Tijekom rada visokonaponskih električnih krugova, često je pojava koju regulatorni dokumenti definiraju kao međufazni krug. Ovo odstupanje od normalnog rada sustava napajanja povezano je s neispravnošću opskrbnih vodova, čije su posljedice nepredvidive. Osobito opasna priroda moguće štete čini nužnom riješiti brojna pitanja u vezi s tim što je ovaj fenomen, u koje probleme dolazi i kako ih izbjeći.
Pojam i uzroci zatvaranja
Interfazni krug električne energije u višefaznim krugovima je nenamjeran spoj izoliranih vodiča s oštećenim zaštitnim premazom.
U nekim se slučajevima očituje kao jednofazna greška zemlje ili slučaj električnog uređaja koji radi.
Ovo stanje električne mreže krši normalan način rada sustava i tretira se kao hitno. U tom se slučaju u točkama zatvaranja dva vodiča ili na mjestima njihova dodira sa tlom struja znatno povećava. Njegova maksimalna vrijednost ponekad doseže nekoliko tisuća ampera. Nekontrolirani protoci električne energije mogu dovesti do razornih posljedica.
Uzroci izvanrednih stanja u visokonaponskim električnim mrežama su:
- Oštećenja zaštitne izolacije svakog faznog vodiča zbog kršenja pravila za rad kabelskih vodova.
- Slučajna provala jednog od vodiča zračnog kabela i njegov kratki spoj na drugu žicu ili zemlju.
- Kratko postavljanje žice s oštećenom izolacijom na kućište postojeće električne instalacije.
Svaki od slučajeva kratkog spoja posljedica je grube povrede pravila o radu s električnom opremom i u skladu sa zahtjevima regulatornih dokumenata potrebno ih je temeljito istražiti.
Vrste kvarova
Prema vrsti napajanja, svi kratki spojevi dijele se na oštećenja koja su nastala u jednofaznim ili trofaznim krugovima, a po njihovom broju - u jednofazna i dvostruka kvara. Najjednostavniji slučaj su jednofazne linije u kojima je moguće samo jednofazno zatvaranje u neutralni ili uzemljeni. Trofazni kratki spoj ima veliki broj opcija, jer se broj žica u kablu povećava na 3. Moguće su sljedeće mogućnosti oštećenja:
- Kratki spoj dviju visokonaponskih žica međusobno.
- Kratki spoj jedne žice na neutralni ili uzemljeni (jednofazni kratki spojevi).
- Odjednom kontakt dva vodiča sa površinom zemlje.
U svakom od ovih slučajeva, uključujući dvofazni kratki spoj na zemlju, razmatrani kvar očituje se na poseban način, karakteriziran širenjem struja i raspodjelom potencijala za slučaj nužde. Pored ovih čimbenika, trenutni postupak opisuje indikator, poput napona dodira. Navedeni parametar predstavlja napon koji se primjenjuje na ljudsko tijelo između dviju dodirnih točaka golom žicom.
Ista vrsta opasnih učinaka uključuje potencijalnu razliku koja se pojavljuje između dijelova tijela u kontaktu s golom žicom, zatvorenih u zemlju. Kod jednofaznih kratkih spojeva od posebnog je interesa pitanje kolike je vrijednosti napona dodira kada se faza zatvori. Prema odredbama PUE-a, ovaj pokazatelj ovisi o udaljenosti između kontaktnih zona i povećava se s njegovim porastom.
U nekim slučajevima, kada je otpor struje koja se širi na zemlju previsok, kontaktni napon dostiže opasnu vrijednost za osobu.
Posljedice KZ
Opasne manifestacije međufaznog zatvaranja trofaznog kruga (kao i jednofaznog) uključuju posljedice povezane s protokom izuzetno velikih vrijednosti u trenutnoj liniji. Oni prirodno postaju uzrok sljedećih izvanrednih stanja:
- Pojava požara zbog taljenja i jakog zagrijavanja izolacije faznih vodiča.
- Otkaz električne opreme spojene na oštećenu mrežu.
- Strujni udar osobi koja se slučajno zatekla u krugu za slučaj nužde.
