Nebylo by velkým nadsázkou tvrdit, že takový abnormální provoz elektrizační soustavy jako zkratu je znám i těm, kteří nezkoumali základy elektrotechniky. Dnes navrhujeme zvážit zvláštní případ tohoto jevu - mezifázové uzavření. Z materiálů našeho článku se naučíte vlastnosti tohoto typu zkratu a jeho následků. V závěru se budeme zabývat způsoby ochrany elektrické sítě před různými typy uzávěrů.

Co je to mezifázové uzavření?

Jedná se o nouzový provoz elektrické sítě, způsobený elektrickým kontaktem opačných fází. Jako příklad uvádíme typické typy uzávěrů.

Typy zkratů

Legenda:

  1. Třífázový zkrat.
  2. Uzavření dvoufázových vodičů.
  3. Zkrat na zem pomocí dvoufázového obvodu.
  4. Fázový (jednofázový) zkrat. V systémech s izolovaným nebo uzemněným nulovým vodičem může dojít k poruše ukostřeného nebo nulového vodiče.

Jak je vidět z obrázku, doložka 2 odpovídá definici mezifázového uzávěru .. Všimněte si, že za určitých podmínek 1 a 3 lze také považovat za zvláštní případ mezifázového zkratu.

Kde vzniká a proč?

Teoreticky se může v libovolném bodě sítě vytvořit chyba. Tento proces je náhodný, s výjimkou případů, kdy je zkrat nuceně spuštěn, s použitím zkratu pro rychlé odpojení vedení vysokého napětí.

KZ-110 zkratovací zařízení

K neúmyslným chybám může dojít na následujících místech:

  • Na izolátorech, jak průchodem, tak základním, používaným pro části nesoucí proud.
  • Mezi fázovými vinutími elektrických strojů a elektromagnetických zařízení, například proudových transformátorů, motorů nebo generátorů.
  • V nadzemním a kabelovém vedení.
  • U spínačů elektrických obvodů, například odpínačů, spínačů, jističů atd.
  • V řetězcích zařízení nebo jiných spotřebitelů elektřiny.

Příčiny poruch mohou být způsobeny různými podmínkami, uvádíme nejběžnější elektrické přípojky:

  • Kovové kontaktní mezifázové napětí s minimálním přechodovým odporem a eliminací elektrického oblouku.
  • Obloukový okruh. Silné proudové proudy proudí mezi fázovými vodiči i se vzduchovou mezerou.
  • Zkratky doutnajícího proudu se zpravidla vyskytují v elektrických vedeních, když je izolace vodivých vedení poškozena nebo poškozena. V důsledku toho se v úseku sítě mezi fázovými vodiči může vytvořit zóna s nízkým odporem, což vede k přehřátí izolace.
  • Rozdělení výkonových polovodičových prvků, například tyristorů.

Fázový poruchový proud

V jakékoliv formě zkratového proudu je hlavní charakteristika nouzového režimu třífázové sítě. Ego musí být vzato v úvahu při vývoji elektrických zařízení, pro které je použita speciální technika, jejíž popis naleznete na našich webových stránkách.

Výpočet elektrických zkratových proudů je kromě elektrických zařízení nezbytný také pro výběr charakteristik zařízení, která vytvářejí ochranné (nouzové) vypínání, např. Jističe nebo systémy ochrany relé.

Uvádíme faktory, na kterých závisí zkratový proud:

  • Odstraňte nouzovou oblast ze zdroje napájení. Čím větší je vzdálenost mezi nimi, tím menší bude úroveň zkratového proudu.
  • Typ, průřez prvků nesoucích proud a délka vedení mezi nouzovým úsekem a zdrojem elektřiny. Parametry a stav spínačů umístěných v tomto obvodu mají současně významný vliv. Výše uvedené charakteristiky obvodu nám umožňují vypočítat ekvivalentní zátěžovou impedanci potřebnou k určení proudu obvodu.

