Kaj je medfazni kratek stik - koncept in razlogi

Pri delovanju visokonapetostnih električnih tokokrogov se pojavi pojav, ki ga regulativni dokumenti pogosto opredeljujejo kot medfazni kratek stik. To odstopanje od normalnega delovanja napajalnih sistemov je povezano z napakami na napajalnih vodih, katerih posledice so lahko nepredvidljive. Posebej nevarna narava morebitne škode nas prisili, da se ukvarjamo z vrsto vprašanj o tem, kaj je ta pojav, do kakšnih težav vodi in kako se jim izogniti.

Koncept in razlogi za zaprtje

Medfazni električni kratek stik v večfaznih tokokrogih je nenamerna povezava izoliranih vodnikov s poškodovano zaščitno prevleko.

V nekaterih primerih se kaže kot enofazna napaka na tleh ali telesu delujoče električne opreme.

To stanje električnega omrežja je kršitev običajnega načina delovanja sistema in se razlaga kot izredna situacija. V tem primeru se na mestih kratkega stika dveh vodnikov ali na mestih njihovega stika s tlemi tok znatno poveča. Njegova največja vrednost včasih doseže več tisoč amperov.Nenadzorovani pretok električne energije lahko povzroči uničujoče posledice.

Vzroki za izredne razmere v visokonapetostnih električnih omrežjih so:

• Poškodba zaščitne izolacije vsakega od faznih vodnikov zaradi kršitev pravil delovanja kabelskih vodov.
• Nenamerni prelom enega od žil nadzemnega kabla in njegov kratek stik z drugo žico ali ozemljitvijo.
• Kratek stik žice s poškodovano izolacijo na telo delujoče električne napeljave.

Vsak primer kratkega stika je posledica hude kršitve pravil za delovanje električne opreme in v skladu z zahtevami regulativnih dokumentov zahteva temeljito preiskavo.

Vrste zasilnih tokokrogov

Glede na vrsto napajanja so vsi kratki stiki razdeljeni na poškodbe, ki so nastale v enofaznih ali trifaznih tokokrogih, in glede na njihovo število - na enojne in dvojne kratke stike. Najenostavnejši primer so enofazni vodi, pri katerih je možna le ena faza na nevtralno ali ozemljitev. Trifazni kratek stik ima več možnosti, saj se število žic v kablu poveča na 3. Možne so naslednje vrste poškodb:

• Kratek stik dveh visokonapetostnih žic med seboj.
• Kratek stik ene žice na nevtralno ali ozemljitev (enofazni kratki stiki).
• Stik dveh vodnikov s površino tal hkrati.

V vsakem od teh primerov, vključno z dvofaznimi zemeljskimi napakami, se zadevna napaka manifestira na poseben način, za katerega je značilno širjenje tokov in porazdelitev zasilnih potencialov. Poleg teh dejavnikov je trenutni proces opisan s takim indikatorjem kot napetost na dotik.Ta parameter predstavlja napetost, ki deluje na človeško telo med dvema točkama stika z golo žico.

Ena vrsta nevarnih učinkov vključuje potencialno razliko, ki se pojavi med deli telesa, ki so v stiku z golo žico, ki je kratko povezana z maso. Pri enofaznih kratkih stikih je še posebej zanimivo vprašanje, kakšno vrednost doseže napetost na dotik, ko je faza zaprta. V skladu z določbami PUE je ta indikator odvisen od razdalje med kontaktnimi conami in se povečuje z njegovim povečanjem.

V nekaterih primerih, ko je upor proti toku toka v tla previsok, kontaktna napetost doseže vrednost, ki je nevarna za človeka.

Posledice kratkega stika

Nevarne manifestacije medfaznega kratkega stika trifaznega vezja (kot tudi enofaznega vezja) vključujejo posledice, povezane s pretokom izjemno visokih tokov v liniji. Seveda povzročajo naslednje izredne razmere:

• Do požara pride zaradi taljenja in močnega segrevanja izolacije faznih vodnikov.
• Okvara električne opreme, priključene na poškodovano linijo.
• Električni udar osebe, ki se po nesreči znajde na območju zasilnega tokokroga.

Pri gibanju na tem območju je pomembno upoštevati tako imenovano "napetost koraka", ki nastane zaradi širjenja toka uhajanja v tla med nogami osebe. Ta indikator se šteje med njegovimi nogami, ko se premika v bližini kabla, ki je padel na tla. Lahko doseže tudi nevarne vrednosti, zlasti ob nesrečah v visokonapetostnih nadzemnih vodih 6,3-10 kW. Zato je PUE predpisano, da se v teh območjih premika z značilnim gosjim korakom: noga je postavljena tesno ob nogo.

