أثناء تشغيل الدوائر الكهربائية عالية الجهد ، غالبًا ما تكون ظاهرة تحددها المستندات التنظيمية كدائرة بين الطور. يرتبط هذا الانحراف عن التشغيل الطبيعي لأنظمة إمدادات الطاقة بأعطال في خطوط الإمداد ، والتي لا يمكن التنبؤ بنتائجها. إن الطبيعة الخطيرة بشكل خاص للضرر المحتمل تجعل من الضروري التعامل مع عدد من الأسئلة حول ماهية هذه الظاهرة ، وما هي المشاكل التي تؤدي إليها وكيفية تجنبها.
مفهوم وأسباب الإغلاق
الدائرة البينية للكهرباء في الدوائر متعددة الأطوار هي التوصيل غير المقصود للموصلات المعزولة بطبقة واقية تالفة.
في بعض الحالات ، يتجلى في أنه خطأ أرضي أحادي الطور أو حالة معدات كهربائية عاملة.
تعتبر حالة الشبكة الكهربائية هذه انتهاكًا لوضع التشغيل العادي للنظام ويتم التعامل معها على أنها حالة طارئة. في هذه الحالة ، عند نقاط إغلاق الموصلين أو عند نقاط اتصالهم بالأرض ، يزداد التيار بشكل كبير. تصل قيمتها القصوى في بعض الأحيان إلى عدة آلاف من الأمبيرات. يمكن أن تؤدي تدفقات الكهرباء غير المنضبط إلى عواقب مدمرة.
أسباب الطوارئ في الشبكات الكهربائية عالية الجهد هي:
- تلف في العزل الوقائي لكل من موصلات الطور بسبب انتهاكات لقواعد تشغيل خطوط الكابلات.
- الكسر العرضي لأحد موصلات الكبل الهوائي ودائرة قصره بسلك أو أرض أخرى.
- تقصير السلك مع العزل التالف لسكن التركيبات الكهربائية الموجودة.
كل حالة من حالات الدائرة القصيرة هي نتيجة لانتهاك صارخ لقواعد تشغيل المعدات الكهربائية ، ووفقًا لمتطلبات المستندات التنظيمية ، يجب التحقيق فيها بدقة.
أنواع الأعطال
حسب نوع مصدر الطاقة ، تنقسم جميع الدوائر القصيرة إلى تلف حدث في طور واحد أو في دوائر ثلاثية الطور ، وعددها - إلى أخطاء مفردة ومزدوجة. الحالة الأبسط هي خطوط أحادية الطور لا يمكن فيها سوى إغلاق طور واحد إلى محايد أو أرضي. تحتوي الدائرة القصيرة ثلاثية الطور على عدد كبير من الخيارات ، حيث يزيد عدد الأسلاك في الكبل إلى 3. خيارات الضرر التالية ممكنة:
- ماس كهربائى لسلكين عاليى الجهد بين بعضهما البعض.
- ماس كهربائى بسلك واحد إلى محايد أو أرضي (دوائر قصيرة أحادية الطور).
- ملامسة اثنين من الموصلات مع سطح الأرض مرة واحدة.
في كل من هذه الحالات ، بما في ذلك ماس كهربائى على مرحلتين إلى الأرض ، يتجلى العطل المعتبر بطريقة خاصة ، تتميز بانتشار التيارات وتوزيع إمكانات الطوارئ. بالإضافة إلى هذه العوامل ، يتم وصف العملية الحالية بمؤشر مثل جهد اللمس. تمثل المعلمة المحددة الجهد المطبق على جسم الإنسان بين نقطتي اتصال مع السلك العاري.
يتضمن نفس النوع من التأثيرات الخطرة الفرق المحتمل الذي يظهر بين أجزاء الجسم الملامسة للسلك العاري ، المغلقة على الأرض. مع دائرة قصر أحادية الطور ، من المهم بشكل خاص السؤال عن حجم الجهد الذي يصل إليه اللمس عند إغلاق المرحلة. وفقًا لأحكام PUE ، يعتمد هذا المؤشر على المسافة بين مناطق التلامس ويزداد مع زيادتها.
في بعض الحالات ، عندما تكون مقاومة انتشار التيار إلى الأرض عالية جدًا ، يصل جهد الاتصال إلى قيمة خطيرة للشخص.
عواقب KZ
تتضمن المظاهر الخطيرة لإغلاق الطور البيني لدائرة ثلاثية الطور (بالإضافة إلى طور واحد) العواقب المرتبطة بتدفق قيم كبيرة للغاية في الخط الحالي. ومن الطبيعي أن تصبح سبب حالات الطوارئ التالية:
- حدوث حريق بسبب الصهر والتسخين القوي لعزل موصلات الطور.
- فشل معدات الطاقة المتصلة بخط تالف.
- صدمة كهربائية لشخص وقع دون قصد في دائرة الطوارئ.
