أثناء تشغيل الدوائر الكهربائية عالية الجهد ، غالبًا ما توجد ظاهرة تحددها الوثائق التنظيمية على أنها دائرة قصر بينية. يرتبط هذا الانحراف عن التشغيل العادي لأنظمة الإمداد بالطاقة بأعطال في خطوط الإمداد ، والتي لا يمكن التنبؤ بعواقبها. تجبرنا الطبيعة الخطيرة بشكل خاص للضرر المحتمل على التعامل مع عدد من الأسئلة المتعلقة بماهية هذه الظاهرة ، وما هي المشاكل التي تؤدي إليها وكيفية تجنبها.
مفهوم الإغلاق وأسبابه
دائرة كهربائية قصيرة الطور البيني في الدوائر متعددة الأطوار هي اتصال غير مقصود بين الموصلات المعزولة بطبقة واقية تالفة.
في بعض الحالات ، يتجلى ذلك على أنه خطأ أرضي أحادي الطور أو جسم المعدات الكهربائية العاملة.
تعد حالة الشبكة الكهربائية هذه انتهاكًا للتشغيل العادي للنظام ويتم تفسيرها على أنها حالة طوارئ. في هذه الحالة ، عند نقاط إغلاق اثنين من الموصلات أو عند نقاط اتصالهم بالأرض ، تزداد القيمة الحالية بشكل كبير. تصل قيمته القصوى في بعض الأحيان إلى عدة آلاف من الأمبيرات. يمكن أن تؤدي التدفقات غير المنضبطة للكهرباء إلى عواقب وخيمة.
أسباب الطوارئ في شبكات الكهرباء ذات الجهد العالي هي:
- تلف العزل الوقائي لكل من موصلات الطور بسبب انتهاك قواعد تشغيل خطوط الكابلات.
- الكسر العرضي لأحد نوى كابل الهواء وقصر الدائرة لسلك آخر أو أرضي.
- تقصير السلك بعزل تالف لجسم التركيبات الكهربائية القائمة.
كل حالة من حالات الدائرة القصيرة هي نتيجة انتهاك صارخ لقواعد تشغيل المعدات الكهربائية ، ووفقًا لمتطلبات الوثائق التنظيمية ، تحتاج إلى تحقيق شامل.
أنواع الإغلاق في حالات الطوارئ
- تقصير سلكين عالي الجهد لبعضهما البعض.
- ماس كهربائى لسلك واحد إلى محايد أو أرضي (دوائر قصيرة أحادية الطور).
- ملامسة موصلين في وقت واحد مع سطح الأرض.
في كل حالة من هذه الحالات ، بما في ذلك العيوب الأرضية ذات المرحلتين ، يظهر الخطأ المدروس نفسه بطريقة خاصة ، تتميز بانتشار التيارات وتوزيعات إمكانات الطوارئ. بالإضافة إلى هذه العوامل ، يتم وصف العملية الحالية بمؤشر مثل جهد اللمس. المعلمة المحددة هي الجهد المطبق على جسم الإنسان بين نقطتي اتصال على السلك العاري.
يشمل نفس النوع من التأثيرات الخطرة فرقًا محتملًا يظهر بين أجزاء الجسم الملامسة لسلك مكشوف قصير إلى الأرض. مع الدوائر القصيرة أحادية الطور ، من الأهمية بمكان السؤال عن القيمة التي يصل إليها جهد اللمس عند إغلاق المرحلة.وفقًا لأحكام PUE ، يعتمد هذا المؤشر على المسافة بين مناطق الاتصال ويزداد مع زيادتها.
في بعض الحالات ، عندما تكون مقاومة انتشار التيار على الأرض عالية جدًا ، يصل جهد التلامس إلى قيمة تشكل خطورة على البشر.
عواقب ماس كهربائى
- اندلاع الحريق بسبب الانصهار والتسخين القوي لعزل موصلات الطور.
- فشل جهاز الطاقة المتصل بالخط التالف.
- صدمة كهربائية لشخص يجد نفسه عن طريق الخطأ في دائرة طوارئ.
عند التحرك في هذه المنطقة ، من المهم مراعاة ما يسمى بـ "خطوة الجهد" ، والتي تتشكل بسبب انتشار تيار التسرب في التربة بين أرجل الشخص. يتم قياس هذا المؤشر بين قدميه عند التحرك حول كابل سقط على الأرض. يمكن أن تصل أيضًا إلى قيمة خطيرة ، خاصة في حالة وقوع حوادث في خطوط الجهد العالي من 6.3-10 كيلو واط. لذلك ، يشرع PUE للتحرك في هذه المناطق بخطوة أوزة مميزة: القدم قريبة من القدم.
