Počas prevádzky elektrických obvodov vysokého napätia často dochádza k javu, ktorý je v regulačných dokumentoch definovaný ako medzifázový skrat. Takáto odchýlka od normálnej činnosti systémov napájania je spojená s poruchami v napájacích vedeniach, ktorých následky sú nepredvídateľné. Obzvlášť nebezpečná povaha možných škôd nás núti zaoberať sa mnohými otázkami, čo sa týka tohto javu, akých problémov vedie a ako sa im vyhnúť.
Koncepcia a dôvody uzávierok
Medzifázový skrat elektrickej energie vo viacfázových obvodoch je neúmyselné spojenie medzi izolovanými vodičmi s poškodeným ochranným povlakom.
V niektorých prípadoch sa prejavuje ako jednofázová zemná porucha alebo skupina prevádzkujúcich elektrických zariadení.
Tento stav elektrickej siete je porušením normálnej činnosti systému a interpretuje sa ako núdzový stav. V tomto prípade v bodoch uzavretia dvoch vodičov alebo v bodoch ich kontaktu so zemou sa prúd výrazne zvyšuje. Jeho maximálna hodnota niekedy dosahuje niekoľko tisíc ampérov. Nekontrolované toky elektrickej energie môžu mať zničujúce následky.
Príčiny mimoriadnych udalostí vo vysokonapäťových elektrických sieťach sú:
- Poškodenie ochrannej izolácie každého z fázových vodičov v dôsledku porušenia pravidiel pre prevádzku káblových vedení.
- Náhodné prerušenie jednej z žíl vzduchového kábla a jeho skratu na iný vodič alebo zem.
- Skratovanie drôtu s poškodenou izoláciou k telu existujúcej elektrickej inštalácie.
Každý z prípadov skratu je výsledkom hrubého porušenia pravidiel prevádzky elektrických zariadení a v súlade s požiadavkami regulačných dokumentov je potrebné jeho dôkladné prešetrenie.
Druhy núdzových uzáverov
- Skratovanie navzájom dvoch vysokonapäťových vodičov.
- Skrat jedného vodiča k nulovému vodiču alebo k zemi (jednofázové skraty).
- Kontakt dvoch vodičov naraz s povrchom zeme.
V každom z týchto prípadov, vrátane dvojfázových zemných porúch, sa uvažovaná porucha prejavuje zvláštnym spôsobom, charakterizovaným šírením prúdov a rozdelením núdzových potenciálov. Okrem týchto faktorov je súčasný proces opísaný takým indikátorom, ako je dotykové napätie. Zadaným parametrom je napätie privedené na ľudské telo medzi dvoma bodmi kontaktu holého drôtu.
Rovnaký typ nebezpečných účinkov zahŕňa potenciálny rozdiel, ktorý sa objavuje medzi časťami tela v kontakte s holým vodičom skratovaným na zem. Pri jednofázových skratoch je osobitne zaujímavá otázka, akú hodnotu dosiahne dotykové napätie, keď je fáza uzavretá.Podľa ustanovení PUE tento indikátor závisí od vzdialenosti medzi kontaktnými zónami a zvyšuje sa s jeho zväčšovaním.
V niektorých prípadoch, keď je odpor voči šíreniu prúdu k zemi príliš vysoký, dosiahne kontaktné napätie hodnotu, ktorá je pre človeka nebezpečná.
Následky skratu
- Vypuknutie požiaru v dôsledku roztavenia a silného zahriatia izolácie fázových vodičov.
- Výpadok napájacieho zariadenia pripojeného k poškodenému vedeniu.
- Úraz elektrickým prúdom osobe, ktorá sa náhodne ocitne v núdzovom okruhu.
Pri pohybe v tejto oblasti je dôležité brať do úvahy takzvané „krokové napätie“, ktoré vzniká v dôsledku šírenia unikajúceho prúdu do pôdy medzi nohami človeka. Tento indikátor sa meria medzi jeho chodidlami, keď sa pohybuje v blízkosti kábla, ktorý spadol na zem. Môže tiež dosiahnuť nebezpečnú hodnotu, najmä v prípade nehôd vo vysokonapäťových nadzemných vedeniach s výkonom 6,3 - 10 kW. Preto je predpísané PUE na pohyb v týchto zónach s charakteristickým husím krokom: noha je blízko nohy.
