O que é um curto-circuito fase-fase - conceito e razões

Durante a operação de circuitos elétricos de alta tensão, geralmente há um fenômeno definido por documentos regulamentares como um curto-circuito interfase. Esse desvio da operação normal dos sistemas de alimentação está associado a falhas nas linhas de alimentação, cujas consequências são imprevisíveis. A natureza especialmente perigosa dos possíveis danos nos obriga a lidar com uma série de questões sobre o que é esse fenômeno, a que problemas ele leva e como evitá-los.

O conceito e as razões para encerramentos

O curto-circuito interfásico de eletricidade em circuitos multifásicos é uma conexão não intencional entre condutores isolados com um revestimento protetor danificado.

Em alguns casos, ela se manifesta como uma falha de aterramento monofásica ou o corpo do equipamento elétrico em operação.

Este estado da rede elétrica é uma violação da operação normal do sistema e é interpretado como uma emergência. Neste caso, nos pontos de fechamento de dois condutores ou nos pontos de contato com o solo, a corrente aumenta significativamente. Seu valor máximo às vezes atinge vários milhares de Ampères. Fluxos descontrolados de eletricidade podem levar a consequências devastadoras.

As causas de emergências em redes elétricas de alta tensão são:

• Danos ao isolamento de proteção de cada um dos condutores de fase devido a violações das regras para a operação de linhas de cabos.
• Quebra acidental de um dos núcleos do cabo de ar e seu curto-circuito com outro fio ou terra.
• Encurtando um fio com isolamento danificado ao corpo de uma instalação elétrica existente.

Cada um dos casos de curto-circuito é o resultado de uma violação grosseira das regras de funcionamento dos equipamentos elétricos e, de acordo com os requisitos dos documentos regulamentares, necessita de uma investigação aprofundada.

Tipos de fechamentos de emergência

De acordo com o tipo de fonte de alimentação, todos os curtos-circuitos são divididos em danos ocorridos em circuitos monofásicos ou trifásicos e, de acordo com o seu número - em curtos-circuitos simples e duplos. O caso mais simples são as linhas monofásicas, nas quais apenas uma falta monofásica para neutro ou terra é possível. Um curto-circuito trifásico é caracterizado por uma grande variedade de possibilidades, uma vez que o número de fios em um cabo aumenta para 3. Neste caso, as seguintes opções de danos são possíveis:

• Curto-circuito de dois fios de alta tensão um ao outro.
• Curto-circuito de um fio para neutro ou terra (curtos-circuitos monofásicos).
• Contato de dois condutores ao mesmo tempo com a superfície do solo.

Em cada um desses casos, incluindo faltas à terra bifásicas, a falta considerada se manifesta de maneira especial, caracterizada por correntes difusas e distribuições de potenciais de emergência. Além desses fatores, o processo atual é descrito por um indicador como a tensão de toque. O parâmetro especificado é a voltagem aplicada ao corpo humano entre dois pontos de contato no fio desencapado.

O mesmo tipo de efeitos perigosos inclui uma diferença de potencial que aparece entre as partes do corpo em contato com um fio desencapado em curto com o aterramento. Com curtos-circuitos monofásicos, é de particular interesse a questão de qual valor a tensão de toque atinge quando a fase está fechada.De acordo com as disposições da PUE, este indicador depende da distância entre as zonas de contato e aumenta com o seu aumento.

Em alguns casos, quando a resistência à corrente que se espalha para o solo é muito alta, a tensão de contato atinge um valor perigoso para os humanos.

Consequências do curto-circuito

As manifestações perigosas de um curto-circuito interfásico de um circuito trifásico (bem como de um monofásico) incluem as consequências associadas ao fluxo de correntes na linha de valores extremamente elevados. Eles naturalmente causam as seguintes situações de emergência:

• Explosão de incêndio devido ao derretimento e forte aquecimento do isolamento dos condutores de fase.
• Falha do equipamento de energia conectado à linha danificada.
• Choque elétrico de uma pessoa que acidentalmente se encontra em um circuito de emergência.

