Jednofazni kratki spoj na masu. Međufazni kratki spoj i načini rješavanja. Rizik od dvostrukog kratkog spoja

Uzemljenje i uzemljenje

Evgeniy Ivanov, kopredsjedavajući odbora za probleme „Električna sigurnost” Međunarodne akademije ekologije i nauka o sigurnosti života, doktor tehničkih nauka, profesor Odsjeka za životnu sigurnost SPGETU „LETI”

U prethodnim brojevima našeg časopisa, razmatranje pitanja osnova električne sigurnosti u svjetlu savremenih zahteva, pisali smo o vrstama djelovanja električne struje na osobu, shemama za spajanje osobe na strujni krug, o otporu izolacije i kapacitetu električnih instalacija u odnosu na tlo. Ovaj materijal će se fokusirati na kvarove na zemlji i uređaje za uzemljenje.

Sažetak: U radu je prikazana metoda za izračunavanje vrijednosti ustaljenog stanja struje kratki spoj u kvaru na masu na elektroenergetskom sistemu koji radi sa uzemljenim neutralnim elementom i distribuciji ove struje kroz sistem. Pretpostavljene su konstantne impedancije i elektromotorne sile u sistemu i električno kratke linije, A propusnost linije su zanemarene. Ako je raspodjela struje opterećenja u sistemu poznata u vrijeme zemljospoja, ukupna struja u bilo kojem dijelu sistema u uslovima kvara može se izračunati pomoću ove metode.

Električne ozljede u većini slučajeva nastaju u jednofaznim (jednopolnim) načinima rada kada osoba dodirne dio električne instalacije pod naponom ili dio bez struje metalne konstrukcije slučajno dođe pod napon zbog oštećenja električna izolacija. Situacije opasne od požara također u većini slučajeva nastaju u monofaznim (jednopolnim) načinima zemljospoja na strujnim dijelovima električne instalacije zbog pogonskog oštećenja izolacije. U ovim načinima rada, vrijednosti struja u krugovima "dijelovi koji vode struju - zemlja" ili "dio pod naponom - ljudsko tijelo - zemlja" određuju se parametrima krugova koji povezuju dijelove pod naponom sa zemljom ne samo kroz otpor curenja. , kako je navedeno u prethodnom članku, ali i kroz otpor kratkog spoja uzemljenja ili umjetno uzemljenje dijelova pod naponom usvojenim u projektu elektroinstalacije.

Pod "ukupnom strujom" se podrazumijeva zbir onog dijela struje kvara koji se pojavljuje u grani koja se razmatra, i normalna struja u grani zbog opterećenja. Ova druga struja se, naravno, ne pojavljuje u vinu. Date su formule i ekvivalentna kola za uobičajene priključke trofaznih transformatora i generatora koji se koriste u praksi. Upotreba ovakvih dijagrama omogućava da se izračuna struja kvara i njena distribucija u elektroenergetskom sistemu iz ekvivalentne jednofazne mreže. Pošto struje u trofazna mreža u balansiranim uslovima može se izračunati i iz jednofazne mreže, tako da je moguće u potpunosti izračunati jednofaznu dvožičnu osnovu, ukupnu struju u bilo kojoj grani uzemljene zvjezdaste mreže za uzemljenje na bilo kojoj fazi.

