Однофазное короткое замыкание на землю. Межфазное замыкание и способы борьбы с ним. Риск двойного короткого замыкания

Замыкания на землю и заземления

Евгений Иванов, сопредседатель проблемного комитета «Электробезопасность» Международной академии наук экологии и безопасности жизнедеятельности, д. т. н., профессор кафедры безопасности жизнедеятельности СПГЭТУ «ЛЭТИ»

В предыдущих номерах нашего журнала, рассматривая вопрос об основах электробезопасности в свете современных требований, мы писали о видах действия электрического тока на человека, схемах включения человека в цепь тока, о сопротивлении изоляции и емкости электроустановок относительно земли. В этом материале речь пойдет о замыканиях на землю и заземляющих устройствах.

Аннотация: В данной работе представлен метод расчета значения стационарного состояния тока короткого замыкания в неисправности на землю на энергосистеме, работающей с заземленной нейтралью, и распределение этого тока по всей системе. Предполагаются постоянные импедансы и электродвижущие силы в системе и электрически короткие линии, а пропускной способностью линии пренебрегают. Если в момент возникновения неисправности на землю известно распределение тока нагрузки в системе, общий ток в любой части системы в условиях короткого замыкания может быть рассчитан с помощью этого метода.

Электротравмы в большинстве случаев происходят в режимах однофазного (однополюсного) прикосновения человека к токоведущей части электроустановки или к нетоковедущим металлическим конструкциям, случайно оказавшимся под напряжением вследствие повреждения электрической изоляции. Пожароопасные ситуации также в большинстве случаев возникают в режимах однофазного (однополюсного) замыкания на землю токоведущих частей электроустановки при эксплуатационных повреждениях изоляции. В этих режимах значения токов в цепях «токоведущая часть - земля» или «токоведущая часть - тело человека - земля» определяются параметрами цепей связи токоведущих частей с землей не только через сопротивления утечки, как это указывалось в предыдущей статье, но и через сопротивления замыкания на землю или принятого в проекте электроустановки искусственного заземления токоведущих частей.

Под «общим током» понимается сумма той части тока повреждения, которая появляется в рассматриваемой ветви, и нормального тока в ветви из-за нагрузок. Последний ток, конечно, не появляется в вине. Приводятся формулы и эквивалентные схемы для обычных трехфазных трансформаторных и генераторных соединений, используемых на практике. Использование таких схем позволяет рассчитать ток повреждения и его распределение в энергосистеме из эквивалентной однофазной сети. Поскольку токи в трехфазной сети в сбалансированных условиях также могут быть рассчитаны из однофазной сети, поэтому можно полностью вычислить однофазную двухпроводную основу, общий ток в любой ветви заземленной звезды сеть для заземления на любой фазе.

Замыкания на землю
Согласно Правилам устройства электроустановок (п. 1.7.10) замыканием на землю называется случайное соединение находящихся под напряжением частей электроустановки с конструктивными частями, не изолированными от земли, или с землей непосредственно.
Вблизи места замыкания на землю формируется зона растекания тока - пространство, на поверхности которого электрические потенциалы отличны от нуля. Понятие об этой зоне - одно из основополагающих в теории электробезопасности. Поэтому рассмотрим его подробнее, взяв в качестве примера линию передачи электроэнергии (ЛЭП).
Пусть по какой-либо причине происходит замыкание фазного провода С на опору ЛЭП (увлажненность, загрязнение изоляторов, крылья птицы и пр.). Ток замыкания на землю протекает по контуру: фаза С - опора ЛЭП - земля - сопротивление заземления нейтрали R0 трансформатора ЛЭП - нейтраль 0 трансформатора (рис. 1).
Вблизи опоры ЛЭП формируется зона растекания тока (считается, что ее радиус равен 20 м). В этой зоне ток протекает в земле по радиусам во все стороны от фундамента опоры. Поэтому упрощенно поперечное сечение проводящего слоя земли можно принять за полусферу, площадь которой
S = 2p x 2 ,
где x - расстояние до опоры. То есть по мере удаления от фундамента опоры ток замыкания на землю протекает как бы по проводнику с переменным сечением, увеличивающимся по мере удаления от места замыкания. Наибольшая плотность тока j зам наблюдается вблизи места замыкания (здесь наименьшее сечение проводника - земли). По мере удаления от места замыкания сечение проводника - земли возрастает и поэтому плотность тока j зам = I зам /2p x 2 постепенно уменьшается до бесконечно малого значения. Соответственно изменяется и напряженность электрического поля в зоне растекания тока E = r j зам (здесь r - удельное сопротивление грунта) - от максимального значения до нуля. То есть потенциалы электрического поля в зоне растекания тока изменяются от максимального значения j зам в месте замыкания на землю до практически нулевого значения на расстоянии 20 м от места замыкания. Такая закономерность характерна для любых вариантов замыканий на землю (замыкание на опору ЛЭП взято лишь для наглядности).

