Durant el funcionament de circuits elèctrics d’alta tensió, sovint és un fenomen definit pels documents reguladors com a circuit interfase. Aquesta desviació del funcionament normal dels sistemes d’alimentació s’associa a malfuncions de les línies de subministrament, les conseqüències de les quals són imprevisibles. La naturalesa particularment perillosa del possible dany fa que sigui necessari abordar diverses preguntes sobre què és aquest fenomen, quins problemes comporta i com evitar-los.
El concepte i les causes dels tancaments
El circuit d'interfase de l'electricitat en circuits multifase és la connexió no desitjada de conductors aïllats amb un revestiment protector danyat.
En alguns casos, es manifesta com una falla de terra monofàsica o el cas d’un equip elèctric de treball.
Aquesta condició de la xarxa elèctrica és una violació del funcionament normal del sistema i es considera d’emergència. En aquest cas, en els punts de tancament dels dos conductors o en els punts de contacte amb el terra, el corrent augmenta substancialment. El seu valor màxim arriba de vegades a diversos milers d’amperis. Els fluxos d’electricitat no controlats poden produir conseqüències devastadores.
Les causes d’emergències en xarxes elèctriques d’alta tensió són:
- Danys a l’aïllament protector de cadascun dels conductors de fase per violacions de les normes per al funcionament de les línies de cable.
- Trencament accidental d’un dels conductors d’un cable d’aire i del seu curtcircuit a un altre cable o terra.
- Escurçar el filferro amb aïllament malmès a la carcassa de la instal·lació elèctrica existent.
Cadascun dels casos d’un curtcircuit és conseqüència d’una greu violació de les normes d’operació d’equips elèctrics i, d’acord amb els requisits dels documents normatius, s’ha d’investigar a fons.
Tipus de falles
Pel tipus d’alimentació, tots els curtcircuits es divideixen en danys que es van produir en circuits monofàsics o trifàsics, i pel seu nombre, en falles simples i dobles. El cas més senzill són les línies monofàsiques en què només es pot fer un tancament monofàsic a terra o neutre. Un curtcircuit trifàsic té un gran nombre d’opcions, ja que el nombre de cables al cable augmenta a 3. Les opcions de dany següents són possibles:
- Curtcircuit de dos cables d'alta tensió entre ells.
- Curtcircuit d’un fil a neutre o a terra (curtcircuits monofàsics).
- Contacte de dos conductors amb la superfície terrestre alhora.
En cadascun d’aquests casos, inclòs un curtcircuit de dues fases a terra, el mal funcionament considerat es manifesta d’una manera especial, caracteritzat per difondre els corrents i distribuir els potencials d’emergència. A més d’aquests factors, el procés actual es descriu per un indicador com ara la tensió tàctil. El paràmetre especificat representa la tensió aplicada al cos humà entre dos punts de contacte amb el filferro nu.
El mateix tipus d'efectes perillosos inclou la diferència de potencial que apareix entre les parts del cos en contacte amb el fil nu, tancat al terra. En el cas de curtcircuit monofàsic, és d'interès especial la qüestió de quina magnitud assoleix la tensió tàctil quan es tanca la fase. Segons les disposicions del PUE, aquest indicador depèn de la distància entre les zones de contacte i augmenta amb el seu augment.
En alguns casos, quan la resistència a la propagació del corrent a terra és massa elevada, la tensió de contacte assoleix un valor perillós per a una persona.
Conseqüències de KZ
Les perilloses manifestacions del tancament en interfase d'un circuit trifàsic (així com una monofàsica) inclouen les conseqüències associades al flux de valors extremadament grans en la línia actual. Es converteixen naturalment en la causa de les següents emergències:
- Es produeix un incendi a causa de la fusió i l'escalfament fort de l'aïllament dels conductors de fase.
- Fallada de l'equip elèctric connectat a una línia danyada.
- Una descàrrega elèctrica a una persona accidentada en un circuit d’emergència.
