Какво е фазово-фазово късо съединение - концепция и причини

По време на работа на електрическите вериги с високо напрежение често има явление, определено от регулаторните документи като междуфазно късо съединение. Такова отклонение от нормалната работа на електрозахранващите системи е свързано с неизправности в захранващите линии, последствията от които са непредсказуеми. Особено опасният характер на възможните щети ни принуждава да се справим с редица въпроси относно това какво е това явление, до какви проблеми води и как да ги избегнем.

Концепцията и причините за затварянето

Междуфазното късо съединение на електричеството в многофазните вериги е неволно свързване между изолирани проводници с повредено защитно покритие.

В някои случаи се проявява като еднофазна земна повреда или тяло на работещо електрическо оборудване.

Това състояние на електрическата мрежа е нарушение на нормалната работа на системата и се тълкува като аварийна ситуация. В този случай в точките на затваряне на два проводника или в точките на контакта им със земята, токът се увеличава значително. Максималната му стойност понякога достига няколко хиляди ампера. Неконтролираните потоци на електроенергия могат да доведат до опустошителни последици.

Причините за извънредни ситуации във високоволтовите електрически мрежи са:

• Повреда на защитната изолация на всеки от фазовите проводници поради нарушения на правилата за работа на кабелни линии.
• Случайно счупване на едно от жилата на въздушния кабел и късо съединение на друг проводник или маса.
• Окъсяване на проводник с повредена изолация към тялото на съществуваща електрическа инсталация.

Всеки от случаите на късо съединение е резултат от грубо нарушение на правилата за работа на електрическото оборудване и в съответствие с изискванията на нормативните документи се нуждае от задълбочено разследване.

Видове аварийно затваряне

Според вида на захранването всички къси съединения се разделят на повреди, възникнали в еднофазни или трифазни вериги, а според броя им - на единични и двойни къси съединения. Най-простият случай са еднофазни линии, при които е възможна само еднофазна повреда в неутрално или земно положение. Трифазното късо съединение се отличава с голямо разнообразие от възможности, тъй като броят на проводниците в кабела се увеличава до 3. В този случай са възможни следните опции за повреда:

• Прекъсване на две високоволтови проводници един към друг.
• Късо съединение на един проводник към нула или земя (еднофазни къси съединения).
• Контакт на два проводника наведнъж със земната повърхност.

Във всеки от тези случаи, включително двуфазни земни разломи, разглежданата повреда се проявява по специален начин, характеризиращ се с разпространение на токове и разпределение на аварийни потенциали. В допълнение към тези фактори, текущият процес се описва с такъв индикатор като напрежение на допир. Посоченият параметър е напрежението, приложено към човешкото тяло между две допирни точки на голия проводник.

Същият вид опасни ефекти включват потенциална разлика, която се появява между частите на тялото в контакт с гола тел, късо на земята. При еднофазните къси съединения от особен интерес е въпросът до каква стойност достига напрежението на допир, когато фазата е затворена.Според разпоредбите на PUE този показател зависи от разстоянието между контактните зони и се увеличава с увеличаването му.

В някои случаи, когато съпротивлението на разпространение на тока към земята е твърде високо, контактното напрежение достига стойност, която е опасна за хората.

Последици от късо съединение

Опасните прояви на междуфазно късо съединение на трифазна верига (както и на еднофазна) включват последствията, свързани с потока на токове в линията на изключително високи стойности. Те естествено причиняват следните извънредни ситуации:

• Избухване на пожар поради топене и силно нагряване на изолацията на фазовите проводници.
• Неизправност на захранващото оборудване, свързано към повредената линия.
• Токов удар на човек, който случайно се окаже в аварийна верига.