Greške na zemlji
Prema Pravilniku o električnim instalacijama (tačka 1.7.10), zemljospoj je slučajno spajanje dijelova električne instalacije pod naponom sa dijelovima konstrukcije koji nisu izolovani od zemlje, ili direktno sa zemljom.
U blizini mjesta zemljospoja formira se zona širenja struje - prostor na čijoj površini električni potencijali razlikuju se od nule. Koncept ove zone jedan je od temeljnih u teoriji električne sigurnosti. Stoga ćemo ga detaljnije razmotriti, uzimajući kao primjer dalekovod električne energije (PTL).
Neka iz nekog razloga dođe do kratkog spoja fazna žica C na nosač dalekovoda (vlažnost, kontaminacija izolatora, ptičjih krila, itd.). Struja zemljospoja teče duž strujnog kola: faza C - oslonac dalekovoda - uzemljenje - otpor uzemljenja nule R0 transformatora dalekovoda - nulta 0 transformatora (slika 1).
U blizini nosača dalekovoda formira se zona širenja struje (smatra se njen polumjer 20 m). U ovoj zoni struja teče u tlu duž polumjera u svim smjerovima od temelja oslonca. Stoga, na pojednostavljen način, poprečni presjek vodljivog sloja zemlje može se uzeti kao hemisfera, čija je površina
S = 2p x 2,
gdje je x udaljenost do oslonca. Odnosno, kako se udaljavate od temelja oslonca, struja zemljospoja teče kao kroz vodič promjenjivog poprečnog presjeka, povećavajući se s udaljenosti od točke kvara. Najveća gustina struje j zamenika se primećuje u blizini tačke kvara (ovde je najmanji poprečni presek provodnika zemlja). Kako se udaljavate od tačke kvara, poprečni presjek provodnik - zemlja se povećava i stoga se gustoća struje j zamjenik = I zamjenik / 2p x 2 postepeno smanjuje na beskonačno malu vrijednost. U skladu s tim se mijenja i napetost električno polje u trenutnoj zoni rasprostiranja E = r j zamjenik (ovdje r - otpornost tlo) - od maksimalne vrijednosti do nule. Odnosno, potencijali električnog polja u zoni širenja struje mijenjaju se od maksimalne vrijednosti j na mjestu zemljospoja do gotovo nulte vrijednosti na udaljenosti od 20 m od mjesta kvara. Ovaj obrazac je tipičan za bilo koju vrstu zemljospoja (kvar na nosaču dalekovoda uzima se samo radi jasnoće).

Postavljanje ekvivalentne dvožične jednofazne mreže, slično onima koji se koriste za trofazni slučaj, obično je mali kada broj faza prelazi tri. U konvencionalnoj metodi proračuna približnog kratkog spoja, jednofazna neutralna mreža se zamjenjuje za stvarnu mrežu. Iako ova metoda uključuje manje truda od one koja je predložena u radu, dobijeni rezultati su netačni, a utjecaj vanzemaljskih opterećenja se obično zanemaruje. Način rada zahtijeva mnogo manje posla nego što to zahtijeva trofazni proračuni, dajući jednaku tačnost.

Otpor trenutne zone širenja
Budući da u trenutnom području širenja postoje električni potencijali, to može predstavljati opasnost za ljudski život. Stoga je uvijek potrebno izvršiti kvantitativnu procjenu njegovih parametara, posebno odrediti vrijednost maksimalnog potencijalnog j zamjenika. Ovaj potencijal je jednak padu napona u zoni širenja struje u strujnom krugu zemljospoja: j zamjenik = I zamjenik R zamjenik, gdje je R zamjenik otpor zone širenja struje. Kao i otpor električne izolacije, otpor zone strujnog širenja je raspoređeni parametar, čija se kvantitativna vrijednost može odrediti samo posebnim mjerenjima.
Hajde da napravimo eksperiment. Zabijemo dvije elektrode E1 i E2 u zemlju i na njih spojimo izvor mjernog napona Umeas preko ampermetra A (slika 2).
U blizini svake od ovih elektroda pojavljuju se zone širenja struje I deputacija sa maksimalnim potencijalima j deputacija 1 i j deputacija 2, a j deputacija 1 + j deputacija 2 = U meas. Vrijednosti ovih potencijala u odnosu na tlo mogu se izmjeriti. U tu svrhu se koristi dodatna elektroda, postavljena izvan zone širenja struje, do mjesta gdje je potencijal na površini zemlje j 0 blizu nule.
Očitavanje voltmetra V spojenog između dodatne i glavne elektrode bit će U = j zamjenik - j 0 = j zamjenik. Znajući vrijednost struje zemljospoja iz očitanja ampermetra A, dobijamo vrijednosti otpora zona širenja struje R dm1 = j dm1 / I dm i R dm2 = j dm2 / I dm. Obično se umjesto dva instrumenta - ampermetra i voltmetra - koristi omjer, koji omogućava da se direktno dobije omjer potencijala i struje (mjerač uzemljenja tipa M 416).
Predstavimo neke kvantitativne vrijednosti otpora trenutnih zona širenja. U slučaju prekida žice dalekovoda i kratkog spoja na masu, otpor trenutne zone širenja ovisi o vrsti tla; Grubo je izračunato da kada dođe do kratkog spoja na lomljenom kamenu, otpor trenutne zone širenja iznosi 10 kOhm, na asfaltu - 1 kOhm, na vlažnoj zemlji - 100 Ohm. Ako dođe do kratkog spoja na cijev za vodu, tada se otpor zone širenja struje oko nje može uzeti jednak 100 Ohma. Kada osoba stoji na tlu i dodirne dio pod naponom, pod njegovim nogama se pojavljuje i zona širenja struje sa otporom od oko 30 Ohma (vlažna zemlja), 1000 Ohma (suha zemlja), 10 kOhma (lomljeni kamen).

