Κατά τη λειτουργία των ηλεκτρικών κυκλωμάτων υψηλής τάσης, είναι συχνά ένα φαινόμενο που ορίζεται από τα ρυθμιστικά έγγραφα ως κύκλωμα ενδιάμεσης φάσης. Αυτή η απόκλιση από την κανονική λειτουργία των συστημάτων τροφοδοσίας συνδέεται με δυσλειτουργίες των γραμμών τροφοδοσίας, οι συνέπειες των οποίων είναι απρόβλεπτες. Η ιδιαίτερα επικίνδυνη φύση της πιθανής ζημίας καθιστά απαραίτητη την αντιμετώπιση ορισμένων ερωτήσεων σχετικά με το τι είναι αυτό το φαινόμενο, ποια προβλήματα προκαλεί και πώς να τα αποφύγετε.
Η ιδέα και οι αιτίες του κλεισίματος
Το κύκλωμα ενδιάμεσης ηλεκτρικής ενέργειας σε πολυφασικά κυκλώματα είναι η ακούσια σύνδεση μονωμένων αγωγών με κατεστραμμένη προστατευτική επίστρωση.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, εκδηλώνεται ως μονοφασικό σφάλμα γείωσης ή ως περίπτωση ηλεκτρικού εξοπλισμού που λειτουργεί.
Αυτή η κατάσταση του ηλεκτρικού δικτύου αποτελεί παραβίαση του κανονικού τρόπου λειτουργίας του συστήματος και αντιμετωπίζεται ως έκτακτη ανάγκη. Στην περίπτωση αυτή, στα σημεία κλεισίματος των δύο αγωγών ή στα σημεία επαφής τους με το έδαφος, το ρεύμα αυξάνεται σημαντικά. Η μέγιστη τιμή του φτάνει μερικές φορές αρκετές χιλιάδες αμπέρ. Οι ανεξέλεγκτες ροές ηλεκτρικής ενέργειας μπορούν να οδηγήσουν σε καταστροφικές συνέπειες.
Οι αιτίες έκτακτης ανάγκης σε ηλεκτρικά δίκτυα υψηλής τάσης είναι:
- Ζημιά στην προστατευτική μόνωση καθενός από τους αγωγούς φάσης λόγω παραβιάσεων των κανόνων λειτουργίας των καλωδίων.
- Τυχαία θραύση ενός από τους αγωγούς ενός καλωδίου αέρα και του βραχυκυκλώματος του σε άλλο καλώδιο ή γείωση.
- Βραχυκύκλωμα του καλωδίου με κατεστραμμένη μόνωση στο περίβλημα της υπάρχουσας ηλεκτρικής εγκατάστασης.
Κάθε περίπτωση βραχυκυκλώματος είναι συνέπεια βαριάς παραβίασης των κανόνων λειτουργίας ηλεκτρικού εξοπλισμού και, σύμφωνα με τις απαιτήσεις των κανονιστικών εγγράφων, πρέπει να διερευνηθεί διεξοδικά.
Τύποι βλαβών
Με τον τύπο τροφοδοσίας, όλα τα βραχυκυκλώματα χωρίζονται σε ζημιές που σημειώθηκαν σε μονοφασικά ή τριφασικά κυκλώματα, και από τον αριθμό τους - σε μονο και διπλά σφάλματα. Η απλούστερη περίπτωση είναι μονοφασικές γραμμές στις οποίες είναι δυνατή μόνο ένα μονοφασικό κλείσιμο σε ουδέτερο ή γη. Ένα τριφασικό βραχυκύκλωμα έχει μεγάλο αριθμό επιλογών, καθώς ο αριθμός των καλωδίων στο καλώδιο αυξάνεται σε 3. Είναι δυνατές οι ακόλουθες επιλογές ζημιών:
- Βραχυκύκλωμα δύο καλωδίων υψηλής τάσης μεταξύ τους.
- Βραχυκύκλωμα ενός καλωδίου σε ουδέτερο ή γείωση (μονοφασικά βραχυκύκλωμα).
- Επαφή δύο αγωγών με την επιφάνεια του εδάφους ταυτόχρονα.
Σε καθεμία από αυτές τις περιπτώσεις, συμπεριλαμβανομένου του βραχυκυκλώματος δύο φάσεων στη γείωση, η θεωρούμενη δυσλειτουργία εκδηλώνεται με έναν ειδικό τρόπο, που χαρακτηρίζεται από την εξάπλωση των ρευμάτων και την κατανομή των δυνατοτήτων έκτακτης ανάγκης. Εκτός από αυτούς τους παράγοντες, η τρέχουσα διαδικασία περιγράφεται από έναν δείκτη όπως η τάση αφής. Η καθορισμένη παράμετρος αντιπροσωπεύει την τάση που εφαρμόζεται στο ανθρώπινο σώμα μεταξύ δύο σημείων επαφής με το γυμνό καλώδιο.
