителя было запатентовано Райнфредом Хаузером (Reinfried Hauser) (Германия) в 1962 - (DE1133808).
Полагая, что вероятность повреждения на землю вблизи точки заземления невелика (небольшие величины напряжения), считалось, что 90%-защита от замыканий на землю является достаточной.
Рисунок 11. Реле типа REG4 с блокирующей схемой 150 Гц
Рисунок 12. Защита статора от замыканий на землю с зоной работы 70-90%
Рисунок 13. Трансформатор для выполнения защиты статора от повреждений на землю HN 8/10, ELIN, 1968
Рисунок 14. Реле 7UE22, Siemens, 1983
Рисунок 15. CUH90 c CUG, BBC, 1966