Durante a operação de circuitos elétricos de alta tensão, geralmente é um fenômeno definido pelos documentos regulatórios como um circuito em fase. Esse desvio da operação normal dos sistemas de fornecimento de energia está associado a mau funcionamento das linhas de fornecimento, cujas consequências são imprevisíveis. A natureza particularmente perigosa dos possíveis danos torna necessário lidar com uma série de perguntas sobre o que é esse fenômeno, quais problemas ele causa e como evitá-los.
O conceito e as causas dos fechamentos
O circuito interfásico da eletricidade em circuitos multifásicos é a conexão não intencional de condutores isolados com um revestimento protetor danificado.
Em alguns casos, ele se manifesta como uma falta à terra monofásica ou o caso de um equipamento elétrico em funcionamento.
Essa condição da rede elétrica é uma violação do modo normal de operação do sistema e é tratada como emergência. Nesse caso, nos pontos de fechamento dos dois condutores ou nos pontos de contato com o terra, a corrente aumenta substancialmente. Seu valor máximo às vezes atinge vários milhares de amperes. Fluxos descontrolados de eletricidade podem levar a consequências devastadoras.
As causas de emergências em redes elétricas de alta tensão são:
- Danos no isolamento de proteção de cada um dos condutores de fase devido a violações das regras de operação das linhas de cabos.
- Quebra acidental de um dos condutores de um cabo de ar e seu curto-circuito em outro fio ou terra.
- Curto-circuito do fio com isolamento danificado ao alojamento da instalação elétrica existente.
Cada um dos casos de curto-circuito é o resultado de uma violação grave das regras para a operação de equipamentos elétricos e, de acordo com os requisitos dos documentos regulamentares, precisa ser minuciosamente investigado.
Tipos de falhas
Pelo tipo de fonte de alimentação, todos os curtos-circuitos são divididos em danos ocorridos nos circuitos monofásicos ou trifásicos e pelo seu número - em faltas simples e duplas. O caso mais simples são as linhas monofásicas nas quais apenas um fechamento monofásico para neutro ou terra é possível. Um curto-circuito trifásico possui um grande número de opções, uma vez que o número de fios no cabo aumenta para 3. As seguintes opções de danos são possíveis:
- Curto-circuito de dois fios de alta tensão entre si.
- Curto-circuito de um fio para neutro ou terra (curto-circuito monofásico).
- Contato de dois condutores com a superfície do solo de uma só vez.
Em cada um desses casos, incluindo curto-circuito bifásico ao terra, o mau funcionamento considerado se manifesta de uma maneira especial, caracterizada pela propagação de correntes e distribuição de potenciais de emergência. Além desses fatores, o processo atual é descrito por um indicador como tensão de toque. O parâmetro especificado representa a tensão aplicada ao corpo humano entre dois pontos de contato com o fio desencapado.
O mesmo tipo de efeitos perigosos inclui a diferença de potencial que aparece entre as partes do corpo em contato com o fio desencapado, fechado no chão. Nos curtos-circuitos monofásicos, é de particular interesse a questão de qual magnitude a tensão de toque atinge quando a fase é fechada. De acordo com as disposições do PUE, este indicador depende da distância entre as zonas de contato e aumenta com o seu aumento.
Em alguns casos, quando a resistência à corrente que se espalha pelo solo é muito alta, a tensão de contato atinge um valor perigoso para uma pessoa.
Consequências da KZ
As manifestações perigosas do fechamento interfásico de um circuito trifásico (assim como de uma fase monofásica) incluem as conseqüências associadas ao fluxo de valores extremamente grandes na linha de corrente. Eles naturalmente se tornam a causa das seguintes emergências:
- A ocorrência de um incêndio devido ao derretimento e forte aquecimento do isolamento dos condutores de fase.
- Falha no equipamento elétrico conectado a uma linha danificada.
- Um choque elétrico em uma pessoa acidentalmente presa em um circuito de emergência.
