Durante il funzionamento di circuiti elettrici ad alta tensione, è spesso un fenomeno definito dai documenti normativi come un circuito interfase. Questa deviazione dal normale funzionamento dei sistemi di alimentazione è associata a malfunzionamenti delle linee di alimentazione, le cui conseguenze sono imprevedibili. La natura particolarmente pericolosa del possibile danno rende necessario affrontare una serie di domande su cosa sia questo fenomeno, a quali problemi porta e come evitarlo.
Il concetto e le cause delle chiusure
Il circuito interfase dell'elettricità nei circuiti multifase è il collegamento involontario di conduttori isolati con un rivestimento protettivo danneggiato.
In alcuni casi, si manifesta come un guasto a terra monofase o nel caso di un'apparecchiatura elettrica funzionante.
Questa condizione della rete elettrica costituisce una violazione della normale modalità di funzionamento del sistema ed è trattata come emergenza. In questo caso, nei punti di chiusura dei due conduttori o nei punti di contatto con il suolo, la corrente aumenta in modo sostanziale. Il suo valore massimo a volte raggiunge diverse migliaia di ampere. I flussi incontrollati di elettricità possono portare a conseguenze devastanti.
Le cause delle emergenze nelle reti elettriche ad alta tensione sono:
- Danneggiamento dell'isolamento protettivo di ciascuno dei conduttori di fase a causa di violazioni delle norme per il funzionamento delle linee dei cavi.
- Rottura accidentale di uno dei conduttori di un cavo dell'aria e suo cortocircuito verso un altro filo o terra.
- Cortocircuitare il filo con isolamento danneggiato all'alloggiamento dell'impianto elettrico esistente.
Ciascuno dei casi di cortocircuito è una conseguenza di una grave violazione delle norme per il funzionamento delle apparecchiature elettriche e, in conformità con i requisiti dei documenti normativi, deve essere studiato a fondo.
Tipi di guasti
Per il tipo di alimentazione, tutti i cortocircuiti sono suddivisi in danni che si sono verificati nei circuiti monofase o trifase e per il loro numero - in guasti singoli e doppi. Il caso più semplice sono le linee monofase in cui è possibile solo una chiusura monofase su neutro o terra. Un corto circuito trifase ha un gran numero di opzioni, poiché il numero di fili nel cavo aumenta a 3. Sono possibili le seguenti opzioni di danno:
- Cortocircuito tra due fili ad alta tensione tra loro.
- Cortocircuito di un filo verso neutro o terra (cortocircuiti monofase).
- Contatto di due conduttori con la superficie del terreno contemporaneamente.
In ciascuno di questi casi, incluso il cortocircuito a due fasi verso terra, il malfunzionamento considerato si manifesta in modo speciale, caratterizzato dalla diffusione di correnti e dalla distribuzione di potenziali di emergenza. Oltre a questi fattori, l'attuale processo è descritto da un indicatore come la tensione di contatto. Il parametro specificato rappresenta la tensione applicata al corpo umano tra due punti di contatto con il filo nudo.
Lo stesso tipo di effetti pericolosi include la potenziale differenza che appare tra le parti del corpo a contatto con il filo nudo, chiuso a terra. Con i cortocircuiti monofase, di particolare interesse è la questione della grandezza che la tensione di contatto raggiunge quando la fase è chiusa. Secondo le disposizioni del PUE, questo indicatore dipende dalla distanza tra le zone di contatto e aumenta con il suo aumento.
In alcuni casi, quando la resistenza alla corrente che si diffonde a terra è troppo elevata, la tensione di contatto raggiunge un valore pericoloso per una persona.
Conseguenze di KZ
Le manifestazioni pericolose della chiusura interfase di un circuito trifase (nonché di una monofase) includono le conseguenze associate al flusso di valori estremamente grandi nella linea corrente. Naturalmente diventano la causa delle seguenti emergenze:
- Il verificarsi di un incendio dovuto allo scioglimento e al forte riscaldamento dell'isolamento dei conduttori di fase.
- Guasto dell'attrezzatura elettrica collegata a una linea danneggiata.
- Una scossa elettrica a una persona accidentalmente intrappolata in un circuito di emergenza.
