Durante el funcionamiento de circuitos eléctricos de alto voltaje, a menudo existe un fenómeno definido por los documentos reglamentarios como un cortocircuito de interfase. Tal desviación del funcionamiento normal de los sistemas de suministro de energía está asociada con fallas en las líneas de suministro, cuyas consecuencias son impredecibles. La naturaleza especialmente peligrosa de los posibles daños nos obliga a abordar una serie de preguntas sobre qué es este fenómeno, a qué problemas conduce y cómo evitarlos.
El concepto y las razones de los cierres
El cortocircuito de interfase de la electricidad en circuitos multifásicos es una conexión involuntaria entre conductores aislados con una capa protectora dañada.
En algunos casos, se manifiesta como una falla a tierra monofásica o en el cuerpo del equipo eléctrico en funcionamiento.
Este estado de la red eléctrica es una violación del funcionamiento normal del sistema y se interpreta como una emergencia. En este caso, en los puntos de cierre de dos conductores o en los puntos de su contacto con el suelo, el valor de la corriente aumenta significativamente. Su valor máximo a veces alcanza varios miles de amperios. Los flujos incontrolados de electricidad pueden tener consecuencias devastadoras.
Las causas de las emergencias en las redes eléctricas de alta tensión son:
- Daño al aislamiento protector de cada uno de los conductores de fase debido a violaciones de las reglas para la operación de líneas de cable.
- Rotura accidental de uno de los núcleos del cable de aire y su cortocircuito a otro hilo o tierra.
- Cortocircuito de un cable con aislamiento dañado al cuerpo de una instalación eléctrica existente.
Cada uno de los casos de cortocircuito es el resultado de una violación grave de las reglas para el funcionamiento de equipos eléctricos y, de acuerdo con los requisitos de los documentos reglamentarios, necesita una investigación exhaustiva.
Tipos de cierres de emergencia
- Cortar dos cables de alto voltaje entre sí.
- Cortocircuito de un cable a neutro o tierra (cortocircuitos monofásicos).
- Contacto de dos conductores a la vez con la superficie del suelo.
En cada uno de estos casos, incluidas las faltas a tierra bifásicas, la falla considerada se manifiesta de manera especial, caracterizada por la propagación de corrientes y distribuciones de potenciales de emergencia. Además de estos factores, el proceso actual se describe mediante un indicador como voltaje de contacto. El parámetro especificado es el voltaje aplicado al cuerpo humano entre dos puntos de contacto en el cable desnudo.
El mismo tipo de efectos peligrosos incluye una diferencia de potencial que aparece entre las partes del cuerpo en contacto con un cable desnudo en cortocircuito a tierra. Con los cortocircuitos monofásicos, de particular interés es la cuestión de qué valor alcanza la tensión de contacto cuando la fase está cerrada.De acuerdo con las disposiciones del PUE, este indicador depende de la distancia entre las zonas de contacto y aumenta con su aumento.
En algunos casos, cuando la resistencia a la corriente que se propaga al suelo es demasiado alta, el voltaje de contacto alcanza un valor que es peligroso para los humanos.
Consecuencias del cortocircuito
- Brote de incendio por fusión y fuerte calentamiento del aislamiento de los conductores de fase.
- Fallo del equipo de potencia conectado a la línea dañada.
- Descarga eléctrica a una persona que accidentalmente se encuentra en un circuito de emergencia.
Al moverse en esta área, es importante tener en cuenta el llamado "voltaje escalonado", que se forma debido a la propagación de la corriente de fuga en el suelo entre las piernas de una persona. Este indicador se mide entre sus pies cuando se mueve alrededor de un cable que se ha caído al suelo. También puede alcanzar un valor peligroso, especialmente en caso de accidentes en líneas aéreas de alta tensión de 6,3-10 kW. Por lo tanto, se prescribe PUE para moverse en estas zonas con un característico paso de ganso: el pie está cerca del pie.
La condición principal para una protección confiable contra fallas monofásicas y bifásicas en líneas eléctricas de 220/380 voltios es un aislamiento de alta calidad capaz de soportar voltajes de prueba de hasta 1000 voltios. El valor de su resistencia, según el PUE, debe ser de al menos 0,5 Mohm para cada una de las fases. Para evitar incendios y averías del equipo, se instalan dispositivos de protección especiales en los circuitos de alimentación, que proporcionan una desconexión instantánea de la línea cuando se produce un cortocircuito. Dichos dispositivos incluyen:
- Fusibles automáticos lineales.
- Disyuntores de corriente y relés de alta tensión.
- Dispositivos de protección actuales y otros.
Con su ayuda, es posible prevenir las consecuencias destructivas de los cierres de fase, que a veces ocurren por razones que escapan al control de una persona.
Gracias a la adopción oportuna de las medidas adecuadas, es posible preservar la integridad de los recursos materiales, así como proteger al personal de descargas eléctricas.
Cierre de línea de alta tensión fase a fase: métodos de protección
Los circuitos de relé también se utilizan para proteger redes de alto voltaje. Se diferencian por su diseño simple y son dispositivos de conversión que operan de acuerdo con la ley de inducción de Faraday: guía del campo e / m. El equipo de relés, que protege las líneas de alta tensión contra sobretensiones, se basa en un transformador de corriente. Con su ayuda es posible controlar la cantidad de corriente en la línea de emergencia y, cuando alcanza el valor límite, generar una señal que va al devanado de un potente electroimán. Este dispositivo de protección, después de ser activado, desconecta todo el circuito de alimentación de la fuente de alimentación.
Independientemente de la disponibilidad de equipos de conmutación, el principal método de protección contra cortocircuitos de fase a fase y trifásicos es el uso de productos de cable con aislamiento de alta calidad. Si se cumple esta condición, cualquier línea de alto voltaje es capaz de soportar corrientes de cortocircuito que son muchas veces más altas que la tasa permitida.
Medidas preventivas
La forma más efectiva y confiable de prevenir cortocircuitos es un enfoque profesional para resolver los siguientes problemas técnicos y organizacionales:
- Seleccionar un cable de alimentación adecuado capaz de soportar sobrecargas de alta corriente.
- Cumplimiento estricto de las reglas para la instalación y operación de redes eléctricas, así como las máquinas y dispositivos conectados a ellas.
- Disponibilidad de actos de aceptación del sistema de alimentación en el momento de su puesta en servicio.
- El uso de equipos de protección modernos, que garantizan el apagado instantáneo de la línea en caso de emergencia.
Se presta especial atención a las medidas preventivas llevadas a cabo en estricto cumplimiento de los requisitos de la normativa vigente. De acuerdo con las disposiciones relativas al mantenimiento de las redes eléctricas, la prevención se lleva a cabo de acuerdo con un plan preestablecido aprobado por el jefe de un departamento en particular. Al implementarlo, es necesario distinguir entre los siguientes tipos de mantenimiento preventivo:
- Inspecciones visuales.
- Mantenimiento rutinario y preventivo.
- Ensayos de prueba de equipos eléctricos durante su aceptación y durante el funcionamiento.
El cortocircuito de los cables eléctricos a tierra es un fenómeno muy peligroso que puede provocar un incendio y el consiguiente incendio. Además, tiene la posibilidad de golpear a las personas que atienden las instalaciones con alta tensión. Todo esto finalmente nos obliga a tomar medidas especiales de protección para asegurar el normal funcionamiento de las redes en ausencia de modos críticos.