Podvrste lične zaštite

Naveden je ilustrativan primjer. Sa sve većom primjenom novih elektronskih proizvodnu opremu i potrošnje energije, akcenat je na održavanju kvaliteta snabdijevanja električnom energijom. Distributivne mreže su dio elektroenergetskog sistema sa velikom vjerovatnoćom visokih naponskih harmonika zbog priključenja elektronskih kućanskih aparata, elektronski frekventni pretvarači i pretvarači, natrijumske sijalice, itd.

Povećanje interkonekcije fotonaponskih elektrana, rekonstrukcija javne zgrade i drugi razvoji industrijskog i vučnog sistema imaju uticaj na napon i strujnu distorziju u distributivnoj mreži. Uzemljenje nadzemnih vodova u izolovanim sistemima kompenzuje se kompenzacionim namotajem, a njegova kompenzovana snaga se izračunava uzimajući u obzir struju prvog harmonika. Ovaj rad je posvećen problemima zemljospoja u visokonaponskim mrežama u slučaju harmonika napona i struje.

Uređaj za uzemljenje
Uzemljenje je namjerno spajanje metalnih dijelova pod naponom ili bez struje na tlo. Može imati različite svrhe - zaštitu od strujnog udara ( zaštitno uzemljenje), zaštita radioelektronske opreme od smetnji, uzemljenje neutralnog izvora, radno uzemljenje(u jednožičnim sistemima napajanja i instalacijama za elektro zavarivanje), uklanjanje naboja statičkog elektriciteta itd. To se izvodi pomoću uređaja za uzemljenje, čiji je glavni element uzemljiva elektroda - metalna konstrukcija ukopana u zemlju. IN uslovi proizvodnje Duž konture prostorije nalazi se sabirnica za uzemljenje (čelična ili bakrena traka spojena na uzemljujuću elektrodu). Uzemljene konstrukcije su povezane sa sabirnicom za uzemljenje provodnicima za uzemljenje, čiji je poprečni presjek odabran zbog mehaničke čvrstoće (na primjer, da se isključi mogućnost slučajnog loma vodiča prilikom čišćenja prostorije) ili toplinske otpornosti na kvar struje. Zahtjevi za projektiranje sabirnice za uzemljenje i uzemljivača dati su u PUE (poglavlje 1.7).
Kvantitativna standardizovana karakteristika uređaja za uzemljenje je njegov otpor Rz, odnosno najveća dozvoljena vrednost otpora zone širenja struje u blizini uzemljivača (tabela 1).

U slučaju provodne veze u kompenzovanoj mreži, javlja se jednofazni kvar između faze i zemlje. Relativno mala kapacitivna struja teče kroz spoj uzemljenja i njena vrijednost ovisi o udaljenosti do izvora.