الشرط الرئيسي للحماية الموثوقة ضد الأعطال أحادية الطور والمرحلة الثانية في خطوط الطاقة 220/380 فولت هو عزل عالي الجودة قادر على تحمل جهد اختبار يصل إلى 1000 فولت. يجب أن تكون قيمة مقاومته ، وفقًا لـ PUE ، على الأقل 0.5 Mohm لكل مرحلة من المراحل. لمنع الحرائق وتعطل المعدات ، يتم تثبيت أجهزة حماية خاصة في دوائر الطاقة ، والتي توفر فصلًا فوريًا للخط عند حدوث دائرة كهربائية قصيرة. تشمل هذه الأجهزة:
- الصمامات الخطية الأوتوماتيكية.
- قواطع التيار ومرحلات الجهد العالي.
- أجهزة الحماية الحالية وغيرها.
بمساعدتهم ، من الممكن منع النتائج المدمرة لإغلاق المرحلة ، والتي تحدث أحيانًا لأسباب خارجة عن إرادة الشخص.
بفضل اعتماد التدابير المناسبة في الوقت المناسب ، من الممكن الحفاظ على سلامة الموارد المادية ، وكذلك حماية الأفراد من الصدمات الكهربائية.
إغلاق خط الجهد العالي من الطور إلى الطور: طرق الحماية
تُستخدم دوائر الترحيل أيضًا لحماية شبكات الجهد العالي. إنها تختلف في التصميم البسيط وتقوم بتحويل الأجهزة التي تعمل وفقًا لقانون فاراداي للحث - توجيه مجال e / m. تعتمد معدات الترحيل ، التي توفر الحماية لخطوط الجهد العالي من الجهد الزائد ، على محول تيار. بفضل مساعدتها ، من الممكن التحكم في مقدار التيار في خط الطوارئ ، وعندما يصل إلى القيمة القصوى ، يتم إنشاء إشارة تنتقل إلى لف مغناطيس كهربائي قوي. يقوم جهاز الحماية هذا ، بعد تشغيله ، بفصل دائرة الإمداد بالكامل عن مصدر الطاقة.
بغض النظر عن توفر معدات التحويل ، فإن الطريقة الرئيسية للحماية من الدوائر القصيرة من الطور إلى الطور وثلاث مراحل هي استخدام منتجات الكابلات ذات العزل عالي الجودة. إذا تم استيفاء هذا الشرط ، فإن أي خط جهد عالي قادر على تحمل تيارات ماس كهربائى أعلى بعدة مرات من المعدل المسموح به.
اجراءات وقائية
الطريقة الأكثر فعالية وموثوقية لمنع الدوائر القصيرة هي اتباع نهج احترافي لحل المشكلات الفنية والتنظيمية التالية:
- اختيار كابل طاقة مناسب قادر على تحمل الأحمال الزائدة الحالية.
- التقيد الصارم بقواعد تركيب وتشغيل الشبكات الكهربائية وكذلك الآلات والأجهزة المتصلة بها.
- توافر إجراءات قبول نظام إمداد الطاقة عند بدء التشغيل.
- استخدام أنواع حديثة من معدات الحماية التي تضمن الإغلاق الفوري للخط في حالة الطوارئ.
يتم إيلاء اهتمام خاص للتدابير الوقائية التي يتم تنفيذها بما يتفق بدقة مع متطلبات اللوائح الحالية. وفقًا للأحكام المتعلقة بصيانة الشبكات الكهربائية ، يتم تنفيذ المنع وفقًا لخطة معدة مسبقًا معتمدة من قبل رئيس قسم معين. عند تنفيذه ، من الضروري التمييز بين الأنواع التالية من الصيانة الوقائية:
- التفتيش البصري.
- الصيانة الروتينية والوقائية.
- اختبار اختبارات المعدات الكهربائية أثناء قبولها وأثناء التشغيل.
يعد قصر الأسلاك الكهربائية على الأرض ظاهرة خطيرة للغاية يمكن أن تؤدي إلى نشوب حريق وما يتبعه من حريق. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه محفوف بإمكانية إصابة الأشخاص الذين يخدمون المنشآت ذات الجهد العالي. كل هذا يدفعنا في النهاية إلى اتخاذ تدابير حماية خاصة لضمان التشغيل الطبيعي للشبكات في غياب الأنماط الحرجة.