Настройка эквивалентных двухпроводных однофазных сетей, аналогичных тем, которые применяются для трехфазного случая, обычно невелика, когда число фаз превышает три. В обычном приближенном методе расчета короткого замыкания вместо реальной сети заменяется однофазно-нейтральная сеть. Хотя этот метод предполагает меньший объем труда, чем тот, который предлагается в работе, полученные результаты неточны, влияние неземных нагрузок обычно игнорируется. Метод работы требует гораздо меньше работы, чем требует трехфазных расчетов, дающих равную точность.

Сопротивление зоны растекания тока
Поскольку в зоне растекания тока существуют электрические потенциалы, она может представлять опасность для жизни человека. Поэтому всегда необходимо выполнять количественную оценку ее параметров, в частности, определять значение максимального потенциала j зам. Этот потенциал равен падению напряжения на зоне растекания тока в контуре тока замыкания на землю: j зам = I зам R зам, где R зам - сопротивление зоны растекания тока. Так же как и сопротивление электрической изоляции, сопротивление зоны растекания тока - распределенный параметр, количественное значение которого может быть определено только путем специальных измерений.
Поставим эксперимент. Воткнем в землю два электрода Э1 и Э2 и через амперметр А подключим к ним источник измерительного напряжения U изм (рис. 2).
Вблизи каждого из этих электродов возникают зоны растекания тока I зам с максимальными потенциалами j зам1 и j зам2 , причем j зам1 + j зам2 = U изм. Значения этих потенциалов относительно земли можно измерить. Для этого применяют дополнительный электрод ЭВ, вынесенный за зону растекания тока, туда, где потенциал на поверхности земли j 0 близок к нулю.
Показание вольтметра V, подключенного между дополнительным и основным электродами, будет U = j зам - j 0 = j зам. Зная по показанию амперметра А значение тока замыкания на землю, получаем значения сопротивлений зон растекания тока R зам1 = j зам1 /I зам и R зам2 = j зам2 /I зам. Обычно вместо двух приборов - амперметра и вольтметра - используют логометр, позволяющий получить отношение потенциала к току непосредственно (измеритель заземления типа М 416).
Приведем некоторые количественные значения сопротивлений зон растекания тока. В варианте обрыва провода ЛЭП и замыкания его на землю сопротивление зоны растекания тока зависит от вида грунта; ориентировочно считают: при замыкании на щебень сопротивление зоны растекания тока равно 10 кОм, на асфальт - 1 кОм, на сырую землю - 100 Ом. Если замыкание произошло на водопроводную трубу, то сопротивление зоны растекания тока вокруг нее можно принять равным 100 Ом. Когда человек стоит на земле и касается токоведущей части, то под его ногами также возникает зона растекания тока с сопротивлением порядка 30 Ом (сырая земля), 1000 Ом (сухая земля), 10 кОм (щебень).

Подвиды индивидуальных защит

Приводится иллюстративный пример. С ростом развертывания нового электронного производственного оборудования и потребления энергии акцент делается на поддержании качества электроснабжения. Распределительные сети являются частью энергосистемы с высокой вероятностью гармоник более высокого напряжения из-за подключения электронных бытовых приборов, электронных преобразователей частоты и преобразователей, натриевых разрядных ламп и т.д.