U visokonaponskim mrežama tokom normalnih radnih uslova protiču kapacitivnih struja kapacitivni vod. Njihov zbir je nula u slučaju simetričnog napajanja i simetrične mreže. Ako dođe do zemljospoja u ovom radnom stanju, kapacitivna struja faza bez uticaja teče kroz njihov kapacitiv u uzemljenje i namotaje transformatora do mjesta zemljospoja. Ove struje zemljospoja mogu dostići značajne vrijednosti, posebno u velikim distributivnim mrežama. Sve dok kapacitivne struje ne prelaze vrijednost, ova mreža može raditi u dozvoljenom vremenskom rasponu.

Na pokretnim objektima (avion, brod, itd.) uzemljivač je metalno kućište samog objekta. Ovdje otpor uređaja za uzemljenje nije određen sigurnosnim standardima, već kvalitetom (mehaničkom cjelovitošću) vijčane kontaktne veze uzemljivača s metalnom konstrukcijom (0,02 - 0,05 Ohm). Pravila za nadzor uređaja za uzemljenje data su u Pravilniku o radu električnih instalacija potrošača (Prilog 24).

Za kompenzaciju struja zemljospoja u uzemljenju koristi se kompenzacijski namotaj, instaliran u neutralnom čvoru transformatora. Kompenzovana struja zavojnice teče kroz zemljospoj i u suprotnoj je fazi od kapacitivne struje zemljospoja.

Slika 1 Zemaljski spoj u kompenzovanoj distributivnoj mreži. Pojednostavljeni blok dijagram distributivne mreže prikazan je na Sl. Rice. 2 Grafički prikaz modela distributivne mreže. Izračunali smo parametre nadzemnog voda na osnovu stvarne veličine stuba i lokacije faza.

Struja zemljospoja
Vrijednosti jednofaznih struja zemljospoja ograničene su impedansama izolacije zdravih faza (u mrežama izoliranim od zemlje) ili otporom neutralnog uzemljenja (u mrežama s uzemljenom neutralnom vezom). Dakle, ni oprema od međufaznih struja kratkog spoja (maksimalna zaštita) niti oprema za zaštitu od preopterećenja (termalna zaštita) ne reagiraju na jednofaznu struju kvara. Kao rezultat toga, jednofazni (jednopolni u dvožičnim mrežama) režim zemljospoja može postojati dugo vremena, što dovodi do požara opasnih situacija. U režimu jednofaznog kvara, aktivne i kapacitivne struje curenja raspoređene po mreži su koncentrisane na mestu kvara. Ovdje - na otporu strujnog kruga ili na kontaktu sa otporom uzemljenja - se aktivna snaga, pod čijim uticajem može doći do procesa rasta temperature zagrevanja. Struje curenja na zemlju između zdravih faza i uzemljenja su raspršene kroz mrežu u beskonačno male struje duž distribuiranih otpora curenja i stoga opasnost od požara ne zamišljaj. Struja kvara je opasna upravo na mjestu kvara. Prema Sveruskom istraživačkom institutu za odbranu od požara (pukovnik V.V. Smirnov), struje koje stvaraju aktivnu snagu veću od 17 W na mjestu oštećenja izolacije smatraju se opasnim od požara. U opasnim područjima, struje zemljospoja koje prelaze 25 mA su opasne.
Procijenjena (moguća) vrijednost struje kvara može se izračunati korištenjem formula: Ovdje su usvojene sljedeće oznake: g a, g b, g c - aktivna provodljivost fazne izolacije, gzam - aktivna provodljivost na mjestu oštećenja izolacije (provodljivost zona širenja struje), C f - fazni kapacitet relativne mase, U f - fazni napon.

Iz ovoga proizilazi da je izračunata vrijednost struje zemljospoja. Na osnovu vrijednosti struje zemljospoja odredili smo veličinu kompenzacijskog namotaja. Za modeliranje smo kreirali tri modela. Nismo prvenstveno razmatrali utjecaj gornjih harmonika na zemljospojeve. Ovaj model se koristi za provjeru tačnosti proračuna vrijednosti struje zemljospoja i predložene snage kompenzacije. U drugom modelu smo ispitivali uticaj gornjih harmonika bez priključenog kompenzacionog namotaja.