Ao movimentar-se nesta área, é importante levar em consideração a chamada "tensão de degrau", que se forma devido ao espalhamento da corrente de fuga para o solo entre as pernas de uma pessoa. Este indicador é medido entre seus pés ao se mover perto de um cabo que caiu no chão. Também pode atingir um valor perigoso, especialmente em caso de acidentes em linhas aéreas de alta tensão de 6,3-10 kW. Portanto, o PUE é prescrito para se mover nessas zonas com um passo de ganso característico: o pé está perto do pé.

A principal condição para proteção confiável contra falhas monofásicas e bifásicas em linhas de energia de 220/380 Volt é o isolamento de alta qualidade, capaz de suportar tensões de teste de até 1000 Volts. O valor da sua resistência, segundo a PUE, deve ser de pelo menos 0,5 Mohm para cada uma das fases. Para evitar incêndios e quebras de equipamento, dispositivos de proteção especiais são instalados nos circuitos de energia, que fornecem desconexão instantânea da linha quando ocorre um curto-circuito. Esses dispositivos incluem:

• Fusíveis automáticos lineares.
• Disjuntores de corrente e relés de alta tensão.
• Dispositivos de proteção atuais e outros.

Com a ajuda deles, é possível prevenir as consequências destrutivas do fechamento de fases, que às vezes ocorrem por motivos fora do controle de uma pessoa.

Graças à adoção oportuna de medidas cabíveis, é possível preservar a integridade dos recursos materiais, bem como proteger o pessoal de choques elétricos.

Fechamento de linha de alta tensão fase-fase: métodos de proteção

Não é permitido o uso de seccionadores automáticos em circuitos de alimentação com tensão de operação superior a 1000 Volts, pois ao abrir seus contatos de potência, forma-se um arco de alta potência. Neste caso, interruptores de óleo, vácuo ou gás são usados ​​para alternar as linhas.

Os circuitos de relé também são usados ​​para proteger redes de alta tensão. Eles diferem em design simples e são dispositivos de conversão operando de acordo com a lei de indução de Faraday - orientação do campo e / m. O equipamento de relé, que fornece proteção de linhas de alta tensão contra sobretensão, é baseado em um transformador de corrente. Com a sua ajuda, é possível controlar a quantidade de corrente na linha de emergência e, ao atingir o valor limite, gerar um sinal que vai para o enrolamento de um poderoso eletroímã. Este dispositivo de proteção, após ser acionado, desconecta todo o circuito de alimentação da fonte de alimentação.

Independentemente da disponibilidade de equipamentos de comutação, o principal método de proteção contra curto-circuitos fase-fase e trifásico é o uso de produtos de cabo com isolamento de alta qualidade. Se essa condição for atendida, qualquer linha de alta tensão será capaz de suportar correntes de curto-circuito muitas vezes maiores do que a taxa permitida.

Medidas preventivas

A maneira mais eficaz e confiável de prevenir curtos-circuitos é uma abordagem profissional para resolver os seguintes problemas técnicos e organizacionais:

• Seleção de um cabo de alimentação adequado, capaz de suportar altas sobrecargas de corrente.
• Rigorosa observância das normas de instalação e funcionamento das redes elétricas, bem como das máquinas e dispositivos a elas conectados.
• Disponibilidade de atos de aceitação do sistema de alimentação no momento do seu comissionamento.
• Utilização de modernos equipamentos de proteção que garantem o desligamento instantâneo da linha em caso de emergência.

É dada especial atenção às medidas preventivas executadas em estrita conformidade com os requisitos da regulamentação em vigor. De acordo com as disposições relativas à manutenção das redes eléctricas, a prevenção é efectuada de acordo com um plano previamente elaborado e aprovado pelo responsável de um determinado serviço. Ao implementá-lo, é necessário distinguir entre os seguintes tipos de manutenção preventiva:

• Inspeções visuais.
• Manutenção de rotina e preventiva.
• Ensaios de teste de equipamentos elétricos durante sua aceitação e durante a operação.

O curto-circuito dos fios elétricos ao solo é um fenômeno muito perigoso que pode levar a um incêndio e subsequente incêndio. Além disso, está repleto da possibilidade de atingir as pessoas que atendem as instalações com alta tensão. Em última análise, tudo isso nos obriga a tomar medidas de proteção especiais para garantir o funcionamento normal das redes na ausência de modos críticos.