Durante el funcionamiento de los circuitos eléctricos de alto voltaje, a menudo es un fenómeno definido por los documentos reglamentarios como un circuito interfásico. Esta desviación del funcionamiento normal de los sistemas de suministro de energía está asociada con el mal funcionamiento de las líneas de suministro, cuyas consecuencias son impredecibles. La naturaleza especialmente peligrosa del posible daño hace que sea necesario abordar una serie de preguntas sobre qué es este fenómeno, a qué problemas conduce y cómo evitarlos.
El concepto y las causas de los cierres.
El circuito de interfase de electricidad en circuitos multifásicos es la conexión no intencional de conductores aislados con una capa protectora dañada.
En algunos casos, se manifiesta como una falla a tierra monofásica o el caso de un equipo eléctrico en funcionamiento.
Esta condición de la red eléctrica es una violación del modo normal de operación del sistema y se trata como una emergencia. En este caso, en los puntos de cierre de los dos conductores o en los puntos de contacto con el suelo, la corriente aumenta sustancialmente. Su valor máximo a veces alcanza varios miles de amperios. Los flujos incontrolados de electricidad pueden tener consecuencias devastadoras.
Las causas de emergencias en redes eléctricas de alto voltaje son:
- Daño al aislamiento de protección de cada uno de los conductores de fase debido a violaciones de las reglas para la operación de líneas de cable.
- La rotura accidental de uno de los conductores de un cable de aire y su cortocircuito a otro cable o tierra.
- Cortocircuito del cable con aislamiento dañado a la carcasa de la instalación eléctrica existente.
Cada uno de los casos de cortocircuito es consecuencia de una violación grave de las reglas para operar equipos eléctricos y, de acuerdo con los requisitos de los documentos reglamentarios, debe investigarse a fondo.
Tipos de fallas
Por el tipo de fuente de alimentación, todos los cortocircuitos se dividen en daños que ocurrieron en circuitos monofásicos o trifásicos, y por su número, en fallas simples y dobles. El caso más simple son las líneas monofásicas en las que solo es posible un cierre monofásico a neutro o tierra. Un cortocircuito trifásico tiene una gran cantidad de opciones, ya que la cantidad de cables en el cable aumenta a 3. Son posibles las siguientes opciones de daño:
- Cortocircuito de dos cables de alta tensión entre sí.
- Cortocircuito de un cable a neutro o tierra (cortocircuitos monofásicos).
- Contacto de dos conductores con la superficie del suelo a la vez.
En cada uno de estos casos, incluido el cortocircuito de dos fases a tierra, el mal funcionamiento considerado se manifiesta de una manera especial, caracterizada por la propagación de corrientes y la distribución de potenciales de emergencia. Además de estos factores, el proceso actual se describe mediante un indicador como el voltaje táctil. El parámetro especificado representa el voltaje aplicado al cuerpo humano entre dos puntos de contacto con el cable pelado.
El mismo tipo de efectos peligrosos incluye la diferencia de potencial que aparece entre las partes del cuerpo en contacto con el cable pelado, cerrado al suelo. Con cortocircuitos monofásicos, de particular interés es la cuestión de qué magnitud alcanza el voltaje táctil cuando la fase está cerrada. De acuerdo con las disposiciones de la 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 extiende al suelo es demasiado alta, el voltaje de contacto alcanza un valor peligroso para una persona.
Consecuencias de KZ
Las manifestaciones peligrosas del cierre de interfase de un circuito trifásico (así como de una sola fase) incluyen las consecuencias asociadas con el flujo de valores extremadamente grandes en la línea actual. Naturalmente, se convierten en la causa de las siguientes emergencias:
- La ocurrencia de un incendio debido a la fusión y al fuerte calentamiento del aislamiento de los conductores de fase.
- Falla del equipo eléctrico conectado a una línea dañada.
- Una descarga eléctrica a una persona atrapada accidentalmente en un circuito de emergencia.