U trećem slučaju razmatrali smo utjecaj gornjih harmonika u kompenziranoj distributivnoj mreži. Model stabilnog stanja je postavljen na njihovu amplitudu kako je navedeno u ovom standardu. Mjerenja za simulaciju se nalaze na tačkama kao što je prikazano na Sl.

Kvar između faze je režim rada u nuždi električna mreža. Javlja se kada električni priključak između suprotnih faza kada se izolacija između njih pokvari, mehaničko oštećenje ili operativne greške.
Pored kvarova faza-faza, postoje jednofazni kvarovi, nastaje kada su nula i faza međusobno povezane. Spajanje faznog provodnika sa zemljom naziva se zemljospoj.
Kratki spojevi se javljaju u električnim instalacijama koje imaju i jedno i drugo uzemljeno neutralno, kada je neutralni provodnik spojen na petlju za uzemljenje, i izolovan, gdje je izolovan od zemlje u cijelom. Mogu se pojaviti između dvije faze, tri faze sa ili bez nule.
Kratki spojevi mogu nastati bilo gdje u električnoj mreži. Podložni su:

Greška na početku simulacije bila je 15. Na Sl. 3 uočena je pojava prenapona na dobre faze. U tom trenutku je 3 s priključeno paralelno na reaktor, što bi trebalo povećati aktivnu komponentu kvara. Struja zemljospoja je pomaknuta na skoro nulu. Harmonska analiza na sl. 4a, 4b prikazuje tok amplitude svakog harmonika. Tabela 3 opisuje mjerenja napona harmonika na sekundarnoj strani transformatora T1 u stacionarnom stanju i za vrijeme kvara. Veličine napona su date u efektivnim vrijednostima.

izolatori nosača i izolatora na kojima se postavljaju provodne sabirnice;
namotaja električne mašine: energetski transformatori, električni motori i generatori;
Električni kabelski vodovi;
nadzemni vodovi;
izolacijski elementi sklopne opreme: prekidači, rastavljači, noževi, blokovi osigurača, ;
potrošači električna energija, na primjer, električni grijači, kondenzatorske jedinice.

IN različite situacije zatvaranja se odvijaju na različite načine. Oni su:

Tab 2 Greška uzemljenja u kompenzovanoj mreži bez superponiranja gornjih harmonika. Slika 6 prikazuje tok struje zemljospoja. U tabeli 4 prikazani su rezultati mjerenja struje zemljospoja i sadržaja gornjeg harmonika u nadzemnom vodu bez kompenzacije iu slučaju kompenzovanog nadzemnog voda sa paralelnim otpornikom. Trenutne vrijednosti su date u efektivnim vrijednostima.

Slika 7 prikazuje amplitudu harmonijske analize struje zemljospoja. To se događa jer harmonijske struje nisu kompenzirane kompenzacijskim namotajem. Nekompenzirana struja zemljospoja u mreži sa gornjim harmonicima je približno dva puta veća od struje zemljospoja u mreži glavne harmoničke struje. Ovo će se odnositi isključivo na fiksno električni sistemi.

"metal" kratki spojevi u kojima spoj vodiča dvije faze ima mali otpor, eliminirajući stvaranje luka i iskri;
kvar luka, nastaje kada postoji zračni jaz između zatvorenih provodnika;
"tinjanje" kratki spoj, tipičan za kablovske vodove, kontaminirane izolacijske površine, kada struja između faza prolazi kroz područje sa malim otporom, zagrijavajući ga;
kratki spoj u poluprovodnik elemenata nakon njihovog raspada.

Za zaštitu od međufaznih kvarova u električnim instalacijama 380/220 V koriste se sljedeće:

Električna opasnost

Razlog za ovaj članak su stalno degenerirajuće teme na raznim forumima u vezi s temom elektroinstalacija i, prije svega, zaštitni uređaj rezidualna struja. Opasnosti od mrežnog napona ne treba potcijeniti. Ovisno o vrsti kvara ili zloupotreba ovo može dovesti do opasnosti po zdravlje ili život ili opasnosti od požara.

