Suurjännitevirtapiirien toiminnan aikana se on usein säädöksissä määritelty ilmiö vaiheiden väliseksi piiriksi. Tämä poikkeaminen virransyöttöjärjestelmien normaalista toiminnasta liittyy syöttöjohtojen toimintahäiriöihin, joiden seurauksia ei voida odottaa. Mahdollisten vahinkojen erityisen vaarallinen luonne vaatii käsittelemään useita kysymyksiä siitä, mikä tämä ilmiö on, mihin ongelmiin se johtaa ja miten välttää niitä.
Sulkemisten käsite ja syyt
Monivaiheisissa piireissä oleva sähkön välinen piiri on eristettyjen johtimien tahaton kytkentä vaurioituneeseen suojapinnoitteeseen.
Joissakin tapauksissa se ilmenee yksivaiheisena maana tai vikaantuneena sähkölaitteena.
Tämä sähköverkon tila on vastoin järjestelmän normaalia toimintatapaa, ja sitä pidetään hätätilanteena. Tässä tapauksessa kahden johtimen sulkemispisteissä tai niiden kosketuspisteissä maahan virta kasvaa huomattavasti. Sen maksimiarvo saavuttaa joskus useita tuhansia ampeereita. Hallitsemattomat sähkövirrat voivat johtaa tuhoisiin seurauksiin.
Suurjänniteverkkojen hätätilanteiden syyt ovat:
- Jokaisen vaihejohtimen suojaeristyksen vaurioituminen kaapelilinjojen käyttöä koskevien sääntöjen rikkomisten vuoksi.
- Ilmakaapelin yhden johtimen vahingossa tapahtuva rikkoutuminen ja oikosulku toiseen johtoon tai maahan.
- Osoitetaan johdot vaurioituneella eristeellä olemassa olevan sähköasennuksen koteloon.
Jokainen oikosulku on seurausta sähkölaitteiden käyttöä koskevista säännöistä, ja se on sääntelyasiakirjojen vaatimusten mukaisesti tutkittava perusteellisesti.
Vikatyypit
Virtalähteen tyypin mukaan kaikki oikosulut jaetaan vaurioihin, jotka tapahtuivat yksivaiheisissa tai kolmivaiheisissa piireissä, ja lukumääränsä mukaan - yhden- ja kaksivaroihin. Yksinkertaisin tapaus on yksivaiheiset linjat, joissa vain yhden vaiheen sulkeminen nollaan tai maahan on mahdollista. Kolmivaiheisessa oikosulussa on suuri määrä vaihtoehtoja, koska johtimien lukumäärä kaapelissa nousee 3: een. Seuraavat vauriovaihtoehdot ovat mahdollisia:
- Kahden korkeajännitejohdon oikosulku keskenään.
- Yhden johdon oikosulku neutraaliin tai maadoitettuun (yksivaiheiset oikosulut).
- Kahden johtimen kosketus maanpinnan kanssa kerralla.
Jokaisessa näistä tapauksista, mukaan lukien kaksivaiheinen oikosulku maahan, katsottu toimintahäiriö ilmenee erityisellä tavalla, jolle on tunnusomaista virtojen leviäminen ja hätäpotentiaalien jakautuminen. Näiden tekijöiden lisäksi nykyistä prosessia kuvailee indikaattori, kuten kosketusjännite. Määritelty parametri edustaa jännitettä, joka kohdistuu ihmiskehoon paljaan johdon kahden kosketuspisteen välillä.
Saman tyyppiset vaaralliset vaikutukset sisältävät potentiaalierojen, jotka ilmenevät paljaan johdon kanssa kosketuksissa olevien maaperän osien välillä. Yksivaiheisilla oikosulkuilla on erityisen kiinnostava kysymys siitä, missä määrin kosketusjännite saavuttaa, kun vaihe on suljettu. PUE: n määräysten mukaan tämä indikaattori riippuu kosketusvyöhykkeiden välisestä etäisyydestä ja kasvaa sen kasvaessa.
Joissakin tapauksissa, kun vastus maan päälle leviävälle virralle on liian korkea, kosketusjännite saavuttaa ihmisille vaarallisen arvon.
KZ: n seuraukset
Kolmivaiheisen piirin (samoin kuin yksivaiheisen) vaiheiden välisen sulkemisen vaarallisiin ilmenemismuotoihin sisältyy seurauksia, jotka liittyvät erittäin suurten arvojen virtaukseen nykyisellä linjalla. Niistä tulee luonnollisesti seuraavien hätätilanteiden syy:
- Tulipalo johtuu vaihejohtimien eristyksen sulamisesta ja voimakkaasta kuumenemisesta.
- Vaurioituneeseen verkkoon kytkettyjen sähkölaitteiden vika.
- Sähköisku henkilölle, joka on vahingossa joutunut hätäpiiriin.