Pri kretanju u ovoj zoni važno je uzeti u obzir takozvani "naponski stupanj", koji nastaje zbog širenja struje curenja u tlo između nogu osobe. Ovaj se indikator broji između nogu kada se kreće oko kabela koji je pao na zemlju. Može doći i do opasnih vrijednosti, osobito tijekom nesreća u visokonaponskim nadzemnim vodovima 6,3-10 kW. Stoga se PUE-ovima daje upute da se kreću u tim zonama s karakterističnim korakom od guske-stopalo: stopalo je usko povezano uz stopalo.
Glavni uvjet za pouzdanu zaštitu od jednofaznih i dvofaznih grešaka u vodovima napona 220/380 Volta je visokokvalitetna izolacija koja može izdržati ispitne napone do 1000 V. Vrijednost njegove otpornosti prema PUE trebala bi biti najmanje 0,5 megohma za svaku od faza. Kako bi se spriječili požari i kvarovi opreme, u strujnim krugovima su ugrađeni posebni zaštitni uređaji koji omogućuju trenutno isključivanje linije kada dođe do kratkog spoja. Ti uređaji uključuju:
- Linearni automatski osigurači.
- Strujni prekidači i releji visokog napona.
- Automatski osigurači i ostali.
Uz njihovu pomoć moguće je spriječiti destruktivne posljedice zatvaranja faza, koje se ponekad javljaju iz neovisnih osoba.
Zahvaljujući pravodobnom usvajanju odgovarajućih mjera, moguće je održati integritet materijalnih resursa, kao i zaštititi osoblje od opreme od strujnog udara.
Interfazni krug vodova visokog napona: metode zaštite
U opskrbnim krugovima s radnim naponom većim od 1000 volta nije dopušteno koristiti automatske rastavljače, jer kada se otvore njihovi kontakti za napajanje, stvara se luk velike snage. U ovom slučaju se za prebacivanje vodova koriste uljni, vakuum ili plinski prekidači.
Relejni krugovi se također koriste za zaštitu mreža visokog napona. Razlikuju se u jednostavnoj izvedbi i pretvaraju uređaje koji rade po zakonu Faradayeve indukcije - vođenje električnog polja. Relejna oprema koja pruža zaštitu visokonaponskih vodova od prenapona temelji se na transformatoru struje. Uz njegovu pomoć moguće je kontrolirati količinu struje u liniji za slučaj nužde i, kad dostigne graničnu vrijednost, generirati signal koji ulazi u namota moćnog elektromagneta. Ovaj zaštitni uređaj nakon svog rada isključuje cjelokupni dovodni krug od izvora napajanja.
Bez obzira na dostupnost preklopne opreme, glavni način zaštite od međufaznih i trofaznih grešaka je uporaba kablovskih proizvoda s visokokvalitetnom izolacijom. Pod tim uvjetom, svaki visokonaponski vod može izdržati struje kratkog spoja koje su mnogostruko veće od dopuštene norme.
Preventivne mjere
Najefikasniji i najpouzdaniji način sprječavanja kratkih spojeva je profesionalni pristup rješavanju sljedećih tehničkih i organizacijskih pitanja:
- Odabir pogodnog kabela za napajanje koji može izdržati velike naduvne tokove.
- Strogo poštivanje pravila instalacije i rada električnih mreža, kao i strojeva i uređaja koji su na njih povezani.
- Prisutnost certifikata o prihvaćanju sustava napajanja nakon stavljanja u pogon.
- Korištenje suvremenih vrsta zaštitne opreme koja jamči trenutno zaustavljanje linije u slučaju nužde.
Posebna se pozornost posvećuje preventivnim mjerama koje se provode u strogom skladu sa zahtjevima trenutnih standarda. Prema odredbama koje se odnose na održavanje električnih mreža, prevencija se provodi prema unaprijed izrađenom planu koji je odobrio voditelj određene jedinice. Tijekom njegove primjene potrebno je razlikovati sljedeće vrste preventivnog održavanja:
- Vizualni pregledi.
- Rutinsko i preventivno održavanje.
- Ispitivanje električne opreme za vrijeme prihvata i tijekom rada.
Kratko postavljanje električnih žica na zemlju vrlo je opasna pojava koja može dovesti do požara i naknadnog požara. Pored toga, to je prepun mogućnosti poraza ljudi koji opslužuju instalaciju visokim naponom. Sve to u konačnici prisiljava na poduzimanje posebnih mjera zaštite koje će osigurati normalan rad mreža u nedostatku kritičnih modova.