Quando ci si sposta in questa zona, è importante tenere conto della cosiddetta "tensione di passaggio", che si forma a causa della diffusione della corrente di dispersione nel terreno tra le gambe di una persona. Questo indicatore viene conteggiato tra i suoi piedi quando si sposta attorno a un cavo caduto a terra. Può anche raggiungere valori pericolosi, soprattutto durante gli incidenti nelle linee aeree ad alta tensione da 6,3-10 kW. Pertanto, ai PUE viene richiesto di muoversi in queste zone con un caratteristico passo del piede d'oca: il piede è strettamente attaccato al piede.
La condizione principale per una protezione affidabile contro guasti monofase e bifase nelle linee di alimentazione 220/380 Volt è l'isolamento di alta qualità, in grado di resistere a tensioni di prova fino a 1000 Volt. Il valore della sua resistenza, secondo il PUE, dovrebbe essere di almeno 0,5 megaohm per ciascuna delle fasi. Per prevenire incendi e guasti alle apparecchiature, sono installati speciali dispositivi di protezione nei circuiti di alimentazione, che forniscono l'arresto immediato della linea in caso di cortocircuito. Questi dispositivi includono:
- Fusibili automatici lineari.
- Interruttori di corrente e relè ad alta tensione.
- Interruttori automatici e altri.
Con il loro aiuto, è possibile prevenire le conseguenze distruttive delle chiusure di fase, che a volte si verificano per motivi indipendenti dalla persona.
Grazie all'adozione tempestiva di misure appropriate, è possibile mantenere l'integrità delle risorse materiali e proteggere il personale dalle apparecchiature da scosse elettriche.
Circuito interfase di una linea ad alta tensione: metodi di protezione
Nei circuiti di alimentazione con una tensione di funzionamento superiore a 1000 volt, non è consentito l'uso di sezionatori automatici, poiché quando i loro contatti di potenza vengono aperti, si forma un arco di alta potenza. In questo caso, gli interruttori dell'olio, del vuoto o del gas vengono utilizzati per commutare le linee.
I circuiti dei relè vengono anche utilizzati per proteggere le reti ad alta tensione. Differiscono nell'esecuzione semplice e stanno convertendo i dispositivi che funzionano secondo la legge dell'induzione di Faraday - guida del campo elettrico. L'apparecchiatura a relè, che fornisce protezione delle linee ad alta tensione contro le sovratensioni, si basa su un trasformatore di corrente. Con il suo aiuto, è possibile controllare la quantità di corrente nella linea di emergenza e, quando raggiunge il valore limite, generare un segnale che entra nell'avvolgimento di un potente elettromagnete. Questo dispositivo di protezione, dopo il suo funzionamento, disconnette l'intero circuito di alimentazione dalla fonte di alimentazione.
Indipendentemente dalla disponibilità delle apparecchiature di commutazione, il modo principale per proteggere da guasti interfase e trifase è utilizzare prodotti via cavo con isolamento di alta qualità. In questa condizione, qualsiasi linea ad alta tensione è in grado di resistere a correnti di corto circuito molte volte superiori alla norma consentita.
Misure preventive
Il modo più efficace e affidabile per prevenire i cortocircuiti è un approccio professionale per risolvere i seguenti problemi tecnici e organizzativi:
- Scelta di un cavo di alimentazione adatto in grado di resistere a grandi sovracorrenti.
- Rispetto rigoroso delle regole di installazione e funzionamento delle reti elettriche, nonché delle macchine e dei dispositivi ad esse collegati.
- La presenza di certificati di accettazione del sistema di alimentazione quando viene messo in funzione.
- L'uso di moderni tipi di dispositivi di protezione che garantiscono l'arresto immediato della linea in caso di emergenza.
Particolare attenzione è rivolta alle misure preventive attuate in stretta conformità con i requisiti delle norme vigenti. Secondo le disposizioni relative alla manutenzione delle reti elettriche, la prevenzione viene effettuata secondo un piano prestabilito approvato dal capo di una specifica unità. Durante la sua attuazione, è necessario distinguere i seguenti tipi di manutenzione preventiva:
- Ispezioni visive.
- Manutenzione ordinaria e preventiva.
- Test di apparecchiature elettriche durante la sua accettazione e durante il funzionamento.
Il corto circuito dei cavi elettrici a terra è un fenomeno molto pericoloso, che può provocare incendi e incendi successivi. Inoltre, è irto della possibilità di sconfiggere le persone che servono l'installazione ad alta tensione. Tutto ciò alla fine costringe a prendere misure di protezione speciali che garantiscono il normale funzionamento delle reti in assenza di modalità critiche.
