Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Nie byłoby wielką przesadą twierdzić, że taki nienormalny tryb pracy sieci energetycznej jako zwarcia jest znany nawet tym, którzy nie badali podstaw inżynierii elektrycznej. Dzisiaj proponujemy rozważenie szczególnego przypadku tego zjawiska - zamknięcia międzyfazowego. Z materiałów naszego artykułu dowiesz się o cechach tego rodzaju zwarcia i konsekwencjach przez nie spowodowanych. Podsumowując, przyjrzymy się sposobom ochrony sieci elektrycznej przed różnymi typami zamknięć.

Co to jest zamknięcie interfazy?

Jest to działanie awaryjne sieci elektrycznej spowodowane kontaktem elektrycznym przeciwnych faz. Jako przykład podajemy typowe typy zamknięć.

Rodzaje zwarć

Legenda:

  1. Trójfazowe zwarcie.
  2. Zamknięcie dwóch przewodów fazowych.
  3. Zwarcie do masy w obwodzie dwufazowym.
  4. Zwarcie fazowe (jednofazowe). Usterka może wystąpić w przypadku uziemienia lub przewodu neutralnego w systemach z izolowanym lub uziemionym punktem neutralnym.

Jak widać na rysunku, klauzula 2 pasuje do definicji zamknięcia międzyfazowego Należy zauważyć, że w pewnych warunkach 1 i 3 można również uznać za szczególny przypadek zwarcia międzyfazowego.

Gdzie się pojawia i dlaczego?

Teoretycznie błąd może powstać w dowolnym punkcie sieci. Proces ten jest przypadkowy, z wyjątkiem przypadków, w których zwarcie jest wymuszone, przy użyciu zwarcia do szybkiego odłączenia linii wysokiego napięcia.

Urządzenie zwierające KZ-110

Niezamierzona usterka może wystąpić w następujących miejscach:

  • Na izolatorach, zarówno przelotowych, jak i podstawowych, używanych do części przewodzących prąd.
  • Między uzwojeniami fazowymi maszyn elektrycznych i urządzeniami elektromagnetycznymi, na przykład przekładnikami prądowymi, silnikami lub generatorami.
  • W napowietrznych i kablowych liniach energetycznych.
  • W przełącznikach obwodów elektrycznych, na przykład odłączniki, przełączniki, wyłączniki itp.
  • W łańcuchach urządzeń lub innych odbiorników energii elektrycznej.

Przyczyny błędów mogą być spowodowane różnymi warunkami, wymieniamy najczęstsze połączenia elektryczne:

  • Metalowe napięcia międzyfazowe o minimalnej oporności przejściowej i eliminacji łuku elektrycznego.
  • Obwód łuku. Silne prądy obciążenia przepływają między przewodami fazowymi nawet przy szczelinie powietrznej.
  • Zwarcia tlące się z reguły występują w liniach energetycznych, gdy izolacja przewodzących linii jest uszkodzona lub uszkodzona. W wyniku tego w sekcji sieciowej między przewodami fazowymi może tworzyć się strefa o niskiej rezystancji, co prowadzi do przegrzania izolacji.
  • Podział elementów półprzewodnikowych mocy, na przykład tyrystorów.

Prąd zwarciowy fazy

W każdej formie prąd zwarciowy jest główną cechą trybu awaryjnego sieci trójfazowej. Ego musi być brane pod uwagę przy opracowywaniu sprzętu elektrycznego, dla którego stosowana jest specjalna technika, której opis można znaleźć na naszej stronie internetowej.

Obliczanie prądu zwarciowego poza wyposażeniem elektrycznym jest również konieczne do wyboru charakterystyk urządzeń wytwarzających zabezpieczenia (awaryjne), na przykład wyłączniki lub systemy ochrony przekaźników.

Podajemy czynniki, od których zależy prąd zwarciowy:

  • Usuń obszar awaryjny ze źródła zasilania. Im większa odległość między nimi, tym mniejszy będzie poziom prądu zwarciowego.
  • Typ, przekrój elementów przenoszących prąd oraz długość linii energetycznych między sekcją awaryjną a źródłem energii elektrycznej. Jednocześnie parametry i stan przełączników znajdujących się w tym obwodzie mają istotny wpływ. Powyższe charakterystyki obwodu pozwalają nam obliczyć równoważną impedancję obciążenia wymaganą do określenia prądu obwodu.

Należy zauważyć, że rodzaj połączenia elektrycznego ze zwarciem wpływa na wielkość prądu obwodu. Obserwuje się następujący związek:

  • Metalowy kontakt napięć fazowych stanowi największy prąd. Dlatego przy projektowaniu urządzeń elektrycznych dokonywane są obliczenia dla tego połączenia elektrycznego.
  • Zwarcie łuku tworzy mniejszy prąd. Jednak w praktyce często można zaobserwować niestabilny łuk, czyli okresowe zapalanie i zanikanie, co prowadzi do powstawania stanów przejściowych. Z kolei mogą powodować przekroczenie obliczonych charakterystyk prądu zwarciowego.
  • Świecące zwarcie tworzy poziom prądu znacznie niższy niż obliczony, co może negatywnie wpłynąć na działanie wyłączników ochronnych. W praktyce zdarzały się przypadki, gdy ten typ zamknięcia stał się w kształcie łuku lub tworzył metalowy kontakt, powodując awarię AB. Ale po włączeniu linii połączenie elektryczne powróciło do stanu obwodu świecenia, rozpoznanego przez AB. W takich przypadkach, w celu rozpoznania sekcji awaryjnej, konieczne jest zastosowanie zwiększonego napięcia do linii lub pomiar rezystancji izolacji.
Test izolacji za pomocą megaomomierza