Quan es mou a aquesta zona, és important tenir en compte l’anomenada “tensió de pas”, que es forma a causa de la propagació del corrent de fuita al sòl entre les cames d’una persona. Aquest indicador es compta entre els peus quan es mou per un cable que ha caigut a terra. També pot assolir valors perillosos, especialment en accidents en línies aèries d’alta tensió de 6,3-10 kW. Per tant, els PUE es prescriuen per moure's en aquestes zones amb un pas característic del peu d'oca: el peu està estretament unit al peu.
La principal condició per a una protecció fiable contra fallades monofàsiques i monofàsiques en les línies elèctriques 220/380 Volts és l’aïllament d’alta qualitat, capaç de suportar tensions de prova de fins a 1000 Volts. El valor de la seva resistència, segons el PUE, hauria de ser almenys 0,5 megohms per a cadascuna de les fases. Per evitar incendis i avaries d’equips, s’instal·len dispositius especials de protecció als circuits d’alimentació, que proporcionen una parada de línia instantània quan es produeix un curtcircuit. Aquests dispositius inclouen:
- Fusibles automàtics lineals.
- Interruptors de corrent i relés d’alta tensió.
- Interruptors automàtics i altres.
Amb la seva ajuda, és possible prevenir les conseqüències destructives dels tancaments de fases, que de vegades es produeixen per raons independents de la persona.
Gràcies a l'adopció oportuna de mesures adequades, és possible mantenir la integritat dels recursos materials, així com protegir el personal dels equips de xoc elèctric.
Circuit d'interfase d'una línia d'alta tensió: mètodes de protecció
Als circuits d’alimentació amb un voltatge de funcionament superior a 1000 volts, no es permet utilitzar desconnectadors automàtics, ja que quan s’obren els seus contactes de potència es forma un arc d’alta potència. En aquest cas, els interruptors de gas, buit o gas s'utilitzen per canviar les línies.
Els circuits de relé també s’utilitzen per a protegir xarxes d’alta tensió. Es diferencien per una execució senzilla i converteixen dispositius que funcionen segons la llei de la inducció de Faraday: orientació del camp elèctric. L’equip del relé, que proporciona protecció de les línies d’alta tensió contra les sobretensions, es basa en un transformador de corrent. Amb la seva ajuda, és possible controlar la quantitat de corrent a la línia d’emergència i, quan arriba al valor límit, generar un senyal que entra en el bobinatge d’un potent electroimant. Aquest dispositiu de protecció, després del seu funcionament, desconnecta tot el circuit de subministrament de la font d’alimentació.
Independentment de la disponibilitat d’equips de commutació, la manera principal de protegir-se contra falles interfàsiques i trifàsiques és utilitzar productes per cable amb aïllament de gran qualitat. En aquesta condició, qualsevol línia d'alta tensió és capaç de suportar corrents de curtcircuit que són moltes vegades superiors a la norma admissible.
Mesures preventives
La manera més eficaç i fiable de prevenir curtcircuits és un enfocament professional per resoldre els problemes tècnics i organitzatius següents:
- L'elecció d'un cable d'alimentació adequat que suporti grans corrents.
- Respecte rigorós de les normes d’instal·lació i funcionament de les xarxes elèctriques, així com de les màquines i dispositius connectats a aquestes.
- Presència de certificats d’acceptació del sistema d’alimentació elèctrica en el seu funcionament.
- L’ús de moderns tipus d’equips de protecció que garanteix l’aturada instantània de la línia en cas d’emergència.
Es presta una atenció especial a les mesures preventives realitzades d'acord amb els requisits de les normes vigents. D’acord amb les disposicions relatives al manteniment de les xarxes elèctriques, la prevenció es realitza segons un pla pre-elaborat aprovat pel cap d’una unitat específica. Durant la seva implementació, cal distingir els següents tipus de manteniment preventiu:
- Inspeccions visuals.
- Manteniment rutinari i preventiu.
- Prova d'equips elèctrics durant la seva acceptació i durant el funcionament.
L’escurçament de cables elèctrics a terra és un fenomen molt perillós, que pot provocar foc i posterior incendi. A més, està plena de la possibilitat de derrotar les persones que serveixen la instal·lació amb alta tensió. Tot això en definitiva obliga a prendre mesures especials de protecció que garanteixin el funcionament normal de les xarxes en absència de modes crítiques.