Ao se movimentar nesta zona, é importante levar em consideração a chamada "tensão de passo", que é formada devido ao espalhamento da corrente de fuga no solo entre as pernas de uma pessoa. Este indicador é contado entre os pés quando se move ao redor de um cabo que caiu no chão. Também pode atingir valores perigosos, especialmente durante acidentes em linhas aéreas de alta tensão de 6,3-10 kW. Portanto, os PUEs são instruídos a se mover nessas zonas com um passo característico de ganso-pé: o pé está firmemente preso ao pé.
A principal condição para proteção confiável contra falhas monofásicas e bifásicas nas linhas de energia de 220/380 Volts é o isolamento de alta qualidade que pode suportar tensões de teste de até 1000 Volts. O valor de sua resistência, de acordo com o PUE, deve ser de pelo menos 0,5 megohms para cada uma das fases. Para evitar incêndios e falhas no equipamento, dispositivos de proteção especiais são instalados nos circuitos de energia, que fornecem um desligamento instantâneo da linha quando ocorre um curto-circuito. Esses dispositivos incluem:
- Fusíveis automáticos lineares.
- Disjuntores de corrente e relés de alta tensão.
- Disjuntores automáticos e outros.
Com a ajuda deles, é possível evitar as consequências destrutivas do fechamento de fases, que às vezes ocorrem por razões independentes da pessoa.
Graças à adoção oportuna de medidas apropriadas, é possível manter a integridade dos recursos materiais, bem como proteger o pessoal dos equipamentos contra choques elétricos.
Circuito interfásico de uma linha de alta tensão: métodos de proteção
Nos circuitos de alimentação com tensão operacional superior a 1000 volts, não é permitido o uso de seccionadores automáticos, pois quando os contatos de potência são abertos, um arco de alta potência é formado. Nesse caso, interruptores de óleo, vácuo ou gás são usados para alternar as linhas.
Os circuitos de relé também são usados para proteger redes de alta tensão. Eles diferem na execução simples e estão convertendo dispositivos que operam de acordo com a lei da indução de Faraday - orientação do campo elétrico. O equipamento de relé, que fornece proteção de linhas de alta tensão contra sobretensão, é baseado em um transformador de corrente. Com sua ajuda, é possível controlar a quantidade de corrente na linha de emergência e, quando atingir o valor limite, gerar um sinal que entra no enrolamento de um eletroímã poderoso. Este dispositivo de proteção, após sua operação, desconecta todo o circuito de alimentação da fonte de alimentação.
Independentemente da disponibilidade de equipamentos de comutação, a principal maneira de proteger contra falhas entre fases e trifásicas é usar produtos de cabo com isolamento de alta qualidade. Sob essa condição, qualquer linha de alta tensão é capaz de suportar correntes de curto-circuito muitas vezes mais altas do que a norma permitida.
Medidas preventivas
A maneira mais eficaz e confiável de evitar curtos-circuitos é uma abordagem profissional para resolver os seguintes problemas técnicos e organizacionais:
- Escolha de um cabo de alimentação adequado que possa suportar grandes correntes de corrente.
- Cumprimento rigoroso das regras de instalação e operação de redes elétricas, bem como de máquinas e dispositivos conectados a elas.
- A presença de certificados de aceitação do sistema de fornecimento de energia ao colocá-lo em operação.
- O uso de tipos modernos de equipamentos de proteção que garantem o desligamento instantâneo da linha em caso de emergência.
É dada especial atenção às medidas preventivas realizadas em estrita conformidade com os requisitos das normas atuais. De acordo com as disposições relativas à manutenção de redes elétricas, a prevenção é realizada de acordo com um plano pré-elaborado e aprovado pelo chefe de uma unidade específica. Durante sua implementação, é necessário distinguir os seguintes tipos de manutenção preventiva:
- Inspeções visuais.
- Manutenção de rotina e preventiva.
- Testes de equipamentos elétricos durante a sua aceitação e durante a operação.
O curto-circuito dos fios elétricos no solo é um fenômeno muito perigoso, que pode levar ao incêndio e subsequente incêndio. Além disso, há muitas possibilidades de derrotar pessoas que atendem a instalação com alta tensão. Tudo isso nos obriga a adotar medidas especiais de proteção que garantam a operação normal das redes na ausência de modos críticos.
