- Какво е интерфазно затваряне?
- Къде възниква и защо?
- Ток на фазова повреда
- вещи
- Начини за защита
- предотвратяване
Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!
Не би било голямо преувеличение да се твърди, че такъв необичаен режим на работа на електрическата мрежа като късо съединение е известен дори на тези, които не са изучавали основите на електротехниката. Днес предлагаме да се разгледа специален случай на това явление - междуфазово затваряне. От материалите на нашата статия ще научите за характеристиките на този тип късо съединение и за последиците, причинени от него. В заключение ще разгледаме начини за защита на електрическата мрежа от различни видове затваряния.
Какво е интерфазно затваряне?
Това е аварийна работа на електрическата мрежа, причинена от електрически контакт на противоположни фази. Като пример даваме типични видове затваряния.
Легенда:
- Трифазно късо съединение.
- Затварянето на двете фазови проводници.
- Късо до маса с двуфазна верига.
- Фаза (еднофазна) късо съединение. Може да възникне повреда при заземен или неутрален проводник в системи с изолирана или заземена неутрална мрежа.
Както може да се види от фигурата, клауза 2 съответства на дефиницията на интерфазно затваряне, но при определени условия 1 и 3 може да се разглежда и като специален случай на междуфазово късо съединение.
Къде възниква и защо?
Теоретично, във всяка точка на мрежата може да се образува повреда. Този процес е случаен, с изключение на случаите, в които късо съединение се задейства принудително, като се използва късо съединение за бързо изключване на високоволтовите електропроводи.
Неволна повреда може да възникне в следните места:
- На изолатори, както през проход, така и на основи, използвани за тоководещи части.
- Между фазовите намотки на електрически машини и електромагнитни устройства, например токови трансформатори, двигатели или генератори.
- В въздушни и кабелни електропроводи.
- В прекъсвачи на електрически вериги, например разединители, прекъсвачи, прекъсвачи и др.
- В вериги от оборудване или други потребители на електроенергия.
Причините за повреди могат да бъдат причинени от различни условия, изброяваме най-често срещаните електрически връзки:
- Метални контактни междуфазови напрежения с минимално преходно съпротивление и елиминиране на електрическата дъга.
- Дъгова верига. Силни токове на натоварване протичат между фазните проводници дори и при въздушна междина.
- Твърдящите къси съединения, като правило, се появяват в електропроводите, когато изолацията на проводимите линии е повредена или повредена. В резултат на това в участъка на мрежата между фазовите проводници може да се образува зона с ниско съпротивление, което води до прегряване на изолацията.
- Разбивка на силови полупроводникови елементи, например тиристори.
Ток на фазова повреда
При всяка форма на ток на късо съединение е основната характеристика на аварийния режим на трифазна мрежа. Его трябва да се вземе под внимание при разработването на електрическо оборудване, за което се използва специална техника, чието описание може да се намери на нашия уебсайт.
Изчисляването на тока на късо съединение в допълнение към електрическото оборудване е необходимо и за избор на характеристики на устройства, произвеждащи защитно (аварийно) изключване, например прекъсвачи или системи за релейна защита.
Изброяваме факторите, от които зависи тока на късо съединение:
- Свалете аварийната зона от източника на захранване. Колкото по-голямо е разстоянието между тях, толкова по-малко ще бъде нивото на тока на късо съединение.
- Тип, напречно сечение на тоководещи елементи и дължина на електропроводите между аварийния участък и източника на електричество. В същото време, параметрите и състоянието на превключвателите, разположени в тази верига, имат важно влияние. Горните характеристики на веригата ни позволяват да изчислим еквивалентния импеданс на товара, необходим за определяне на тока на веригата.
Обърнете внимание, че видът на електрическата връзка с късо съединение влияе на величината на тока на веригата. Наблюдава се следната връзка:
- Металният контакт на фазовите напрежения формира най-големия ток. Ето защо при проектирането на електрическо оборудване се правят изчисления за тази електрическа връзка.
- Късото съединение Arc образува по-малък ток. Но на практика често е възможно да се наблюдава нестабилна дъга, т.е. периодично запалване и избледняване, което води до образуването на преходни процеси. Те на свой ред могат да доведат до превишаване на изчислените характеристики на тока на късо съединение.