Возрастающее соединение фотоэлектрических электростанций, реконструкция общественных зданий и другое развитие промышленности и тяговых систем оказывают влияние на искажение напряжения и тока в распределительной сети. Наземные замыкания воздушных линий в изолированных системах компенсируются компенсационной катушкой, и ее компенсированная мощность рассчитывается с учетом тока первой гармоники. Настоящая работа посвящена проблематике замыканий на землю в сетях высокого напряжения в случае гармоник напряжения и тока.

Заземляющее устройство
Заземление - это намеренное соединение металлических токоведущих или нетоковедущих частей с землей. Оно может преследовать различные цели - защита от поражения током (защитное заземление), защита радиоэлектронной аппаратуры от помех, заземление нейтрали источника, рабочее заземление (в однопроводных системах электропитания и электросварочных установках), снятие заряда статического электричества и пр. Оно осуществляется с помощью заземляющего устройства, основным элементом которого является заземлитель - металлоконструкция, врытая в землю. В производственных условиях по контуру помещения располагается шина заземления (стальная или медная полоса, связанная с заземлителем). Заземляемые конструкции соединяются с шиной заземления заземляющими проводниками, сечение которых выбирается из соображений механической прочности (например, чтобы при уборке помещения исключить возможность случайного обрыва проводника) или термической устойчивости к токам замыкания. Требования к конструкции шины заземления и заземляющим проводникам приведены в ПУЭ (глава 1.7).
Количественной нормируемой характеристикой заземляющего устройства является его сопротивление Rз, то есть максимально допустимое значение сопротивления зоны растекания тока вблизи заземлителя (табл. 1).

В случае проводящего соединения в компенсированной сети между фазой и землей появляется однофазная ошибка. Через место соединения замыкания на землю происходит относительно небольшой ток с емкостным характером, и его значение зависит от расстояния до источника.

В сетях высокого напряжения при нормальном рабочем режиме протекают через емкостные токи емкостной линии. Их сумма равна нулю в случае симметричного источника питания и симметричной сети. Если в этом рабочем состоянии возникает замыкание на землю, то емкостный ток незатронутых фаз протекает через их емкостной к земле и обмотки трансформатора в место повреждения заземления. Эти токи замыкания на землю могут достигать значительных значений, особенно в крупных распределительных сетях. Пока емкостные токи не превысят значения, эта сеть может работать в разрешенном временном диапазоне.

На подвижных объектах (самолет, корабль и пр.) заземлителем является металлический корпус самого объекта. Здесь сопротивление заземляющего устройства определяется не нормами безопасности, а качеством (механической целостностью) винтового контактного соединения заземляющего проводника с металлоконструкцией (0,02 - 0,05 Ом). Правила контроля заземляющих устройств приведены в Правилах эксплуатации электроустановок потребителей (приложение 24).

Для компенсации токов замыкания на землю в заземлении используется компенсационная катушка питания, установленная в нейтральном узле трансформатора. Ток компенсированной катушки протекает через место замыкания на землю, и он находится в противоположной фазе с емкостным током замыкания на землю.

Рисунок 1 Ошибка замыкания на землю в компенсированной распределительной сети. Упрощенная блок-схема распределительной сети показана на рис. Рис. 2 Графическое представление модели распределительной сети. Параметры воздушной линии мы рассчитали на основе реального размера пилона и расположения фаз.

