Under drift av högspänningselektriska kretsar är det ofta ett fenomen som definieras av regleringsdokument som en gränssnitt. Denna avvikelse från den normala driften av kraftförsörjningssystemen är förknippad med funktionsfel i tillförseln, vars konsekvenser är oförutsägbara. Den speciella farliga karaktären hos den möjliga skadan gör det nödvändigt att hantera ett antal frågor om vad detta fenomen är, vilka problem det leder till och hur man kan undvika dem.
Konceptet och orsakerna till stängningar
Gränssnittet för elektricitet i flerfasiga kretsar är den oavsiktliga anslutningen av isolerade ledare med en skadad skyddsbeläggning.
I vissa fall manifesterar det sig som ett enfas jordfel eller fallet med en fungerande elektrisk utrustning.
Detta tillstånd hos det elektriska nätet är en kränkning av det normala driftsättet för systemet och behandlas som nödläge. I detta fall, vid stängningspunkterna för de två ledarna eller vid deras kontaktpunkter med marken, ökar strömmen väsentligt. Dess maximala värde når ibland flera tusen ampere. Okontrollerade flöden av el kan leda till förödande konsekvenser.
Orsakerna till nödsituationer i högspännings elektriska nät är:
- Skador på den skyddande isoleringen hos varje fasledare på grund av brott mot reglerna för drift av kabelledningar.
- Oavsiktligt brott av en av ledarna på en luftkabel och dess kortslutning till en annan tråd eller jord.
- Kortsluter tråden med skadad isolering till huset till den befintliga elektriska installationen.
Var och en av fallen med en kortslutning är en konsekvens av ett grovt brott mot reglerna för drift av elektrisk utrustning och i enlighet med kraven i tillsynsdokument måste granskas noggrant.
Typer av fel
Efter typ av strömförsörjning är alla kortslutningar uppdelade i skador som inträffade i enfas eller i trefas kretsar, och efter deras antal - i en- och dubbelfel. Det enklaste fallet är enfasledningar där endast en enfas förslutning till neutral eller jord är möjlig. En trefas kortslutning har ett stort antal alternativ eftersom antalet ledningar i kabeln ökar till 3. Följande skadealternativ är möjliga:
- Kortslutning av två högspänningskablar mellan varandra.
- Kortslutning av en tråd till neutral eller jord (enfas kortslutning).
- Kontakt mellan två ledare med markytan samtidigt.
I vart och ett av dessa fall, inklusive tvåfas kortslutning till mark, manifesteras det betraktade felet på ett speciellt sätt, kännetecknat av spridning av strömmar och distribution av nödpotentialer. Utöver dessa faktorer beskrivs den aktuella processen av en indikator som beröringsspänning. Den specificerade parametern representerar den spänning som appliceras på människokroppen mellan två kontaktpunkter med den nakna tråden.
Samma typ av farliga effekter inkluderar den potentiella skillnaden som uppträder mellan kroppens delar i kontakt med den nakna tråden, stängd till marken. För enfas kortslutningar är det av särskilt intresse frågan om vilken storlek beröringsspänningen når när fasen är stängd. Enligt PUE-bestämmelserna beror denna indikator på avståndet mellan kontaktzonerna och ökar med dess ökning.
I vissa fall, när motståndet mot ström som sprider sig till marken är för högt, når kontaktspänningen ett farligt värde för en person.
Konsekvenser av KZ
De farliga manifestationerna av mellanfasstängning av en trefas krets (såväl som en enfas) inkluderar konsekvenserna med flödet av extremt stora värden i den aktuella linjen. De blir naturligtvis orsaken till följande nödsituationer:
- Förekomsten av en brand på grund av smältning och stark uppvärmning av isolering av fasledare.
- Fel på kraftutrustning ansluten till en skadad linje.
- En elektrisk chock till en person som oavsiktligt fångats i en nödkrets.