Hlavnou podmienkou spoľahlivej ochrany pred jednofázovými a dvojfázovými poruchami v elektrických vedeniach 220/380 Voltov je vysokokvalitná izolácia schopná odolať testovacím napätiam do 1000 voltov. Hodnota jeho odporu podľa PUE musí byť najmenej 0,5 Mohm pre každú z fáz. Aby sa zabránilo požiarom a poruchám zariadení, sú v silových obvodoch nainštalované špeciálne ochranné zariadenia, ktoré umožňujú okamžité odpojenie vedenia, keď dôjde ku skratu. Medzi takéto zariadenia patria:
- Lineárne automatické poistky.
- Prúdové chrániče a relé vysokého napätia.
- Prístroje na ochranu prúdu a iné.
S ich pomocou je možné zabrániť deštruktívnym následkom fázových uzáverov, ktoré sa niekedy vyskytujú z dôvodov mimo kontroly človeka.
Vďaka včasnému prijatiu vhodných opatrení je možné zachovať celistvosť materiálnych zdrojov a chrániť personál pred úrazom elektrickým prúdom.
Uzavretie vedenia vysokého napätia medzi fázami: ochranné metódy
Reléové obvody sa tiež používajú na ochranu vysokonapäťových sietí. Líšia sa jednoduchým dizajnom a prevádzajú zariadenia pracujúce podľa Faradayovho zákona indukcie - navádzania na pole e / m. Reléové zariadenie, ktoré poskytuje ochranu vedení vysokého napätia pred prepätím, je založené na prúdovom transformátore. S jeho pomocou je možné riadiť množstvo prúdu v núdzovom vedení a po dosiahnutí medznej hodnoty generovať signál smerujúci na vinutie silného elektromagnetu. Toto ochranné zariadenie po spustení odpojí celý napájací obvod od napájacieho zdroja.
Bez ohľadu na dostupnosť spínacích zariadení je hlavným spôsobom ochrany pred fázovými a trojfázovými skratmi použitie káblových výrobkov s vysoko kvalitnou izoláciou. Ak je táto podmienka splnená, každé vysokonapäťové vedenie je schopné odolávať skratovým prúdom, ktoré sú mnohonásobne vyššie ako prípustná rýchlosť.
Preventívne opatrenia
Najefektívnejším a najspoľahlivejším spôsobom, ako zabrániť skratom, je profesionálny prístup k riešeniu nasledujúcich technických a organizačných problémov:
- Výber vhodného napájacieho kábla schopného odolávať veľkým nadprúdom.
- Prísne dodržiavanie pravidiel pre inštaláciu a prevádzku elektrických sietí, ako aj strojov a zariadení k nim pripojených.
- Dostupnosť aktov prijatia systému napájania po jeho uvedení do prevádzky.
- Používanie moderných druhov ochranných prostriedkov, ktoré zaručujú okamžité odstavenie vedenia v prípade núdze.
Osobitná pozornosť sa venuje preventívnym opatreniam vykonávaným v prísnom súlade s požiadavkami platných predpisov. Podľa ustanovení týkajúcich sa údržby elektrických sietí sa prevencia vykonáva podľa vopred vypracovaného plánu schváleného vedúcim konkrétneho oddelenia. Pri jeho implementácii je potrebné rozlišovať medzi nasledujúcimi typmi preventívnej údržby:
- Vizuálne kontroly.
- Pravidelná a preventívna údržba.
- Skúšobné skúšky elektrického zariadenia počas jeho preberania a počas prevádzky.
Skrat elektrických vodičov na zem je veľmi nebezpečný jav, ktorý môže viesť k požiaru a následnému požiaru. Okrem toho je plná možnosti zasiahnutia osôb obsluhujúcich zariadenie vysokým napätím. To všetko nás nakoniec núti prijať špeciálne ochranné opatrenia na zabezpečenie normálnej prevádzky sietí pri absencii kritických režimov.