Ugroženo električnom strujom po zdravlje i život

Nije svaka vrsta električne energije prijetnja za ljude. Zavisi od putanje struje kroz tijelo, frekvencije i struje. Technical naizmjenična struja do 500 Hz je posebno opasno jer može uzrokovati ventrikularnu fibrilaciju. Ova struja već izaziva lagano trnce. Oko 10 mA počinje grčeviti bol, a ruka pod strujom obično više nije pod kontrolom, tzv. Pri 10 mA, međutim, ne očekuju se medicinske posljedice. Sve što teče kroz ljudsko tijelo pri 10 mA i dalje ovisi o trajanju djelovanja.

prekidači sa elektromagnetnim otpuštanjem (automatski);
osigurači.

Za zaštitu električnih instalacija napona preko 1000 V koristi se skup uređaja koji se nazivaju relejna zaštita. Uključuje strujne senzore (strujni transformatori), senzore napona (naponske transformatore), zaštitne releje i upravljane energetske sklopne elemente.
Zaštitni releji mogu biti na bazi elektromehaničkih, poluprovodničkih ili mikroprocesorskih. Zadatak sklopnog elementa (uljnog, vakuumskog ili SF6 prekidača) je da osigura da se oštećeno područje isključi na komandu zaštitnog uređaja. Istovremeno, mora izdržati prekid struje kratkog spoja.

Struje veće od 500 mA u ljudskom tijelu, na primjer, mogu nastati prilikom visokonaponskih akcidenata, opasne su i za razvoj topline u tijelu, kao i do trovanja, koje može dovesti do smrti tek nakon nekoliko dana. Jednosmjerna struja je manje opasna od naizmjenične struje; isti nizovi se javljaju pri oko tri puta većoj od struje naizmjenične struje.

Sam broj napona nije presudan štetnih efekata, samo pomislite na ogradu od vrbe. Međutim, naveden je maksimalni kontaktni napon koji bi trebao biti siguran za ljude. Instalacija pretpostavlja da mreža može osigurati dovoljnu snagu pri punom naponu, što može biti zaista opasno za ljude. Na ogradi pašnjaka je drugačije, ovaj izvor napona ne može osigurati dovoljnu struju pri punom naponu i stoga nije mnogo opasan.

Međufazne struje kvara

Bitan električne karakteristike kratki spoj je njegova struja. Prilikom projektiranja električnih instalacija mora se izračunati određenom metodom za nekoliko točaka. To se radi kako bi se pravilno odabrali parametri električne opreme i ugradnje zaštitnih uređaja: struje prekida prekidača i karakteristike odziva relejne zaštite.
Na veličinu struje kratkog spoja (SC) utiču sljedeći faktori:

Tokom procesa instalacije postavlja se pitanje koliko je stabilan ljudski otpor. Na to on tone sa sve većom napetošću. Budući da je struja kritična za oštećenja ljudi, ali napon se može mnogo bolje izmjeriti jednostavnom primjenom Ohmovog zakona. Problem ostaje veoma varijabilni otpor osoba. Iz tog razloga nije moguće jamčiti siguran kontaktni napon bez kontakta, već samo mogući siguran kontaktni napon.

Zaštita ljudi od strujnog udara

Požar može biti uzrokovan preopterećenjem električne linije ili kratkim spojem. Posebno su opasni nesavršeni i uzemljeni spojevi uzrokovani nedostatkom izolacije.

Zaštita od direktnog kontakta

Zaštita od indirektnog kontakta. Mjere protiv indirektnog kontakta su ili gašenje ili prijava.

Udaljenost od tačke kvara do izvora napajanja. Što je krug bliže moćni transformatori, generatori, veća je struja kola;
Vrsta, poprečni presjek i dužina priključnog kabla i nadzemnih vodova koji povezuju izvor napajanja sa točkom kratkog spoja. Količina i karakteristike komutacionih uređaja u ovom krugu i njihovo tehničko stanje. Prilikom izračunavanja, svi ovi podaci se pretvaraju u ekvivalentnu otpornost mreže. Poznavajući snagu izvora električne energije, izračunava se struja kratkog spoja;
Tip kvara faza-faza: kod kvara na metalu struja je najveća i izračunava se tokom projektovanja. Kod kvara luka struja je manja. Ali ako je luk nestabilan i stalno se gasi, a zatim ponovo svijetli, nastaju problemi. prolazni procesi, što dovodi do kratkotrajnog prekoračenja nazivnih struja.