Nezapomeňte, že typ elektrického spojení se zkratem ovlivňuje velikost proudového obvodu. Je sledován následující vztah:

  • Kovový kontakt fázových napětí tvoří největší proud. Proto se při navrhování elektrických zařízení provádějí výpočty pro toto elektrické připojení.
  • Obloukový zkrat tvoří menší proud. V praxi je však často možné pozorovat nestabilní oblouk, tj. Periodicky zapalovat a blednout, což vede k tvorbě přechodných jevů. Mohou naopak způsobit překročení vypočtených charakteristik zkratového proudu.
  • Žhavící zkrat tvoří úroveň proudu podstatně nižší, než je vypočtená hodnota, což může negativně ovlivnit činnost jističů ochrany. V praxi se vyskytly případy, kdy se tento typ uzávěru stal obloukovým nebo tvořil kovový kontakt, což způsobilo, že se AB vypne. Po zapnutí linky se však elektrické spojení vrátilo do stavu zářivého okruhu, který byl rozpoznán AB. V takových případech je pro rozpoznání nouzové sekce nutné použít na vedení zvýšené napětí nebo měřit izolační odpor.
Zkouška izolace pomocí megohmmetru

Důsledky

Mezifázové poruchy mohou nejen ovlivnit provozní režimy elektrických zařízení, ale také způsobit jejich selhání. Kromě toho jsou prvky nesoucí proud vystaveny tepelnému i dynamickému zatížení. Ten je charakteristický pro výkonné energetické systémy, ve kterých jsou vodivé prvky přitahovány nebo odpuzovány. Tato interakce závisí na směru proudu.

V případě nehody vysokonapěťových obvodů může dynamické zatížení vést ke zničení izolátorů nesoucích vodivé čáry, což situaci pouze zhoršuje.

Tepelné zatížení se projevuje ve formě ohřevu vodičů, když jím prochází zkratový proud. V důsledku toho se vodiče stávají doslova topnými tělesy.

Neméně nebezpečným faktorem v mezifázovém zkratu je vytváření elektrického oblouku, který má negativní vliv jak na lidi, tak na vybavení. Je schopen ohřát kontaktní povrch na 4000 ° C - 10 000 ° C, v některých případech dokonce ještě více, v mikrosekundách. Proto se při takové vysoké teplotě prakticky všechny kovové prvky roztaví. Často, před ochrannými cestami, oblouk má čas spálit přípojnice.

Tvorba elektrického oblouku na jističích

Elektrický oblouk neohřívá pouze místo kontaktu a okolní prostor. Pokud jsou vedle něj umístěny hořlavé materiály, významně se zvyšuje pravděpodobnost požáru.

Popálení způsobené obloukem je obtížné ošetřit. To je způsobeno tím, že na kůži se ukládají malé postříkání roztavených kovů, což vytváří metalizační účinek. Je charakteristické, že v praxi je téměř nemožné náhodně dostat pod vliv oblouku. Důvodem je zpravidla porušení TBC, technologických procesů a dalších chyb spojených s vystavením lidským faktorům.

Mezi negativní důsledky poruchy patří také snížení úrovně napětí v havarijním úseku. To vytváří řadu dalších problémů, které se projevují formou selhání provozu zařízení připojeného k této síti. Například magnetické spouštěče se vypnou, spustí se ochrana napájecích jednotek elektronických systémů, zvýší se provozní proud elektromotorů atd.

Způsoby ochrany

Dříve jsme uvažovali o způsobech ochrany před zkratem, ale vzhledem k významu tohoto tématu bude užitečné si je připomenout. V každodenním životě se pro tyto účely používají jističe, zabudovaná elektromagnetická ochrana reaguje na zkratové proudy a uvolňuje zátěž během mezifázového, jednofázového a jiného zkratu.

Selektivita ochranných zařízení v domácích a distribučních sítích umožňuje lokalizaci nouzového místa, přičemž spotřebitelé jsou napájeni z neporušených fází.

Pro ochranu elektrických obvodů s napěťovou třídou vyšší než 1 kilovolt se nepoužívá AV nebo podobné spínací zařízení. To je dáno tím, že i za normálních provozních podmínek může velikost zátěže vést k vytvoření oblouku, se kterým se nemohou potlačit cívky potlačující oblouk. To je důvod, proč vysokonapěťové zařízení používá reléovou ochranu, řídící vakuové, olejové a plynové izolační odpínače.

Prevence

Navzdory skutečnosti, že tvorba uzávěru je náhodná, s použitím řady preventivních opatření, je možné poněkud snížit pravděpodobnost jejího výskytu. Mezi tato opatření patří:

  • Včasná výměna elektrických zařízení, která vypršela.
  • Pravidelná preventivní údržba. S takovými postupy je možné včas detekovat a opravit poškození izolace proudových vedení, zkratů primárních nebo sekundárních vinutí transformátoru a dalších poruch.
  • Elektrické zařízení musí být provozováno v normálním režimu, přetížení výrazně snižuje jeho zdroje.
  • Vhodné školení a pravidelná instruktáž pracovníků údržby a elektrotechniky.

Kategorie:

Elektrikář