Ток замыкания на землю
Значения токов однофазного замыкания на землю ограничены импедансами изоляции здоровых фаз (в сетях, изолированных от земли) или сопротивлением заземления нейтрали (в сетях с заземленной нейтралью). Поэтому на ток однофазного замыкания не реагирует ни аппаратура от токов междуфазного короткого замыкания (максимальная защита), ни аппаратура защиты от перегрузки (тепловая защита). В результате режим однофазного (однополюсного в двухпроводных сетях) замыкания на землю может существовать длительное время, приводя к пожароопасным ситуациям. В режиме однофазного замыкания распределенные по всей сети активные и емкостные токи утечки сосредотачиваются в месте замыкания. Именно здесь - на сопротивлении замыкания или на контакте с сопротивлением заземления - и выделяется активная мощность, под действием которой может произойти процесс роста температуры нагрева. Токи утечки на землю между здоровыми фазами и землей рассредотачиваются по всей сети на бесконечно малые токи по распределенным сопротивлениям утечки и поэтому пожарной опасности не представляют. Ток замыкания опасен именно в месте замыкания. По данным ВНИИ противопожарной обороны (полковник В.В.Смирнов) пожароопасными считаются такие токи, при которых в месте повреждения изоляции выделяется активная мощность более 17 Вт. Во взрывоопасных зонах опасен ток замыкания на землю, значение которого превышает 25 мА.
Предполагаемое (возможное) значение тока замыкания может быть рассчитано по формулам: Здесь приняты следующие обозначения: g a , g b , g c - активные проводимости изоляции фаз, gзам - активная проводимость в месте повреждения изоляции (проводимость зоны растекания тока), C ф - емкости фаз относительно земли, U ф - фазное напряжение.

Из этого следует, что расчетное значение тока замыкания на землю. Основываясь на значении тока замыкания на землю, мы определили величину компенсационной катушки. Для моделирования мы создали три модели. В первую очередь мы не рассматривали влияние верхних гармоник на замыкание на землю. Эта модель используется для проверки точности расчета значения тока замыкания на землю и предлагаемой мощности компенсации. Во второй модели мы рассмотрели влияние верхних гармоник без подключенной компенсирующей катушки.

С влиянием верхних гармоник в компенсированной распределительной сети мы рассмотрели в третьем случае. Модель в установившемся режиме устанавливается на их амплитуду, как указано в этом стандарте. Измерения для моделирования расположены в точках, как показано на рис.

Межфазное замыкание является аварийным режимом работы электрической сети. Оно возникает при электрическом соединении между разноименными фазами при ухудшении изоляции между ними, механических повреждениях или ошибках при эксплуатации.
Кроме межфазных замыканий различают однофазные замыкания, происходящие когда соединяются между собой ноль и фаза. Соединение фазного проводника с землей называется замыканием на землю.
Замыкания происходят в электроустановках, имеющих как заземленную нейтраль, когда нулевой проводник связан с контуром заземления, так и изолированную, где он изолирован от земли на всем протяжении. Они могут возникнуть между двумя фазами, тремя фазами с нулем или без него.
Замыкания могут возникать в любом месте электрической сети. Им подвержены:

Ошибка в начале моделирования составляла 15. На фиг. 3 наблюдалось появление перенапряжений на хороших фазах. В это время 3 с было подключено параллельно к реактору, который должен увеличить активную составляющую неисправности. Ток замыкания на землю смещен почти до нуля. Гармонический анализ на рис. 4а, 4б показывает ход амплитуды каждой гармоники. Таблица 3 описывает данные измерений гармонических напряжений на вторичной стороне трансформатора Т1 в установившемся режиме и во время отказа. Размеры напряжения приведены в эффективных значениях.

опорные и проходные изоляторы, на которых устанавливаются токопроводящие шины;
обмотки электрических машин: силовых трансформаторов, электродвигателей и генераторов;
силовые кабельные линии;
воздушные линии электропередач;
изолирующие элементы коммутационной аппаратуры: выключатели, разъединители, рубильники, колодки предохранителей, ;
потребители электрической энергии, например, электронагреватели, конденсаторные установки.

В различных ситуациях замыкания протекают по-разному. Различают:

Вкладка 2 Ошибка заземления в компенсированной сети без наложения верхних гармоник. На рисунке 6 показан курс тока замыкания на землю. В таблице 4 приведены результаты измерения тока замыкания на землю и содержания верхней гармоники в воздушной линии без компенсации и случае компенсированной воздушной линии с параллельным резистором. Текущие значения приведены в эффективных значениях.

