По време на работа на електрически вериги с високо напрежение често е явление, дефинирано от регулаторните документи като междуфазна верига. Това отклонение от нормалната работа на електроснабдителните системи е свързано с неизправности на захранващите линии, последствията от които са непредвидими. Особено опасният характер на възможните щети налага да се справят с редица въпроси относно това какво е това явление, какви проблеми води и как да ги избегнем.
Концепцията и причините за закриването
Интерфазната верига на електричество в многофазни вериги е непреднамереното свързване на изолирани проводници с повредено защитно покритие.
В някои случаи се проявява като еднофазна повреда на земята или случай на работещо електрическо оборудване.
Това състояние на електрическата мрежа е нарушение на нормалния режим на работа на системата и се третира като аварийно. В този случай, в точките на затваряне на двата проводника или в точките на техния контакт със земята, токът значително се увеличава. Максималната му стойност понякога достига няколко хиляди ампера. Неконтролираните потоци на електроенергия могат да доведат до пагубни последици.
Причините за аварийни ситуации в електрическите мрежи с високо напрежение са:
- Повреда на защитната изолация на всеки от фазовите проводници поради нарушаване на правилата за работа на кабелни линии.
- Случайно счупване на един от проводниците на въздушен кабел и неговото късо съединение към друг проводник или земя.
- Късане на жицата с повредена изолация към корпуса на съществуващата електрическа инсталация.
Всеки от случаите на късо съединение е следствие от грубо нарушение на правилата за експлоатация на електрическо оборудване и в съответствие с изискванията на нормативните документи трябва да бъде задълбочено проучен.
Видове неизправности
По вида на захранването всички къси съединения се разделят на повреди, възникнали в еднофазни или трифазни вериги, а по техния брой - на единични и двойни неизправности. Най-простият случай е еднофазни линии, при които е възможно само еднофазно затваряне към неутрална или земна. Трифазното късо съединение има голям брой опции, тъй като броят на проводниците в кабела се увеличава до 3. Възможни са следните опции за повреди:
- Късо съединение на два проводника с високо напрежение помежду си.
- Късо съединение от един проводник до неутрален или заземен (еднофазно късо съединение).
- Контакт на два проводника със земната повърхност наведнъж.
Във всеки от тези случаи, включително двуфазно късо съединение към земята, разглежданата неизправност се проявява по специален начин, характеризиращ се с разпръскване на токове и разпределение на аварийни потенциали. В допълнение към тези фактори, текущият процес се описва чрез индикатор като допир напрежение. Указаният параметър представлява напрежението, приложено към човешкото тяло между две точки на контакт с голата жица.
Същият тип опасни ефекти включва потенциалната разлика, която се появява между частите на тялото в контакт с голата жица, затворена към земята. При еднофазните къси съединения от особен интерес е въпросът до каква величина достига напрежението на допир, когато фазата е затворена. Според разпоредбите на PUE, този индикатор зависи от разстоянието между контактните зони и се увеличава с увеличаването му.
В някои случаи, когато съпротивлението срещу разпространение на тока към земята е твърде високо, контактното напрежение достига опасна стойност за човек.
Последствия от KZ
Опасните прояви на междуфазно затваряне на трифазна верига (както и еднофазна) включват последствията, свързани с потока на изключително големи стойности в текущата линия. Те естествено стават причина за следните спешни ситуации:
- Възникване на пожар поради топене и силно нагряване на изолацията на фазови проводници.
- Аварийно захранване на оборудване, свързано към повредена линия.
- Токов удар за човек, случайно попаднал в аварийна верига.
При движение в тази зона е важно да се вземе предвид така нареченото „стъпалово напрежение“, което се образува поради разпространението на тока на изтичане в почвата между краката на човек. Този индикатор се брои между краката му, когато се движи около кабел, който е паднал на земята. Той може да достигне и опасни стойности, особено по време на инциденти при високо напрежение на въздушни линии с мощност 6,3-10 kW. Затова PUE се инструктират да се движат в тези зони с характерна стъпка от гъши крак: стъпалото е тясно прикрепено към стъпалото.
Основното условие за надеждна защита срещу еднофазни и двуфазни неизправности в електропроводи 220/380 волта е висококачествена изолация, която може да издържи на тестови напрежения до 1000 волта. Стойността на нейната устойчивост, според PUE, трябва да бъде най-малко 0,5 мегама за всяка от фазите. За да се предотвратят пожари и повреди на оборудването, в силовите вериги са монтирани специални защитни устройства, които осигуряват моментално спиране на линията при възникване на късо съединение. Тези устройства включват:
- Линейни автоматични предпазители.
- Токови прекъсвачи и релета с високо напрежение.
- Автоматични прекъсвачи и други.
С тяхна помощ е възможно да се предотвратят разрушителните последици от фазовите затваряния, които понякога се появяват по независими от човека причини.
Благодарение на навременното приемане на подходящи мерки е възможно да се запази целостта на материалните ресурси, както и да се предпази персоналът от оборудване от токов удар.
Междуфазна верига на линия с високо напрежение: методи за защита
В захранващите вериги с работно напрежение над 1000 волта не е позволено да се използват автоматични разединители, тъй като когато отворят силовите си контакти, се образува дъга с висока мощност. В този случай се използват превключватели за масло, вакуум или газ за превключване на линиите.
Релейните вериги се използват и за защита на мрежи с високо напрежение. Те се различават по просто изпълнение и преобразуват устройства, работещи съгласно закона на индукцията на Фарадей - насочване на електрическото поле. Релейното оборудване, което осигурява защита на високоволтови линии срещу пренапрежение, се базира 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 влиза в намотката на мощен електромагнит. Това защитно устройство след работата си изключва цялата верига на захранване от източника на захранване.
Независимо от наличието на превключващо оборудване, основният начин за защита от междуфазни и трифазни дефекти е използването на кабелни продукти с висококачествена изолация. При това условие всяка линия на високо напрежение е в състояние да издържи на токове на късо съединение, които са многократно по-високи от допустимата норма.
Превантивни 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, който може да издържи големи токове.
- Стриктно спазване на правилата за инсталиране и експлоатация на електрически мрежи, както и на свързани с тях машини и устройства.
- Наличието на сертификати за приемане на системата за захранване при пускането й в експлоатация.
- Използването на съвременни видове защитно оборудване, което гарантира незабавно спиране на линията в случай на спешност.
Особено внимание се обръща на превантивните мерки, извършвани в стриктно съответствие с изискванията на действащите стандарти. Съгласно разпоредбите, свързани с поддръжката на електрическите мрежи, профилактиката се извършва по предварително изготвен план, одобрен от ръководителя на конкретно звено. По време на прилагането му е необходимо да се разграничат следните видове превантивна поддръжка:
- Визуални проверки.
- Рутинна и превантивна поддръжка.
- Изпитване на електрическо оборудване по време на приемането му и по време на работа.
Закъсването на електрически проводници до земята е много опасно явление, което може да доведе до пожар и последващ пожар. В допълнение, това е изпълнено с възможността да се победят хората, обслужващи инсталацията с високо напрежение. Всичко това в крайна сметка принуждава човек да предприеме специални мерки за защита, които осигуряват нормалната работа на мрежите при липса на критични режими.
