Τι είναι ένα βραχυκύκλωμα φάσης προς φάση - έννοια και λόγοι

Κατά τη λειτουργία ηλεκτρικών κυκλωμάτων υψηλής τάσης, υπάρχει συχνά ένα φαινόμενο που ορίζεται από τα ρυθμιστικά έγγραφα ως βραχυκύκλωμα ενδιάμεσης φάσης. Μια τέτοια απόκλιση από την κανονική λειτουργία των συστημάτων τροφοδοσίας συνδέεται με βλάβες στις γραμμές τροφοδοσίας, οι συνέπειες των οποίων είναι απρόβλεπτες. Η ιδιαίτερα επικίνδυνη φύση των πιθανών ζημιών μας αναγκάζει να αντιμετωπίσουμε μια σειρά ερωτήσεων σχετικά με το τι είναι αυτό το φαινόμενο, τι προβλήματα οδηγεί και πώς να τα αποφύγουμε.

Η ιδέα και οι λόγοι κλεισίματος

Το βραχυκύκλωμα ενδοφασικής ηλεκτρικής ενέργειας σε πολυφασικά κυκλώματα είναι μια ακούσια σύνδεση μεταξύ μονωμένων αγωγών με κατεστραμμένη προστατευτική επίστρωση.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, εκδηλώνεται ως μονοφασικό σφάλμα γείωσης ή ως σώμα λειτουργικού ηλεκτρικού εξοπλισμού.

Αυτή η κατάσταση του ηλεκτρικού δικτύου αποτελεί παραβίαση της κανονικής λειτουργίας του συστήματος και ερμηνεύεται ως κατάσταση έκτακτης ανάγκης. Σε αυτήν την περίπτωση, στα σημεία κλεισίματος δύο αγωγών ή στα σημεία επαφής τους με το έδαφος, η τρέχουσα τιμή αυξάνεται σημαντικά. Η μέγιστη τιμή του φτάνει μερικές φορές αρκετές χιλιάδες Αμπέρ. Οι ανεξέλεγκτες ροές ηλεκτρικής ενέργειας μπορούν να οδηγήσουν σε καταστροφικές συνέπειες.

Οι αιτίες έκτακτης ανάγκης σε ηλεκτρικά δίκτυα υψηλής τάσης είναι:

• Ζημιά στην προστατευτική μόνωση καθενός από τους αγωγούς φάσης λόγω παραβιάσεων των κανόνων λειτουργίας των καλωδίων.
• Τυχαία θραύση ενός από τους πυρήνες του καλωδίου αέρα και του βραχυκυκλώματος σε άλλο καλώδιο ή γείωση.
• Βραχυκύκλωμα καλωδίου με κατεστραμμένη μόνωση στο σώμα μιας υπάρχουσας ηλεκτρικής εγκατάστασης.

Κάθε περίπτωση βραχυκυκλώματος είναι αποτέλεσμα βαριάς παραβίασης των κανόνων λειτουργίας ηλεκτρικού εξοπλισμού και, σύμφωνα με τις απαιτήσεις των κανονιστικών εγγράφων, χρειάζεται διεξοδική διερεύνηση.

Τύποι κλεισίματος έκτακτης ανάγκης

Ανάλογα με τον τύπο τροφοδοσίας, όλα τα βραχυκύκλωμα χωρίζονται σε ζημιές που συνέβησαν σε μονοφασικά ή τριφασικά κυκλώματα και ανάλογα με τον αριθμό τους - σε μονοκύκλωμα και διπλά βραχυκύκλωμα. Η απλούστερη περίπτωση είναι μονοφασικές γραμμές, στις οποίες είναι δυνατή μόνο ένα μονοφασικό σφάλμα σε ουδέτερο ή γείωση. Ένα βραχυκύκλωμα τριών φάσεων διακρίνεται από μια μεγάλη ποικιλία δυνατοτήτων, καθώς ο αριθμός των καλωδίων σε ένα καλώδιο αυξάνεται σε 3. Σε αυτήν την περίπτωση, είναι δυνατές οι ακόλουθες επιλογές ζημιάς:

• Βραχυκύκλωμα δύο καλωδίων υψηλής τάσης μεταξύ τους.
• Βραχυκύκλωμα ενός καλωδίου σε ουδέτερο ή γείωση (μονοφασικά βραχυκύκλωμα).
• Επαφή δύο αγωγών ταυτόχρονα με την επιφάνεια του εδάφους.