При движение в тази зона е важно да се вземе предвид така нареченото „напрежение на стъпка“, което се образува поради разпространението на тока на изтичане в почвата между краката на човек. Този индикатор се измерва между краката му, когато се движи близо до кабел, който е паднал на земята. Той може също да достигне опасна стойност, особено в случай на аварии във въздушни линии с високо напрежение от 6,3-10 kW. Следователно, PUE се предписва да се движи в тези зони с характерна гъши стъпка: кракът е близо до стъпалото.

Основното условие за надеждна защита срещу еднофазни и двуфазни повреди в електропроводи 220/380 Volt е висококачествената изолация, способна да издържи изпитвателни напрежения до 1000 Volts. Стойността на неговото съпротивление, според PUE, трябва да бъде най-малко 0,5 Mohm за всяка от фазите. За да се предотвратят пожари и повреди на оборудването, в силовите вериги са инсталирани специални защитни устройства, които осигуряват незабавно изключване на линията при възникване на късо съединение. Такива устройства включват:

• Линейни автоматични предпазители.
• Прекъсвачи на ток и релета за високо напрежение.
• Устройства за токова защита и други.

С тяхна помощ е възможно да се предотвратят разрушителните последици от фазовите затваряния, които понякога се случват по независещи от човека причини.

Благодарение на своевременното приемане на подходящи мерки е възможно да се запази целостта на материалните ресурси, както и да се предпази персонала от токов удар.

Фазово-фазово затваряне на високо напрежение: методи за защита

Не е разрешено използването на автоматични разединители в захранващи вериги с работно напрежение над 1000 Волта, тъй като когато техните силови контакти се отворят, се образува дъга с висока мощност. В този случай се използват превключватели на масло, вакуум или газ за превключване на линиите.

Релейните вериги се използват и за защита на мрежи с високо напрежение. Те се различават по опростен дизайн и са преобразуващи устройства, работещи съгласно закона на Фарадей за индукцията - насочване на полето e / m. Релейното оборудване, което осигурява защита на високоволтовите линии от пренапрежение, се основава на токов трансформатор. С негова помощ е възможно да се контролира количеството на тока в аварийната линия и когато достигне граничната стойност, да се генерира сигнал, който отива към намотката на мощен електромагнит. Това защитно устройство след задействане изключва цялата захранваща верига от захранването.

Независимо от наличието на комутационно оборудване, основният метод за защита срещу фазови и трифазни къси съединения е използването на кабелни продукти с висококачествена изолация. Ако това условие е изпълнено, всяка линия за високо напрежение е в състояние да издържи токове на късо съединение, които са в пъти по-високи от допустимата скорост.

Предпазни мерки

Най-ефективният и надежден начин за предотвратяване на късо съединение е професионалният подход за решаване на следните технически и организационни проблеми:

• Избор на подходящ захранващ кабел, способен да издържи на високи токови претоварвания.
• Стриктно спазване на правилата за инсталиране и експлоатация на електрически мрежи, както и на свързаните към тях машини и устройства.
• Наличие на актове за приемане на електрозахранващата система при нейното въвеждане в експлоатация.
• Използването на съвременни видове защитно оборудване, което гарантира незабавно спиране на линията в случай на извънредна ситуация.

Особено внимание се обръща на превантивните мерки, извършвани в строго съответствие с изискванията на действащите разпоредби. Съгласно разпоредбите относно поддръжката на електрическите мрежи, профилактиката се извършва съгласно предварително изготвен план, одобрен от ръководителя на определен отдел. При прилагането му е необходимо да се прави разлика между следните видове превантивна поддръжка:

• Визуални проверки.
• Рутинна и превантивна поддръжка.
• Тестови тестове на електрическо оборудване по време на приемането му и по време на работа.

Окъсяването на електрически проводници към земята е много опасно явление, което може да доведе до пожар и последващ пожар. В допълнение, това е изпълнено с възможност за удряне на хора, обслужващи инсталациите, с високо напрежение. Всичко това в крайна сметка ни принуждава да предприемем специални мерки за защита, за да осигурим нормалната работа на мрежите при липса на критични режими.