När du rör dig i denna zon är det viktigt att ta hänsyn till den så kallade "stegspänningen", som bildas på grund av spridningen av läckströmmen i jorden mellan benen på en person. Denna indikator räknas mellan fötterna när man rör sig runt en kabel som har fallit till marken. Det kan också nå farliga värden, särskilt vid olyckor i högspänningsluftledningar på 6,3-10 kW. Därför instrueras PUE: er att röra sig i dessa zoner med ett karakteristiskt gå-fotsteg: foten är nära knuten till foten.
Huvudförutsättningen för tillförlitligt skydd mot enfas- och tvåfasfel i 220/380 volt kraftledningar är högkvalitativ isolering som tål testspänningar upp till 1000 volt. Värdet på dess motstånd enligt PUE bör vara minst 0,5 megohms för var och en av faserna. För att förhindra bränder och utrustningsnedbrott installeras speciella skyddsanordningar i kraftkretsarna, som ger omedelbar avstängning av linjen när en kortslutning uppstår. Dessa enheter inkluderar:
- Linjära automatiska säkringar.
- Strömbrytare och högspänningsreläer.
- Automatiska brytare och andra.
Med deras hjälp är det möjligt att förhindra de destruktiva konsekvenserna av fasstängningar, som ibland inträffar av skäl som är oberoende av personen.
Tack vare lämpliga åtgärder i god tid är det möjligt att upprätthålla integriteten i materialresurserna samt skydda personal från utrustning från elektriska stötar.
Gränssnittskrets för en högspänningsledning: skyddsmetoder
I matningskretsarna med en driftspänning på mer än 1000 volt är det inte tillåtet att använda automatiska frånkopplare, eftersom när de öppnar sina kraftkontakter, bildas en båge med hög effekt. I detta fall används olja-, vakuum- eller gasomkopplare för att växla ledningarna.
Reläkretsar används också för att skydda högspänningsnät. De skiljer sig åt i enkel exekvering och konverterar enheter som fungerar enligt Faradays lagstiftning - vägledning för det elektriska fältet. Reläutrustningen, som ger skydd för högspänningsledningar mot överspänning, är baserad på en strömtransformator. Med sin hjälp är det möjligt att kontrollera mängden ström i nödledningen och, när den når gränsvärdet, att generera en signal som går in i lindningen av en kraftfull elektromagnet. Denna skyddsanordning kopplar bort hela matningskretsen från strömförsörjningskällan efter dess drift.
Oavsett tillgången på kopplingsutrustning är det huvudsakliga sättet att skydda mot fas och trefasfel att använda kabelprodukter med högkvalitativ isolering. Under detta tillstånd kan varje högspänningsledning tåla kortslutningsströmmar som är många gånger högre än den tillåtna normen.
Förebyggande åtgärder
Det mest effektiva och pålitliga sättet att förhindra kortslutningar är en professionell strategi för att lösa följande tekniska och organisatoriska problem:
- Välja en lämplig strömkabel som tål stora överströmmar.
- Strikt efterlevnad av reglerna för installation och drift av elektriska nät, samt maskiner och enheter anslutna till dem.
- Förekomsten av godkännandeintyg för kraftförsörjningssystemet när det tas i drift.
- Användning av moderna typer av skyddsutrustning som garanterar omedelbar stängning av linjen i en nödsituation.
Särskild uppmärksamhet ägnas åt förebyggande åtgärder som genomförs i strikt överensstämmelse med kraven i gällande standarder. Enligt bestämmelserna om underhåll av elektriska nät utförs förebyggande enligt en förutarbetad plan som godkänts av chefen för en viss enhet. Under implementeringen är det nödvändigt att skilja följande typer av förebyggande underhåll:
- Visuella inspektioner.
- Rutinmässigt och förebyggande underhåll.
- Testning av elektrisk utrustning under godkännande och under drift.
Kortslutningen av elektriska ledningar till marken är ett mycket farligt fenomen som kan leda till eld och efterföljande brand. Dessutom är det full av möjligheten att besegra personer som betjänar installationen med högspänning. Allt detta tvingar slutligen en att vidta särskilda skyddsåtgärder som säkerställer normal drift av nätverk i avsaknad av kritiska lägen.