Glavni pogoj za zanesljivo zaščito pred enofaznimi in dvofaznimi kratkimi stiki v daljnovodih 220/380 V je kakovostna izolacija, ki lahko prenese preskusne napetosti do 1000 V. Vrednost njegovega upora mora biti v skladu s PUE najmanj 0,5 Mohm za vsako fazo. Za preprečevanje požarov in okvar opreme so v napajalnih tokokrogih nameščene posebne zaščitne naprave, ki zagotavljajo takojšnjo zaustavitev linije, ko pride do kratkega stika. Takšne naprave vključujejo:

• Linearne avtomatske varovalke.
• Tokovni udarci in visokonapetostni releji.
• Odklopniki tokovne zaščite in drugo.

Z njihovo pomočjo je mogoče preprečiti uničujoče posledice faznih napak, ki se včasih pojavijo iz razlogov, na katere oseba ne more vplivati.

Zahvaljujoč pravočasnemu sprejetju ustreznih ukrepov je mogoče ohraniti celovitost materialnih virov, pa tudi zaščititi obratovalno osebje pred električnim udarom.

Medfazni kratek stik visokonapetostnega voda: metode zaščite

V napajalnih tokokrogih z delovno napetostjo nad 1000 voltov ni dovoljeno uporabljati samodejnih ločilnikov, saj se pri odpiranju njihovih močnostnih kontaktov tvori oblok velike moči. V tem primeru se za preklapljanje vodov uporabljajo oljna, vakuumska ali plinska stikala.

Relejna vezja se uporabljajo tudi za zaščito visokonapetostnih omrežij. Odlikuje jih preprosta zasnova in so pretvorne naprave, ki delujejo po Faradayevem zakonu indukcije - inducirajo e/m polje. Relejna oprema, ki zagotavlja zaščito visokonapetostnih vodov pred prenapetostmi, temelji na tokovnem transformatorju.Z njegovo pomočjo je mogoče nadzorovati količino toka v zasilnem vodu in, ko doseže mejno vrednost, ustvari signal, ki gre v navitje močnega elektromagneta. Ta zaščitna naprava po sprožitvi odklopi celotno napajalno vezje od napajanja.

Ne glede na razpoložljivost stikalne opreme je glavna metoda zaščite pred medfaznimi in trifaznimi kratkimi stiki uporaba kabelskih izdelkov z visokokakovostno izolacijo. Če je ta pogoj izpolnjen, lahko kateri koli visokonapetostni vod prenese tokove kratkega stika, ki so večkrat višji od dovoljene meje.

Preventivni ukrepi

Najbolj učinkovit in zanesljiv način za preprečevanje kratkega stika je profesionalen pristop k reševanju naslednjih tehničnih in organizacijskih vprašanj:

• Izbira primernega napajalnega kabla, ki lahko prenese velike tokovne preobremenitve.
• Strogo upoštevanje pravil za namestitev in obratovanje električnih omrežij ter strojev in naprav, povezanih z njimi.
• Razpoložljivost potrdil o sprejemu za sistem oskrbe z električno energijo ob zagonu.
• Uporaba sodobnih vrst zaščitne opreme, ki zagotavlja takojšnjo zaustavitev linije v primeru izrednih razmer.

Posebna pozornost je namenjena preventivnim ukrepom, ki se izvajajo v strogem skladu z zahtevami veljavnih predpisov. Po določilih vzdrževanja električnih omrežij se preventiva izvaja po vnaprej izdelanem načrtu, ki ga potrdi vodja posamezne službe. Pri izvajanju je treba razlikovati med naslednjimi vrstami preventivnega vzdrževanja:

• Vizualni pregledi.
• Redno in načrtovano vzdrževanje.
• Preskušanje električne opreme ob prevzemu in med delovanjem.

Kratek stik električnih žic z ozemljitvijo je zelo nevaren pojav, ki lahko povzroči požar in posledično požar. Poleg tega je preobremenjeno z možnostjo poškodovanja ljudi, ki servisirajo napeljavo z visokonapetostno napetostjo. Vse to nas na koncu prisili, da sprejmemo posebne zaščitne ukrepe za zagotovitev normalnega delovanja omrežij v odsotnosti kritičnih načinov.