Ο ίδιος τύπος επικίνδυνων επιπτώσεων περιλαμβάνει τη διαφορά δυναμικού που εμφανίζεται μεταξύ των τμημάτων του σώματος σε επαφή με το γυμνό σύρμα, κλειστά στο έδαφος. Με βραχυκυκλώματα μονοφασικού, ιδιαίτερου ενδιαφέροντος είναι το ερώτημα σε ποιο μέγεθος φτάνει η τάση αφής όταν κλείσει η φάση. Σύμφωνα με τις διατάξεις του PUE, αυτός ο δείκτης εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ των ζωνών επαφής και αυξάνεται με την αύξηση του.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, όταν η αντίσταση στο ρεύμα εξαπλώνεται στο έδαφος είναι πολύ υψηλή, η τάση επαφής φτάνει σε μια επικίνδυνη τιμή για ένα άτομο.
Συνέπειες της KZ
Οι επικίνδυνες εκδηλώσεις κλεισίματος ενδιάμεσης φάσης ενός τριφασικού κυκλώματος (καθώς και ενός μονοφασικού) περιλαμβάνουν τις συνέπειες που σχετίζονται με τη ροή εξαιρετικά μεγάλων τιμών στην τρέχουσα γραμμή. Φυσικά γίνονται η αιτία των ακόλουθων καταστάσεων έκτακτης ανάγκης:
- Η εμφάνιση πυρκαγιάς λόγω τήξης και ισχυρής θέρμανσης της μόνωσης των αγωγών φάσης.
- Βλάβη ηλεκτρικού εξοπλισμού συνδεδεμένου σε κατεστραμμένη γραμμή.
- Ηλεκτροπληξία σε άτομο που κατά λάθος πιάστηκε σε κύκλωμα έκτακτης ανάγκης.
Κατά τη μετακίνηση σε αυτήν τη ζώνη, είναι σημαντικό να ληφθεί υπόψη η λεγόμενη "τάση βήματος", η οποία σχηματίζεται λόγω της εξάπλωσης του ρεύματος διαρροής στο έδαφος μεταξύ των ποδιών ενός ατόμου. Αυτός ο δείκτης μετράται μεταξύ των ποδιών του όταν κινείται γύρω από ένα καλώδιο που έχει πέσει στο έδαφος. Μπορεί επίσης να επιτύχει επικίνδυνες τιμές, ειδικά κατά τη διάρκεια ατυχημάτων σε εναέριες γραμμές υψηλής τάσης 6,3-10 kW. Ως εκ τούτου, οι PUEs καθοδηγούνται να κινούνται σε αυτές τις ζώνες με ένα χαρακτηριστικό βήμα χήνας-ποδιού: το πόδι είναι στενά συνδεδεμένο με το πόδι.
Η κύρια προϋπόθεση για αξιόπιστη προστασία έναντι μονοφασικών και διφασικών βλαβών στις γραμμές ισχύος 220/380 Volt είναι η υψηλής ποιότητας μόνωση που μπορεί να αντέξει τάσεις δοκιμής έως 1000 Volt. Η τιμή της αντίστασης του, σύμφωνα με το PUE, πρέπει να είναι τουλάχιστον 0,5 megohms για καθεμία από τις φάσεις. Για την αποφυγή πυρκαγιάς και βλάβης του εξοπλισμού, ειδικές προστατευτικές συσκευές εγκαθίστανται στα κυκλώματα τροφοδοσίας, τα οποία παρέχουν άμεσο τερματισμό της γραμμής όταν συμβαίνει βραχυκύκλωμα. Αυτές οι συσκευές περιλαμβάνουν:
- Γραμμικές αυτόματες ασφάλειες.
- Τρέχοντες διακόπτες και ρελέ υψηλής τάσης.
- Αυτόματοι διακόπτες κυκλώματος και άλλοι.
Με τη βοήθειά τους, είναι δυνατόν να αποφευχθούν οι καταστροφικές συνέπειες του κλεισίματος φάσης, οι οποίες μερικές φορές συμβαίνουν για λόγους ανεξάρτητους από το άτομο.
Χάρη στην έγκαιρη λήψη κατάλληλων μέτρων, είναι δυνατή η διατήρηση της ακεραιότητας των υλικών πόρων, καθώς και η προστασία του προσωπικού από τον εξοπλισμό από ηλεκτροπληξία.