Σε καθεμία από αυτές τις περιπτώσεις, συμπεριλαμβανομένων των δύο φάσεων γείωσης, το θεωρούμενο σφάλμα εκδηλώνεται με έναν ειδικό τρόπο, που χαρακτηρίζεται από την εξάπλωση ρεύματος και τη διανομή δυναμικού έκτακτης ανάγκης. Εκτός από αυτούς τους παράγοντες, η τρέχουσα διαδικασία περιγράφεται από έναν τέτοιο δείκτη όπως την τάση αφής. Η καθορισμένη παράμετρος είναι η τάση που εφαρμόζεται στο ανθρώπινο σώμα μεταξύ δύο σημείων επαφής στο γυμνό καλώδιο.

Ο ίδιος τύπος επικίνδυνων επιπτώσεων περιλαμβάνει μια πιθανή διαφορά που εμφανίζεται μεταξύ των τμημάτων του σώματος σε επαφή με ένα γυμνό σύρμα βραχυκυκλωμένο στο έδαφος. Με βραχυκυκλώματα μονοφασικού, ιδιαίτερου ενδιαφέροντος είναι το ερώτημα της τιμής φτάνει η τάση αφής όταν κλείσει η φάση.Σύμφωνα με τις διατάξεις του PUE, αυτός ο δείκτης εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ των ζωνών επαφής και αυξάνεται με την αύξηση του.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, όταν η αντίσταση στο ρεύμα εξαπλώνεται στο έδαφος είναι πολύ υψηλή, η τάση επαφής φτάνει σε μια τιμή που είναι επικίνδυνη για τον άνθρωπο.

Συνέπειες βραχυκυκλώματος

Οι επικίνδυνες εκδηλώσεις ενός βραχυκυκλώματος ενδιάμεσης φάσης ενός τριφασικού κυκλώματος (καθώς και ενός μονοφασικού) περιλαμβάνουν τις συνέπειες που σχετίζονται με τη ροή των ρευμάτων στη γραμμή εξαιρετικά υψηλών τιμών. Φυσικά προκαλούν τις ακόλουθες καταστάσεις έκτακτης ανάγκης:

• Έκρηξη πυρκαγιάς λόγω τήξης και ισχυρής θέρμανσης της μόνωσης των αγωγών φάσης.
• Βλάβη του ηλεκτρικού εξοπλισμού που είναι συνδεδεμένος στη χαλασμένη γραμμή.
• Ηλεκτροπληξία ενός ατόμου που βρίσκεται κατά λάθος σε ένα κύκλωμα έκτακτης ανάγκης.

Κατά τη μετακίνηση σε αυτήν την περιοχή, είναι σημαντικό να ληφθεί υπόψη η λεγόμενη "τάση βήματος", η οποία σχηματίζεται λόγω της εξάπλωσης του ρεύματος διαρροής στο έδαφος μεταξύ των ποδιών ενός ατόμου. Αυτή η ένδειξη μετριέται μεταξύ των ποδιών του όταν κινείται γύρω από ένα καλώδιο που έχει πέσει στο έδαφος. Μπορεί επίσης να φτάσει σε μια επικίνδυνη τιμή, ειδικά σε περίπτωση ατυχημάτων σε εναέριες γραμμές υψηλής τάσης 6,3-10 kW. Ως εκ τούτου, το PUE συνταγογραφείται να κινείται σε αυτές τις ζώνες με ένα χαρακτηριστικό βήμα χήνας: το πόδι είναι κοντά στο πόδι.

Η κύρια προϋπόθεση για αξιόπιστη προστασία έναντι μονοφασικών και διφασικών βλαβών σε ηλεκτροφόρα καλώδια 220/380 Volt είναι η υψηλής ποιότητας μόνωση ικανή να αντέξει τάσεις δοκιμής έως 1000 Volt. Η τιμή της αντίστασης του, σύμφωνα με το PUE, πρέπει να είναι τουλάχιστον 0,5 Mohm για καθεμία από τις φάσεις. Για να αποφευχθούν πυρκαγιές και βλάβες του εξοπλισμού, ειδικές προστατευτικές συσκευές εγκαθίστανται στα κυκλώματα ισχύος, τα οποία παρέχουν άμεση αποσύνδεση της γραμμής όταν συμβαίνει βραχυκύκλωμα. Τέτοιες συσκευές περιλαμβάνουν:

• Γραμμικές αυτόματες ασφάλειες.
• Τρέχοντες διακόπτες και ρελέ υψηλής τάσης.
• Τρέχουσες συσκευές προστασίας και άλλα.

Με τη βοήθειά τους, είναι δυνατόν να αποφευχθούν οι καταστροφικές συνέπειες του κλεισίματος φάσης, οι οποίες μερικές φορές συμβαίνουν για λόγους πέρα ​​από τον έλεγχο ενός ατόμου.

Χάρη στην έγκαιρη υιοθέτηση κατάλληλων μέτρων, είναι δυνατή η διατήρηση της ακεραιότητας των υλικών πόρων, καθώς και η προστασία του προσωπικού από ηλεκτροπληξία.