На рисунке 7 показана амплитуда гармонического анализа тока замыкания на землю. Это происходит потому, что гармонические токи не компенсируются компенсационной катушкой. Некомпенсированный ток замыкания на землю в сети с верхними гармониками примерно в два раза больше, чем ток замыкания на землю в сети основного гармонического тока. Это будет связано исключительно с фиксированными электрическими системами.

«металлические» замыкания, при которых соединение проводников двух фаз имеет малое сопротивление, исключающее образование дуги и искр;
замыкание через дугу , образующееся в случае наличия между замкнутыми проводниками воздушного зазора;
«тлеющее» замыкание, характерное для кабельных линий, загрязненных изоляционных поверхностей, когда ток между фазами идет через участок с небольшим сопротивлением, разогревая его;
замыкание в полупроводниковых элементах при их пробое.

Для защиты от междуфазных замыканий в электроустановках 380/220 В применяются:

Опасность электрического тока

Причиной этой статьи являются неоднократно дегенерирующие потоки на различных форумах в отношении темы электромонтажа и, прежде всего, защитного устройства остаточного тока. Опасности сетевого напряжения не следует недооценивать. В зависимости от типа неисправности или неправильного использования это может привести к риску для здоровья и жизни или к пожарной опасности.

Находящийся под угрозой электрический ток здоровья и жизни

Не каждый вид электричества является угрозой для человека. Это зависит от текущего пути по телу, от частоты и тока. Технический переменный ток до 500 Гц особенно опасен, поскольку он может вызвать фибрилляцию желудочков. Этот ток уже вызывает небольшое покалывание. Около 10 мА начинаются судорожные боли, а рука под током, как правило, больше не контролируется, так называемая «прилипание». При 10 мА, однако, не ожидается никаких медицинских последствий. Все, что течет через человеческое тело через 10 мА, все еще зависит от продолжительности действия.

автоматические выключатели с электромагнитным расцепителем (автоматы);
плавкие предохранители.

Для защиты электроустановок с напряжением более 1000 В применяется комплекс устройств, называемый релейной защитой. Он включает в себя датчики тока (трансформаторы тока), напряжения (трансформаторы напряжения), реле защиты и управляемые силовые коммутационные элементы.
Реле защиты бывают электромеханическими, полупроводниковыми или микропроцессорными. Задача коммутационного элемента (масляного, вакуумного или элегазового выключателя) – обеспечить отключение поврежденного участка по команде от устройства защиты. При этом он должен выдержать отключение тока короткого замыкания.

Токи выше 500 мА организмом человека, например, могут возникать при авариях высокого напряжения, также опасны для развития тепла в организме, а также в результате отравления, которое может привести к смерти только после нескольких дней. Прямой ток менее опасен, чем переменный ток, те же последовательности происходят примерно в три раза больше тока, чем при переменном токе.

Только одно количество напряжений не имеет решающего значения для вредного воздействия, просто подумайте об ивовом заборе. Тем не менее, указано максимальное контактное напряжение, которое должно быть безопасным для людей. Предполагается, что при установке предполагается, что сеть может обеспечить достаточную мощность при полном напряжении, что может быть действительно опасно для людей. На пастбищном заборе это отличается, этот источник напряжения не может обеспечить достаточный ток при полном напряжении и, следовательно, не очень опасен.

Токи межфазного замыкания

Важной электрической характеристикой короткого замыкания является его ток. При проектировании электроустановок его обязательно рассчитывают по определенной методике для нескольких точек. Делается это для того, чтобы правильно выбрать параметры электрооборудования и установки защитных устройств: токи отсечки автоматических выключателей и характеристики срабатывания релейной защиты.
На величину тока короткого замыкания (КЗ) оказывают влияние следующие факторы:

В процессе установки возникает вопрос о том, насколько устойчиво сопротивление человека. К этому он тонет с нарастающим напряжением. Поскольку ток является решающим для ущерба для человека, но напряжение можно измерить намного лучше, просто применяется закон Ома. Проблема остается очень переменным сопротивлением человека. По этой причине невозможно гарантировать безопасное бесконтактное контактное напряжение, но только возможное безопасное контактное напряжение.