Al moverse en esta zona, 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 cuenta entre sus pies cuando se mueve alrededor de un cable que ha caído al suelo. También puede alcanzar valores peligrosos, especialmente durante accidentes en líneas aéreas de alto voltaje de 6.3-10 kW. Por lo tanto, los PUE tienen instrucciones de moverse en estas zonas con un paso característico de pie de ganso: el pie está estrechamente unido al pie.
La condición principal para una protección confiable contra fallas monofásicas y bifásicas en las líneas eléctricas de 220/380 voltios es un aislamiento de alta calidad que pueda soportar tensiones de prueba de hasta 1000 voltios. El valor de su resistencia, según el PUE, debe ser de al menos 0,5 megaohmios para cada una de las fases. Para evitar incendios y averías en el equipo, se instalan dispositivos de protección especiales en los circuitos de alimentación, que proporcionan un apagado instantáneo de la línea cuando se produce un cortocircuito. Estos dispositivos incluyen:
- Fusibles lineales automáticos.
- Disyuntores de corriente y relés de alta tensión.
- Disyuntores automáticos y otros.
Con su ayuda, es posible prevenir las consecuencias destructivas de los cierres de fase, que a veces ocurren por razones independientes de la persona.
Gracias a la adopción oportuna de las medidas apropiadas, es posible mantener la integridad de los recursos materiales, así como proteger al personal del equipo contra descargas eléctricas.
Circuito interfásico de una línea de alta tensión: métodos de protección.
En los circuitos de alimentación con un voltaje de funcionamiento de más de 1000 voltios, no está permitido usar seccionadores automáticos, ya que cuando se abren sus contactos de alimentación, se forma un arco de alta potencia. En este caso, se usan interruptores de aceite, vacío o gas para cambiar las líneas.
Los circuitos de relé también se utilizan para proteger redes de alto voltaje. Se diferencian en la ejecución simple y son dispositivos de conversión que funcionan de acuerdo con la ley de inducción de Faraday: guía del campo eléctrico. El equipo de relé, que proporciona protección de líneas de alta tensión contra sobretensión, 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 ingresa al devanado de un potente electroimán. Este dispositivo de protección, después de su funcionamiento, desconecta todo el circuito de alimentación de la fuente de alimentación.
Independientemente de la disponibilidad de equipos de conmutación, la forma principal de protección contra fallas trifásicas y de interfase es utilizar productos de cable con aislamiento de alta calidad. Bajo esta condición, cualquier línea de alto voltaje puede soportar corrientes de cortocircuito que son muchas veces más altas que la norma permitida.
Medidas preventivas
La forma más efectiva y confiable de prevenir cortocircuitos es un enfoque profesional para resolver los siguientes problemas técnicos y organizativos:
- Elegir un cable de alimentación adecuado que pueda soportar grandes sobrecorrientes.
- Cumplimiento estricto de las reglas de instalación y operación de redes eléctricas, así como de máquinas y dispositivos conectados a ellas.
- La presencia de certificados de aceptación del sistema de suministro de energía al ponerlo en funcionamiento.
- El uso de tipos modernos de equipos de protección que garantizan el apagado instantáneo de la línea en caso de emergencia.
Se presta especial atención a las medidas preventivas llevadas a cabo en estricta conformidad con los requisitos de las normas vigentes. Según las disposiciones relativas al mantenimiento de las redes eléctricas, la prevención se lleva a cabo de acuerdo con un plan previamente elaborado aprobado por el jefe de una unidad específica. Durante su implementación, es necesario distinguir los siguientes tipos de mantenimiento preventivo:
- Inspecciones visuales.
- Mantenimiento rutinario y preventivo.
- Prueba de equipos eléctricos durante su aceptación y durante la operación.
El cortocircuito de los cables eléctricos al suelo es un fenómeno muy peligroso, que puede provocar incendios y posteriores incendios. Además, está plagado de la posibilidad de derrotar a las personas que atienden la instalación con alto voltaje. Todo esto finalmente obliga a tomar medidas especiales de protección que aseguran el funcionamiento normal de las redes en ausencia de modos críticos.