- Светещото късо съединение образува ниво на тока, значително по-ниско от изчисленото, което може да повлияе отрицателно на работата на защитните прекъсвачи. На практика е имало случаи, когато този тип затваряне става дъгообразен или образува метален контакт, което предизвиква AB да се задейства. Но след включване на линията, електрическата връзка се връща към състоянието на светещата верига, разпознато от АБ. В такива случаи, за да се разпознае аварийната секция, е необходимо да се приложи повишено напрежение към линията или да се измери съпротивлението на изолацията.
вещи
Интерфазните дефекти могат не само да повлияят на режимите на работа на електрическите устройства, но и да ги провалят. В допълнение, токопренасящите елементи са подложени както на топлинни, така и на динамични натоварвания. Последното е характерно за мощни енергийни системи, в които проводящите елементи се привличат или отблъскват. Това взаимодействие зависи от посоката на тока.
В случай на авария на високоволтови вериги, динамичното натоварване може да доведе до разрушаване на изолаторите, поддържащи проводящи линии, което само влошава положението.
Термичното натоварване се проявява под формата на нагряване на проводници, когато през него преминава ток на късо съединение. В резултат на това, проводниците стават буквално нагревателни елементи.
Не по-малко опасен увреждащ фактор при междуфазовото късо съединение е образуването на електрическа дъга, което има отрицателно въздействие както върху хората, така и върху оборудването. Той може да загрява контактната повърхност до 4000 ° C - 10, 000 ° C, а в някои случаи дори повече, в микросекунди. Съответно, при такава висока температура, практически всички метални елементи се стопяват. Често, преди защитата, дъгата има време да изгори шините.
Електрическата дъга не само загрява както мястото на контакт, така и околното пространство. Ако до него се намират горими материали, вероятността от пожар се увеличава значително.
Изгарянето, причинено от дъгата, е трудно за лечение. Това се дължи на факта, че върху кожата се отлагат малки пръски разтопени метали, образувайки метализиращ ефект. Характерно е, че на практика е почти невъзможно случайно да се получи под въздействието на дъга. Като правило, причината се крие в нарушаването на ТБ, технологичните процеси, както и други грешки, свързани с излагането на човешкия фактор.
Негативните последици от повредата включват и намаляване на напрежението в аварийния участък. Това създава редица допълнителни проблеми, проявяващи се под формата на повреди в работата на оборудването, свързано към тази мрежа. Например, магнитните стартери са изключени, задействана е защита на блоковете за захранване на електронните системи, увеличен е работният ток на електродвигателите и т.н.
Начини за защита
По-рано обмисляхме начини за защита срещу късо съединение, но като се има предвид значимостта на тази тема, ще бъде полезно да ги припомним. В ежедневието за тези цели се използват прекъсвачи, вградената в тях електромагнитна защита реагира на токове на късо съединение и облекчава натоварването по време на междуфазни, еднофазни и други къси съединения.
Селективността на защитните устройства в битовите и разпределителните мрежи позволява локализирането на аварийната площадка, оставяйки потребителите да се захранват от свързани непокътнати фази.
За защита на електрически вериги с клас на напрежение над 1 киловолт, AV или подобно комутационно оборудване не се използва. Това се дължи на факта, че дори при нормални работни условия, величината на натоварването може да доведе до образуването на дъга, с която серпентините за потискане на дъгата не могат да се справят. Ето защо високоволтовото оборудване използва релейна защита, контролираща вакуумни, маслени и газоразпределителни разединители.
предотвратяване
Въпреки факта, че образуването на затваряне е случайно, като се използват редица превантивни мерки, е възможно донякъде да се намали вероятността за неговото възникване. Тези мерки включват:
- Навременна подмяна на електрическото оборудване, което е изтекло.
- Редовна профилактика. При такива процедури е възможно своевременно откриване и отстраняване на повреди на изолацията на тоководещи линии, късо съединение на първичните или вторичните намотки на трансформатора и други повреди.
- Електрическото оборудване трябва да работи в нормален режим, претоварването значително намалява ресурса.
- Подходящо обучение и редовни брифинги за персонала по поддръжката и електричеството.