Защита людей от поражения электрическим током

Огонь может быть вызван перегрузкой электрической линии или короткого замыкания. Особенно опасны несовершенные замыкания и замыкания на землю, вызванные недостатками изоляции.

Защита от прямого контакта

Защита от непрямого контакта. Меры против косвенного контакта - это либо выключение, либо сообщение.

Расстояние от точки замыкания до источников электроэнергии. Чем ближе замыкание от мощных трансформаторов, генераторов, тем ток замыкания больше;
Вид, сечение и протяженность соединительных кабельных и воздушных линий, соединяющих источник питания с точкой КЗ. Количество и характеристики коммутационных аппаратов в этой цепи и их техническое состояние. При расчете все эти данные преобразуют в эквивалентное сопротивление сети. Зная мощность источника электроэнергии, рассчитывают ток КЗ;
Вид межфазного замыкания: при металлическом замыкании ток наибольший, его и рассчитывают при проектировании. При дуговом замыкании ток меньше. Но если дуга неустойчива и постоянно то гаснет, то загорается вновь, возникают переходные процессы, приводящие к кратковременному превышению расчетных токов.

При «тлеющем» замыкании ток намного ниже расчетного, что делает невозможным реакцию защитных устройств на его появление. Тлеющее замыкание может внезапно перейти в дуговое или металлическое, сработает защита, но при повторном включении ток снова окажется за порогом чувствительности. Поиск места повреждения электрооборудования в данном случае затруднен и без измерения изоляции или испытаний повышенным напряжением невозможен.

В обеих сетях точка звезды трансформатора заземлена. В обеих сетях этот потенциал проводится вместе с внешними проводниками до соединительной коробки дома. В качестве защитного устройства от непрямого контакта имеется устройство защиты от перегрузки по току и устройство защиты от тока повреждения.

За исключением автоматических выключателей двигателя, все предохранители в электрической установке должны защищать следующую линейную часть до модификации поперечного сечения или конечного пользователя. Это делается двумя способами. Все остальные цепи должны быть отключены в течение 5 секунд. Все часы должны быть отключены.

Итак, чем дальше замыкание происходит от источника питания, тем меньше величина его тока. Объясняется это тем, что каждый кабель, распределительный щиток или воздушная линия увеличивают величину эквивалентного сопротивления электрической сети. По закону Ома при увеличении сопротивления нагрузки ток в цепи уменьшается.

Это позволяет реализовать селективное отключение поврежденных участков электрической сети. Автоматический выключатель на вводе в квартиру при номинальном токе 16 А и характеристикой «С» имеет ток срабатывания электромагнитного расцепителя 80 – 160 А. Ток замыкания, превышающий 160 А гарантированно приведет к его отключению. Но тока короткого замыкания в квартире вряд ли хватит для отключения выключателя на трансформаторной подстанции, питающей весь дом, отключающегося при 500А. И его даже не заметит защита кабельной линии, питающей подстанцию.

Воздействие межфазного замыкания на электрооборудование и людей

Когда возникают межфазовые замыкания, они разрушают электрооборудование или срывают режим его работы. При прохождении тока замыкания по токоведущим частям они одновременно испытывают динамическое и термическое воздействия.

Динамическое воздействие возникает при очень больших токах, в основном это имеет значение на мощных подстанциях, электростанциях и линиях электропередач энергосистемы. Связано это с тем, что проводники с током, расположенные на некотором расстоянии друг относительно друга, в зависимости от направления этих токов либо притягиваются, либо отталкиваются. Сила этого взаимодействия прямо пропорциональна величине токов и обратно пропорциональна расстоянию между ними.

При мощных авариях шины распределительных устройств взаимодействуют между собой с такой силой, что ломаются изоляторы, на которых они установлены. Обмотки электрических машин вырывает из пазов, а кабели извиваются, как змеи. Поломки токопроводов могут привести к возникновению дополнительных замкнутых участков, что делает аварийную ситуацию глобальней.