Tässä vyöhykkeessä liikkuessa on tärkeää ottaa huomioon ns. "Askeljännite", joka muodostuu johtuen vuotovirran leviämisestä maaperään ihmisen jalkojen välillä. Tämä ilmaisin lasketaan jalkojensa väliin, kun liikkuu maahan pudotun kaapelin ympäri. Se voi saavuttaa myös vaarallisia arvoja, etenkin onnettomuuksien aikana suurjännitejohtoissa, joiden teho on 6,3–10 kW. Siksi PUE: itä määrätään liikkumaan näillä alueilla ominaisella hanhi-jalka-askeleella: jalka on tiukasti kiinni jalassa.
Tärkein edellytys luotettavalle suojaukselle yksivaiheisia ja kaksivaiheisia vikoja vastaan 220/380 voltin voimajohdoissa on korkealaatuinen eristys, joka kestää jopa 1000 voltin testijännitettä. Sen resistanssiarvon PUE: n mukaan tulisi olla vähintään 0,5 megaohmia jokaiselle vaiheelle. Tulipalojen ja laitevaurioiden estämiseksi virtapiireihin on asennettu erityisiä suojalaitteita, jotka tarjoavat linjan välittömän sammutuksen oikosulun tapahtuessa. Näitä laitteita ovat:
- Lineaariset automaattisulakkeet.
- Virrankatkaisimet ja korkeajännitereleet.
- Automaattiset katkaisijat ja muut.
Niiden avulla on mahdollista estää vaiheiden sulkemisten tuhoisat seuraukset, joita joskus esiintyy henkilöstä riippumattomista syistä.
Asianmukaisten toimenpiteiden oikea-aikaisen toteuttamisen ansiosta on mahdollista ylläpitää aineellisten resurssien eheyttä ja suojata henkilöstöä laitteilta sähköiskulta.
Korkeajännitejohdon välivaihepiiri: suojausmenetelmät
Syöttöpiireissä, joiden käyttöjännite on yli 1000 volttia, ei ole sallittua käyttää automaattisia erottimia, koska kun niiden virtakoskettimet avataan, muodostuu suuren voiman kaari. Tässä tapauksessa öljy-, tyhjiö- tai kaasukytkimiä käytetään linjojen vaihtamiseen.
Relepiirejä käytetään myös korkeajänniteverkkojen suojaamiseen. Ne eroavat toisistaan yksinkertaisen toteutuksen suhteen ja muuntavat laitteita, jotka toimivat Faradayn induktion lain mukaan - sähkökentän ohjausta. Relelaite, joka tarjoaa korkeajännitejohtojen suojauksen ylijännitteiltä, perustuu virtamuuntajaan. Sen avulla on mahdollista hallita virran määrää hätäjohdossa ja saavuttaa raja-arvo, tuottaa signaali, joka tulee voimakkaan sähkömagneetin käämiin. Tämä suojalaite katkaisee käytön jälkeen koko syöttöpiirin virtalähteestä.
Kytkentälaitteiden saatavuudesta riippumatta päätapa suojautua vaiheiden ja kolmivaiheisten vikojen varalta on käyttää kaapelituotteita, joissa on korkealaatuinen eristys. Jollei tästä ehdosta muuta johdu, mikä tahansa korkeajännitejohto kykenee kestämään oikosulkuvirrat, jotka ovat monta kertaa suuremmat kuin sallittu normi.
Ennaltaehkäisevät toimenpiteet
Tehokkain ja luotettavin tapa estää oikosulkuja on ammattimainen tapa ratkaista seuraavat tekniset ja organisatoriset kysymykset:
- Valitaan sopiva virtajohto, joka kestää suuret ylivirrat.
- Sähköverkkojen sekä niihin kytkettyjen koneiden ja laitteiden asennusta ja käyttöä koskevia sääntöjä on noudatettava tiukasti.
- Virtalähdejärjestelmän hyväksyntätodistusten läsnäolo sen käyttöönoton yhteydessä.
- Nykyaikaisten suojalaitteiden käyttö, joka takaa linjan välittömän sammutuksen hätätilanteessa.
Erityistä huomiota kiinnitetään ennaltaehkäiseviin toimenpiteisiin, jotka toteutetaan tiukasti nykyisten standardien vaatimusten mukaisesti. Sähköverkkojen kunnossapitoa koskevien määräysten mukaan ennaltaehkäisy suoritetaan ennalta laaditun suunnitelman mukaisesti, jonka tietyn yksikön päällikkö on hyväksynyt. Toteutuksen aikana on tarpeen erottaa seuraavat ennaltaehkäisevät huoltotyypit:
- Silmämääräiset tarkastukset.
- Säännöllinen ja ennaltaehkäisevä huolto.
- Sähkölaitteiden testaus niiden hyväksymisen ja käytön aikana.
Sähköjohtojen oikosulku maahan on erittäin vaarallinen ilmiö, joka voi johtaa tulipaloon ja sitä seuraavaan tulipaloon. Lisäksi siinä on mahdollisuus kaataa ihmisiä, jotka palvelevat laitosta korkeajännitteellä. Tämä kaikki pakottaa viime kädessä ryhtymään erityisiin suojatoimenpiteisiin, joilla varmistetaan verkkojen normaali toiminta kriittisten moodien puuttuessa.