عند التحرك في هذه المنطقة ، من المهم أن تأخذ في الاعتبار ما يسمى "خطوة الجهد" ، والتي يتم تشكيلها بسبب انتشار تيار التسرب في التربة بين أرجل الشخص. يتم حساب هذا المؤشر بين قدميه عند التحرك حول كابل سقط على الأرض. يمكن أن تصل أيضًا إلى القيم الخطرة ، خاصةً أثناء الحوادث في الخطوط الهوائية عالية الجهد من 6.3-10 كيلو واط. لذلك ، يتم توجيه PUEs للتحرك في هذه المناطق بخطوة مميزة - قدم: يتم إرفاق القدم بشكل وثيق بالقدم.
الشرط الرئيسي للحماية الموثوقة ضد الأعطال أحادية الطور والمرحلتين في خطوط الطاقة 220/380 فولت هو العزل عالي الجودة ، القادر على تحمل جهد الاختبار حتى 1000 فولت. يجب أن تكون قيمة مقاومتها ، وفقًا لـ PUE ، 0.5 ميغا أوم على الأقل لكل مرحلة. لمنع حرائق وانهيار المعدات ، يتم تثبيت أجهزة حماية خاصة في دوائر الطاقة ، والتي توفر إغلاقًا فوريًا للخط عند حدوث دائرة كهربائية قصيرة. تتضمن هذه الأجهزة:
- الصمامات الخطية.
- قواطع التيار ومرحلات الجهد العالي.
- قواطع أوتوماتيكية وغيرها.
بمساعدتهم ، من الممكن منع العواقب المدمرة لإغلاق الطور ، والتي تحدث في بعض الأحيان لأسباب مستقلة عن الشخص.
بفضل اعتماد التدابير المناسبة في الوقت المناسب ، من الممكن الحفاظ على سلامة الموارد المادية ، وكذلك حماية الموظفين من المعدات من الصدمات الكهربائية.
دائرة الطور البيني لخط الجهد العالي: طرق الحماية
في دوائر الإمداد بجهد تشغيلي يزيد عن 1000 فولت ، لا يُسمح باستخدام فواصل الفصل الأوتوماتيكية ، لأنه عندما يتم فتح اتصالات الطاقة الخاصة بهم ، يتم تشكيل قوس من الطاقة العالية. في هذه الحالة ، يتم استخدام مفاتيح الزيت أو الفراغ أو الغاز لتبديل الخطوط.
تستخدم دوائر الترحيل أيضًا لحماية شبكات الجهد العالي. وهي تختلف في التنفيذ البسيط وتقوم بتحويل الأجهزة التي تعمل وفقًا لقانون تحريض فاراداي - توجيه المجال الكهربائي. تعتمد معدات الترحيل ، التي توفر حماية لخطوط الجهد العالي ضد الجهد الزائد ، على محول التيار. بمساعدتها ، من الممكن التحكم في كمية التيار في خط الطوارئ ، وعندما تصل إلى القيمة الحدية ، لتوليد إشارة تدخل لف مغناطيس كهربائي قوي. يقوم هذا الجهاز الواقي ، بعد تشغيله ، بفصل دائرة الإمداد بأكملها عن مصدر التيار الكهربائي.
بغض النظر عن توفر معدات التبديل ، فإن الطريقة الرئيسية للحماية من أعطال الطور البيني وثلاث مراحل هي استخدام منتجات الكابلات ذات العزل عالي الجودة. في ظل هذه الحالة ، يمكن لأي خط عالي الجهد أن يتحمل تيارات الدائرة القصيرة التي تكون أعلى بكثير من المعيار المسموح به.
تدابير وقائية
الطريقة الأكثر فعالية وموثوقية لمنع الدوائر القصيرة هي اتباع نهج احترافي لحل المشكلات الفنية والتنظيمية التالية:
- اختيار كابل طاقة مناسب يمكنه تحمل التيارات الكبيرة.
- التقيد الصارم بقواعد تركيب وتشغيل الشبكات الكهربائية وكذلك الآلات والأجهزة المتصلة بها.
- وجود شهادات قبول لنظام تزويد الطاقة عند تشغيله.
- استخدام أنواع حديثة من معدات الحماية التي تضمن الإغلاق الفوري للخط في حالة الطوارئ.
يتم إيلاء اهتمام خاص للتدابير الوقائية التي يتم تنفيذها بما يتفق بدقة مع متطلبات المعايير الحالية. وفقًا للأحكام المتعلقة بصيانة الشبكات الكهربائية ، يتم تنفيذ الوقاية وفقًا لخطة معدة مسبقًا يوافق عليها رئيس وحدة معينة. أثناء تنفيذه ، من الضروري التمييز بين الأنواع التالية من الصيانة الوقائية:
- التفتيش البصري.
- الصيانة الروتينية والوقائية.
- اختبار المعدات الكهربائية أثناء قبولها وأثناء التشغيل.
يعد تقصير الأسلاك الكهربائية إلى الأرض ظاهرة خطيرة للغاية يمكن أن تؤدي إلى نشوب حريق وما بعدها. بالإضافة إلى ذلك ، فهي محفوفة بإمكانية هزيمة الأشخاص الذين يخدمون المنشأة بجهد عالي. كل هذا يجبر المرء في النهاية على اتخاذ تدابير حماية خاصة تضمن التشغيل الطبيعي للشبكات في غياب الأوضاع الحرجة.