Kod kratkog spoja koji tinja, struja je mnogo manja od izračunate, što onemogućava reakciju zaštitnih uređaja na njegovu pojavu. Tinjajući kratki spoj može se iznenada pretvoriti u lučni ili metalni, zaštita će raditi, ali kada se ponovo uključi, struja će opet biti ispod praga osjetljivosti. Pronalaženje mjesta oštećenja električne opreme u ovom slučaju je teško i nemoguće je bez mjerenja izolacije ili ispitivanja povećanim naponom.

U obje mreže zvjezdište transformatora je uzemljeno. U obje mreže, ovaj potencijal se prenosi zajedno sa vanjskim provodnicima do razvodne kutije kuće. Kao zaštitni uređaj od indirektnog kontakta postoji uređaj za zaštitu od prekomjerne struje i uređaj za zaštitu od strujnog kvara.

Izuzev prekidača motora, svi osigurači su električne instalacije mora zaštititi sljedeći linearni dio do modifikacije poprečnog presjeka ili krajnjeg korisnika. To se radi na dva načina. Svi ostali krugovi moraju biti isključeni u roku od 5 sekundi. Svi satovi moraju biti isključeni.

Dakle, što se kratki spoj dalje javlja od izvora napajanja, to je manja veličina njegove struje. To se objašnjava činjenicom da svaki kabel, razvodni panel odn nadzemni vod povećati ekvivalentni otpor električne mreže. Prema Ohmovom zakonu, kako raste otpor opterećenja, struja u kolu se smanjuje.

To omogućava selektivno gašenje oštećenih dijelova električne mreže. Automatski prekidač na ulazu u stan kada nazivna struja 16 A i karakteristika “C” ima radnu struju elektromagnetno oslobađanje 80 – 160 A. Struja kvara veća od 160 A garantovano će dovesti do njegovog isključivanja. Ali struja kratkog spoja u stanu vjerojatno neće biti dovoljna da isključi prekidač transformatorska podstanica, koji napaja cijelu kuću, gasi se na 500A. A odbrana ga neće ni primetiti kablovsku liniju, napajanje trafostanice.

Utjecaj međufaznih kvarova na električnu opremu i ljude

Kada se pojave međufazni kvarovi, oni uništavaju električnu opremu ili ometaju njen rad. Kada struja kvara prolazi kroz dijelove pod naponom, oni istovremeno doživljavaju dinamičke i termičke efekte.

Dinamički uticaj nastaje kada je veoma velike struje, ovo je uglavnom važno u moćnim trafostanicama, elektranama i dalekovodima elektroenergetskog sistema. To je zbog činjenice da strujni vodiči koji se nalaze na određenoj udaljenosti jedan od drugog, ovisno o smjeru tih struja, ili privlače ili odbijaju. Snaga ove interakcije je direktno proporcionalna veličini struja i obrnuto proporcionalna udaljenosti između njih.

Prilikom teških nesreća, sabirnice razvodnih uređaja međusobno djeluju takvom silom da se izolatori na kojima su ugrađeni pucaju. Namotaji električnih mašina su istrgnuti iz svojih žljebova, a kablovi se viju kao zmije. Kvarovi strujnih provodnika mogu dovesti do pojave dodatnih zatvorenih sekcija, što čini vanredna situacija globalnije.

Prilikom projektiranja, sva električna oprema mora se provjeriti kako bi se osiguralo da može izdržati struju kratkog spoja bez uništenja. Svaki električni uređaj ima struju dinamičke stabilnosti deklariranu u pasošu proizvođača, koja mora biti veća od izračunate struje kratkog spoja.

Toplotni efekat se sastoji od zagrijavanja provodnika tokom prolaska struja kratkog spoja. Oni se pretvaraju u grijaćih elemenata, na kojoj se stvara toplina. Snaga koju oslobađa kratki spoj u dijelu kola proporcionalna je njegovom otporu pomnoženom s kvadratom struje.