Κύκλωμα ενδιάμεσης φάσης γραμμής υψηλής τάσης: μέθοδοι προστασίας
Στα κυκλώματα τροφοδοσίας με τάση λειτουργίας άνω των 1000 βολτ, δεν επιτρέπεται η χρήση αυτόματων αποσυνδέσεων, καθώς όταν ανοίγουν οι επαφές τροφοδοσίας τους, σχηματίζεται ένα τόξο υψηλής ισχύος. Σε αυτήν την περίπτωση, οι διακόπτες λαδιού, κενού ή αερίου χρησιμοποιούνται για την εναλλαγή των γραμμών.
Τα κυκλώματα ρελέ χρησιμοποιούνται επίσης για την προστασία δικτύων υψηλής τάσης. Διαφέρουν στην απλή εκτέλεση και μετατρέπουν συσκευές που λειτουργούν σύμφωνα με το νόμο της επαγωγής Faraday - καθοδήγηση του ηλεκτρικού πεδίου. Ο εξοπλισμός ρελέ, ο οποίος παρέχει προστασία γραμμών υψηλής τάσης από υπέρταση, βασίζεται σε τρέχοντα μετασχηματιστή. Με τη βοήθειά του, είναι δυνατός ο έλεγχος της ποσότητας ρεύματος στη γραμμή έκτακτης ανάγκης και, όταν φτάσει στην οριακή τιμή, για τη δημιουργία σήματος που εισέρχεται στην περιέλιξη ενός ισχυρού ηλεκτρομαγνήτη. Αυτή η προστατευτική συσκευή, μετά τη λειτουργία της, αποσυνδέει ολόκληρο το κύκλωμα τροφοδοσίας από την πηγή τροφοδοσίας.
Ανεξάρτητα από τη διαθεσιμότητα του εξοπλισμού εναλλαγής, ο κύριος τρόπος προστασίας από ενδοφασικά και τριφασικά σφάλματα είναι η χρήση καλωδίων με μόνωση υψηλής ποιότητας. Κάτω από αυτήν την κατάσταση, οποιαδήποτε γραμμή υψηλής τάσης μπορεί να αντέξει ρεύματα βραχυκυκλώματος που είναι πολλές φορές υψηλότερα από το επιτρεπόμενο πρότυπο.
Προληπτικά μέτρα
Ο πιο αποτελεσματικός και αξιόπιστος τρόπος πρόληψης βραχυκυκλωμάτων είναι μια επαγγελματική προσέγγιση για την επίλυση των ακόλουθων τεχνικών και οργανωτικών ζητημάτων:
- Επιλέγοντας ένα κατάλληλο καλώδιο τροφοδοσίας που αντέχει σε μεγάλα ρεύματα.
- Αυστηρή τήρηση των κανόνων εγκατάστασης και λειτουργίας ηλεκτρικών δικτύων, καθώς και μηχανών και συσκευών που συνδέονται με αυτά.
- Η παρουσία πιστοποιητικών αποδοχής του συστήματος τροφοδοσίας κατά τη θέση του σε λειτουργία.
- Η χρήση σύγχρονων τύπων προστατευτικού εξοπλισμού που εγγυάται άμεση απενεργοποίηση της γραμμής σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης.
Ιδιαίτερη προσοχή δίνεται στα προληπτικά μέτρα που εφαρμόζονται αυστηρά σύμφωνα με τις απαιτήσεις των ισχυόντων προτύπων. Σύμφωνα με τις διατάξεις που αφορούν τη συντήρηση των ηλεκτρικών δικτύων, η πρόληψη πραγματοποιείται σύμφωνα με ένα προκαθορισμένο σχέδιο εγκεκριμένο από τον προϊστάμενο μιας συγκεκριμένης μονάδας. Κατά την εφαρμογή του, είναι απαραίτητο να διακρίνουμε τους ακόλουθους τύπους προληπτικής συντήρησης:
- Οπτικές επιθεωρήσεις.
- Τακτική και προληπτική συντήρηση.
- Δοκιμή ηλεκτρικού εξοπλισμού κατά την αποδοχή του και κατά τη λειτουργία.
Το βραχυκύκλωμα των ηλεκτρικών καλωδίων στο έδαφος είναι ένα πολύ επικίνδυνο φαινόμενο, το οποίο μπορεί να οδηγήσει σε πυρκαγιά και επακόλουθη φωτιά. Επιπλέον, είναι γεμάτη με τη δυνατότητα να νικήσει άτομα που εξυπηρετούν την εγκατάσταση με υψηλή τάση. Όλα αυτά τελικά αναγκάζουν κάποιον να λάβει ειδικά μέτρα προστασίας που διασφαλίζουν την ομαλή λειτουργία των δικτύων απουσία κρίσιμων τρόπων.