Κλείσιμο γραμμής υψηλής τάσης φάσης προς φάση: μέθοδοι προστασίας

Δεν επιτρέπεται η χρήση αυτόματων αποσυνδετών σε κυκλώματα τροφοδοσίας με τάση λειτουργίας άνω των 1000 Volt, καθώς όταν ανοίγουν οι επαφές ισχύος τους, σχηματίζεται ένα τόξο υψηλής ισχύος. Σε αυτήν την περίπτωση, οι διακόπτες λαδιού, κενού ή αερίου χρησιμοποιούνται για την εναλλαγή των γραμμών.

Τα κυκλώματα ρελέ χρησιμοποιούνται επίσης για την προστασία δικτύων υψηλής τάσης. Διαφέρουν στον απλό σχεδιασμό και μετατρέπουν συσκευές που λειτουργούν σύμφωνα με τον νόμο επαγωγής του Faraday - καθοδήγηση του πεδίου e / m. Ο εξοπλισμός ρελέ, που παρέχει προστασία γραμμών υψηλής τάσης από υπέρταση, βασίζεται σε μετασχηματιστή ρεύματος. Με τη βοήθειά του, είναι δυνατός ο έλεγχος της ποσότητας ρεύματος στη γραμμή έκτακτης ανάγκης και, όταν φτάσει στην οριακή τιμή, παράγει ένα σήμα που πηγαίνει στην περιέλιξη ενός ισχυρού ηλεκτρομαγνήτη. Αυτή η προστατευτική συσκευή, αφού ενεργοποιηθεί, αποσυνδέει ολόκληρο το κύκλωμα τροφοδοσίας από το τροφοδοτικό.

Ανεξάρτητα από τη διαθεσιμότητα του εξοπλισμού εναλλαγής, η κύρια μέθοδος προστασίας έναντι βραχυκυκλωμάτων φάσης σε φάση και τριφασικών είναι η χρήση καλωδίων με μόνωση υψηλής ποιότητας. Εάν πληρούται αυτή η συνθήκη, οποιαδήποτε γραμμή υψηλής τάσης είναι ικανή να αντέχει ρεύματα βραχυκυκλώματος που είναι πολλές φορές υψηλότερα από την επιτρεπόμενη ταχύτητα.

Προληπτικά μέτρα

Ο πιο αποτελεσματικός και αξιόπιστος τρόπος πρόληψης βραχυκυκλωμάτων είναι μια επαγγελματική προσέγγιση για την επίλυση των ακόλουθων τεχνικών και οργανωτικών ζητημάτων:

• Επιλογή κατάλληλου καλωδίου ισχύος ικανό να αντέχει σε υψηλά ρεύματα.
• Αυστηρή τήρηση των κανόνων εγκατάστασης και λειτουργίας ηλεκτρικών δικτύων, καθώς και των μηχανών και των συσκευών που συνδέονται με αυτά.
• Διαθεσιμότητα πράξεων αποδοχής του συστήματος τροφοδοσίας μετά την έναρξη λειτουργίας του.
• Η χρήση σύγχρονων τύπων προστατευτικού εξοπλισμού, που εγγυάται άμεση διακοπή λειτουργίας της γραμμής σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης.

Ιδιαίτερη προσοχή δίνεται στα προληπτικά μέτρα που εφαρμόζονται αυστηρά σύμφωνα με τις απαιτήσεις των ισχυόντων κανονισμών. Σύμφωνα με τις διατάξεις σχετικά με τη συντήρηση των ηλεκτρικών δικτύων, η πρόληψη πραγματοποιείται σύμφωνα με ένα προκαθορισμένο σχέδιο εγκεκριμένο από τον προϊστάμενο ενός συγκεκριμένου τμήματος. Κατά την εφαρμογή του, είναι απαραίτητο να γίνει διάκριση μεταξύ των ακόλουθων τύπων προληπτικής συντήρησης:

• Οπτικές επιθεωρήσεις.
• Τακτική και προληπτική συντήρηση.
• Δοκιμή δοκιμών ηλεκτρικού εξοπλισμού κατά την αποδοχή του και κατά τη λειτουργία.

Το βραχυκύκλωμα των ηλεκτρικών καλωδίων στη γείωση είναι ένα πολύ επικίνδυνο φαινόμενο που μπορεί να οδηγήσει σε πυρκαγιά και επακόλουθη πυρκαγιά. Επιπλέον, είναι γεμάτο με τη δυνατότητα να χτυπήσουν άτομα που εξυπηρετούν τις εγκαταστάσεις με υψηλή τάση. Όλα αυτά μας αναγκάζουν τελικά να λάβουμε ειδικά μέτρα προστασίας για να διασφαλίσουμε την ομαλή λειτουργία των δικτύων ελλείψει κρίσιμων τρόπων.