Osim nominalne vrijednosti dinamičke stabilnosti, sva proizvedena električna oprema ima i termičku stabilnost. Također se mora provjeriti prema izračunatim parametrima kratkog spoja, koji dodatno uključuju vrijeme izlaganja.

Kada dođe do kvara između faze u stanu, kućni prekidači rade gotovo trenutno. Ali vrijeme je da isključite zaštitne uređaje distributivni uređaji ne može biti jednako nuli. Tada se mogu pokrenuti u grupama, što će dovesti do velikih prekida rada i poteškoća u potrazi za oštećenim područjima. Što je zaštitni uređaj bliži potrošaču, to je njegovo vrijeme odziva kraće. Upstream uređaj je njegova rezerva; on će raditi u slučaju struje kratkog spoja ako ga donji ne isključi. Ali njegovo radno vrijeme je malo duže.

U područjima zaštićenim uređajima za odgodu, postoji veća šansa da će se sabirnice ili žice istopiti tijekom kratkog spoja. Ali čak i sa trenutnim gašenjem, oprema ima vremena da se jako zagrije.

Drugi faktor u utjecaju međufaznih kvarova na električnu opremu i ljude je električni luk. Zagreva površine sa kojima dolazi u kontakt do nekoliko hiljada stepeni. Na takvim temperaturama se tope svi metali koji se koriste u elektrotehnici. Za vrijeme aktiviranja zaštite ponekad izgori i nekoliko metara sabirnica, kablovske linije izgore napola.

Električni luk oslobađa toplinu u okolni prostor. Ako se u blizini nalaze zapaljivi materijali, može doći do požara. Izolacija kablova i transformatorsko ulje, koji se koristi u električnim uređajima za hlađenje ili gašenje luka tokom uključivanja.

Ako su ljudi u blizini, mogu zadobiti ili opekotine mrežnjače zbog zasljepljujućeg efekta luka ili druge opekotine. Takve opekotine je teško izliječiti, jer ih prati metalizacija: prskanje rastopljenog metala lete na sve strane. Komplikacije nastaju kada se odjeća žrtve zapali i odmah zapali.

Stoga se pri radu u postojećim električnim instalacijama daje sigurnost Posebna pažnja. Električnom luku možete biti izloženi samo ako postoje greške pri sklapanju prekidača, pripremi radnog mjesta ili kršenju tehnologije rada. Naći se na mjestu gdje je došlo do kratkog spoja zbog kvara izolacije, u praksi je nerealno.

Tokom kratkog spoja, napon na mjestu njegovog nastanka značajno se smanjuje. To se događa zbog istog Ohmovog zakona: napon na dijelu kruga proporcionalan je struji kroz njega i njegovom otporu. Budući da je otpor u točki kratkog spoja mnogo manji nego u ostatku kola do izvora napajanja, bez obzira koliko je struja velika, napon će i dalje naglo pasti. To vodi do dodatni problemi: u ostatku električne instalacije, starteri motora nestaju i otkazuju elektronskih uređaja, kompjuterski sistemi upravljanja. Stoga se na važnim energetskim objektima sistemi upravljanja i nadzora rada električne opreme napajaju iz nezavisnog izvora električne energije ( baterija), a računarski sistemi moraju imati UPS.

Sprečavanje međufaznih kvarova

Učestalost kratkih spojeva u bilo kojoj električnoj instalaciji ovisi o sljedećim faktorima:

starost električne opreme u upotrebi;
blagovremenost i kvalitet planiranog preventivnog održavanja (PPR);
usklađenost s načinima rada električne opreme;
kvalifikacije uslužnog osoblja.

Preduzeća uvijek provode statističku analizu svih isključenja u nuždi. Na osnovu toga se donose zaključci o sprečavanju nastanka sličnih incidenata. Osim toga, svako preduzeće ima svoj plan za modernizaciju električne opreme, predviđajući zamenu stare, fizički i psihički zastarjelih uređaja na nove, moderne.