При проектировании все электрооборудование обязательно проверяют на то, чтобы оно выдержало ток КЗ без разрушения. У каждого электроаппарата есть заявленный в паспорте производителем ток динамической устойчивости, который должен быть больше расчетного тока КЗ.

Термическое воздействие заключается в нагреве проводников в процессе прохождения токов КЗ. Они превращаются в нагревательные элементы, на которых выделяется тепло. Мощность, выделяемая коротким замыканием на участке цепи пропорциональна его сопротивлению, помноженному на квадрат тока.

Все выпускаемое электрооборудование имеет помимо паспортной величины динамической устойчивости еще термическую устойчивость. Она тоже должна проверяться по расчетным параметрам КЗ, в которые дополнительно входит еще и время воздействия.

Когда в квартире возникает межфазное замыкание, бытовые автоматические выключатели срабатывают почти мгновенно. А вот время отключения защитных аппаратов в распределительных устройствах не может быть равно нулю. Тогда они могут срабатывать группами, что приведет к массовым отключениям и затруднению поисков поврежденных участков. Чем ближе к потребителю защитный аппарат, тем меньше время его срабатывания. Вышестоящий аппарат является его резервом, он сработает при токе КЗ, если нижестоящий его не отключит. Но время работы у него чуточку больше.

На участках, защищаемых аппаратами с выдержкой времени существует больше шансов, что шины или провода при КЗ будут расплавлены. Но и при мгновенном отключении разогреться оборудование успевает очень сильно.

Еще одним фактором воздействия межфазного замыкания на электрооборудование и людей является электрическая дуга. Она разогревает поверхности, с которыми соприкасается, до нескольких тысяч градусов. При таких температурах плавятся все использующиеся в электротехнике металлы. За время срабатывания защит порой выгорает несколько метров шин, пережигаются пополам кабельные линии.

Электрическая дуга выделяет тепло и в окружающее пространство. При наличии рядом горючих материалов может произойти пожар. Загореться может иизоляция кабелей и трансформаторное масло, использующееся в электроаппаратах для охлаждения или гашения дуги при коммутации.

Если рядом находятся люди, они могут пострадать или от ожогов сетчатки глаза из-за ослепляющего воздействия дуги, или получить другие ожоги. Такие ожоги трудно вылечить, так как они сопровождаются металлизацией: во все стороны летят брызги расплавленного металла. Осложнения возникают при загорании одежды на пострадавшем, которая вспыхивает мгновенно.

Поэтому при работе в действующих электроустановках безопасности уделяется особое внимание. Попасть под действие электрической дуги можно только при ошибках при выполнении переключений, подготовке рабочего места или нарушении технологии производства работ. Оказаться в месте, где замыкание возникло само по себе из-за пробоя изоляции, на практике нереально.

При КЗ напряжение в точке его возникновения существенно снижается. Происходит это в силу того же закона Ома: напряжение на участке цепи пропорционально току через него и его сопротивлению. Поскольку сопротивление в месте КЗ намного ниже, чем во всей остальной цепи до источника питания, то каким бы большим не был ток, напряжение все равно резко уменьшится. Это приводит к дополнительным проблемам: в остальной части электроустановки отпадают пускатели электродвигателей, сбоят электронные устройства, системы компьютерного управления. Поэтому на важных энергетических объектах системы управления и контроля за работой электрооборудования питаются от независимого источника электроэнергии (аккумуляторной батареи), а компьютерные системы обязательно имеют ИБП.

Профилактика межфазных замыканий

Частота возникновения КЗ в любых электроустановках зависит от следующих факторов:

возраста эксплуатируемого электрооборудования;
своевременности и качества выполнения планово-предупредительных ремонтов (ППР);
соблюдения режимов работы электрооборудования;
квалификации обслуживающего персонала.

На предприятиях всегда ведется статистический анализ всех аварийных отключений. На основании его делаются выводы, позволяющие предотвратить возникновение похожих инцидентов. Кроме того, каждое предприятие имеет собственный план модернизации электрооборудования, предусматривающий замену старых, физически и морально устаревших устройств на новые, современные.