Konsekwencje

Błędy międzyfazowe mogą nie tylko wpływać na tryby pracy urządzeń elektrycznych, ale także powodować ich awarię. Ponadto elementy przewodzące prąd poddawane są zarówno obciążeniom termicznym, jak i dynamicznym. To ostatnie jest charakterystyczne dla potężnych systemów zasilania, w których elementy przewodzące są przyciągane lub odpychane. Ta interakcja zależy od kierunku prądu.

W przypadku awarii obwodów wysokiego napięcia obciążenie dynamiczne może doprowadzić do zniszczenia izolatorów podtrzymujących linie przewodzące, co tylko pogarsza sytuację.

Obciążenie cieplne przejawia się w postaci ogrzewania przewodów, gdy przepływa przez nie prąd zwarciowy. W rezultacie przewodniki stają się dosłownie elementami grzejnymi.

Nie mniej niebezpiecznym czynnikiem uszkadzającym zwarcie międzyfazowe jest tworzenie łuku elektrycznego, który ma negatywny wpływ na ludzi i sprzęt. Jest w stanie podgrzać powierzchnię kontaktu do 4000 ° C - 10 000 ° C, aw niektórych przypadkach nawet więcej, w mikrosekundach. W związku z tym w tak wysokiej temperaturze topią się praktycznie wszystkie pierwiastki metalowe. Często, zanim wyłączy się ochrona, łuk ma czas na spalenie szyn zbiorczych.

Tworzenie łuku elektrycznego na wyłącznikach

Łuk elektryczny nie tylko ogrzewa miejsce kontaktu i otaczającą przestrzeń. Jeśli obok niego znajdują się materiały palne, prawdopodobieństwo pożaru znacznie wzrasta.

Oparzenie spowodowane łukiem jest trudne do wyleczenia. Wynika to z faktu, że na skórze osadzają się małe rozpryski stopionych metali, tworząc efekt metalizacji. Charakterystyczne jest, że w praktyce prawie niemożliwe jest przypadkowe dostanie się pod wpływem łuku. Z reguły przyczyną jest naruszenie TB, procesy technologiczne, a także inne błędy związane z narażeniem na czynniki ludzkie.

Negatywne konsekwencje awarii obejmują również zmniejszenie poziomu napięcia w sekcji awaryjnej. Stwarza to szereg dodatkowych problemów, przejawiających się w postaci awarii w działaniu urządzeń podłączonych do tej sieci. Na przykład wyłączane są rozruszniki magnetyczne, uruchamiana jest ochrona zasilaczy układów elektronicznych, zwiększa się prąd roboczy silników elektrycznych itp.

Sposoby ochrony

Wcześniej rozważaliśmy sposoby ochrony przed zwarciem, ale biorąc pod uwagę znaczenie tego tematu, warto je przywołać. W życiu codziennym wyłączniki są używane do tych celów, wbudowane zabezpieczenia elektromagnetyczne reagują na prądy zwarciowe i zwalniają obciążenie podczas zwarć międzyfazowych, jednofazowych i innych.

Selektywność urządzeń zabezpieczających w sieciach domowych i dystrybucyjnych pozwala zlokalizować miejsce awaryjne, pozostawiając odbiorniki zasilane z nieuszkodzonych faz.

Aby chronić obwody elektryczne o klasie napięcia większej niż 1 kilowolt, AV lub podobny sprzęt przełączający nie jest używany. Wynika to z faktu, że nawet w normalnych warunkach pracy wielkość obciążenia może prowadzić do powstania łuku, z którym cewki tłumiące łuk nie mogą sobie poradzić. Dlatego urządzenia wysokonapięciowe wykorzystują zabezpieczenie przekaźnikowe sterujące odłącznikami próżniowymi, olejowymi i gazowymi.

Zapobieganie

Pomimo faktu, że tworzenie zamknięcia jest losowe, przy użyciu szeregu środków zapobiegawczych, można nieco zmniejszyć prawdopodobieństwo jego wystąpienia. Środki te obejmują:

  • Terminowa wymiana sprzętu elektrycznego, który wygasł.
  • Regularna konserwacja zapobiegawcza. Dzięki takim procedurom możliwe jest terminowe wykrycie i naprawienie uszkodzeń izolacji przewodów przewodzących prąd, zwarć międzyzwojowych uzwojenia pierwotnego lub wtórnego transformatora i innych usterek.
  • Sprzęt elektryczny musi działać w trybie normalnym, przeciążenie znacznie zmniejsza jego zasoby.
  • Odpowiednie szkolenie i regularne instruowanie personelu konserwacyjnego i elektrycznego.

Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Kategoria: