Pri prevádzke elektrických obvodov vysokého napätia je to často jav definovaný v regulačných dokumentoch ako medzifázový obvod. Táto odchýlka od normálnej prevádzky napájacích systémov je spojená s poruchami napájacích vedení, ktorých následky sú nepredvídateľné. Obzvlášť nebezpečná povaha možného poškodenia vyžaduje, aby sa riešilo množstvo otázok týkajúcich sa toho, čo je tento jav, aké problémy to vedie a ako im predchádzať.
Pojem a príčiny zatvárania
Interfázový obvod elektriny vo viacfázových obvodoch je nezamýšľané spojenie izolovaných vodičov s poškodeným ochranným povlakom.
V niektorých prípadoch sa prejavuje ako jednofázová zemná porucha alebo v prípade fungujúceho elektrického zariadenia.
Tento stav elektrickej siete je porušením normálneho režimu činnosti systému a považuje sa za núdzovú situáciu. V tomto prípade v miestach uzavretia obidvoch vodičov alebo v miestach ich kontaktu so zemou sa prúd podstatne zvýši. Jeho maximálna hodnota niekedy dosahuje niekoľko tisíc ampérov. Nekontrolované toky elektriny môžu mať zničujúce následky.
Príčiny mimoriadnych udalostí vo vysokonapäťových elektrických sieťach sú:
- Poškodenie ochrannej izolácie každého z fázových vodičov v dôsledku porušenia pravidiel prevádzky káblových vedení.
- Náhodné prerušenie jedného z vodičov vzduchového kábla a jeho skrat k inému vodiču alebo zemi.
- Skrat drôtu s poškodenou izoláciou do krytu existujúcej elektrickej inštalácie.
Každý z prípadov skratu je dôsledkom hrubého porušenia pravidiel prevádzkovania elektrických zariadení av súlade s požiadavkami regulačných dokumentov sa musí dôkladne prešetriť.
Typy porúch
Podľa druhu napájania sú všetky skraty rozdelené na poškodenia, ktoré sa vyskytli v jednofázových alebo trojfázových obvodoch, a podľa ich počtu - na jedno a dvojité poruchy. Najjednoduchším prípadom sú jednofázové vedenia, v ktorých je možné iba jednofázové uzavretie na neutrál alebo na zem. Trojfázový skrat má veľké množstvo možností, pretože počet drôtov v kábli stúpa na 3. Možné sú nasledujúce možnosti poškodenia:
- Skrat dvoch vodičov vysokého napätia medzi sebou.
- Skrat jedného vodiča na neutrál alebo na uzemnenie (jednofázové skraty).
- Kontakt dvoch vodičov s povrchom zeme naraz.
V každom z týchto prípadov, vrátane dvojfázového skratu k zemi, sa uvažovaná porucha prejavuje osobitným spôsobom, ktorý sa vyznačuje rozptylom prúdov a distribúciou núdzových potenciálov. Okrem týchto faktorov je súčasný proces opísaný indikátorom, ako je napríklad dotykové napätie. Špecifikovaný parameter predstavuje napätie aplikované na ľudské telo medzi dvoma bodmi kontaktu s holým vodičom.
Rovnaký typ nebezpečných účinkov zahŕňa možný rozdiel, ktorý sa objavuje medzi časťami tela, ktoré sú v kontakte s holým vodičom a sú uzavreté k zemi. V prípade jednofázových skratov je obzvlášť dôležitá otázka, do akej miery dosiahne dotykové napätie pri zatvorenej fáze. Podľa ustanovení PUE tento ukazovateľ závisí od vzdialenosti medzi kontaktnými zónami a so zvyšovaním sa zvyšuje.
V niektorých prípadoch, keď je odpor proti šíreniu prúdu do zeme príliš vysoký, dosahuje kontaktné napätie pre človeka nebezpečnú hodnotu.
Dôsledky KZ
Nebezpečné prejavy medzifázového uzavretia trojfázového obvodu (ako aj jednofázového) zahŕňajú dôsledky spojené s tokom extrémne veľkých hodnôt v súčasnom vedení. Prirodzene sa stávajú príčinou nasledujúcich mimoriadnych udalostí:
- Výskyt požiaru v dôsledku topenia a silného zahrievania izolácie fázových vodičov.
- Porucha napájacieho zariadenia pripojeného k poškodenému vedeniu.
- Úraz elektrickým prúdom osobe, ktorá bola náhodne zachytená v núdzovom okruhu.
Pri pohybe v tejto zóne je dôležité vziať do úvahy takzvané „stupňové napätie“, ktoré sa vytvára šírením zvodového prúdu do pôdy medzi nohami osoby. Tento ukazovateľ sa počíta medzi nohami pri pohybe okolo kábla, ktorý spadol na zem. Môže tiež dosiahnuť nebezpečné hodnoty, najmä pri nehodách vo vysokonapäťových nadzemných vedeniach 6,3 - 10 kW. Preto majú PUE pokyn, aby sa pohybovali v týchto zónach s charakteristickým krokom husa a chodidlo: chodidlo je pevne pripevnené k chodidlu.
Hlavnou podmienkou spoľahlivej ochrany proti jednofázovým a dvojfázovým poruchám v elektrických vedeniach 220/380 V je kvalitná izolácia, ktorá vydrží skúšobné napätie až do 1000 V. Hodnota jeho odporu podľa PUE by mala byť pre každú fázu najmenej 0,5 megohmu. Aby sa predišlo požiarom a poruchám zariadení, v napájacích obvodoch sú nainštalované špeciálne ochranné zariadenia, ktoré poskytujú okamžité vypnutie vedenia v prípade skratu. Medzi tieto zariadenia patria:
- Lineárne automatické poistky.
- Prúdové chrániče a vysokonapäťové relé.
- Automatické vypínače a iné.
S ich pomocou je možné zabrániť ničivým následkom uzávierok fáz, ktoré sa niekedy vyskytujú z dôvodov nezávislých od osoby.
Vďaka včasnému prijatiu vhodných opatrení je možné zachovať integritu materiálových zdrojov, ako aj chrániť zamestnancov pred zariadeniami pred zásahom elektrickým prúdom.
Fázový obvod vedenia vysokého napätia: metódy ochrany
V napájacích obvodoch s prevádzkovým napätím vyšším ako 1000 V nie je dovolené používať automatické odpojovače, pretože pri otvorení ich silových kontaktov sa vytvára oblúk s vysokým výkonom. V tomto prípade sa na prepínanie potrubí používajú spínače oleja, vákua alebo plynu.
Reléové obvody sa používajú aj na ochranu vysokonapäťových sietí. Líšia sa jednoduchou realizáciou a prevádzajú zariadenia, ktoré fungujú podľa zákona Faradayovej indukcie - vedenie elektrického poľa. Reléové zariadenie, ktoré poskytuje ochranu vedení vysokého napätia proti prepätiu, je založené na prúdovom transformátore. S jeho pomocou je možné regulovať množstvo prúdu v núdzovej linke a, keď dosiahne limitnú hodnotu, vygenerovať signál, ktorý vstupuje do vinutia výkonného elektromagnetu. Toto ochranné zariadenie po jeho činnosti odpojí celý napájací obvod od zdroja napájania.
Bez ohľadu na dostupnosť prepínacích zariadení je hlavným spôsobom ochrany pred medzifázovými a trojfázovými poruchami použitie káblových produktov s vysoko kvalitnou izoláciou. Za týchto podmienok je akékoľvek vysokonapäťové vedenie schopné odolať skratovým prúdom, ktoré sú mnohonásobne vyššie ako prípustná norma.
Preventívne opatrenia
Najúčinnejším a najspoľahlivejším spôsobom, ako zabrániť skratom, je profesionálny prístup k riešeniu nasledujúcich technických a organizačných problémov:
- Výber vhodného napájacieho kábla, ktorý vydrží veľké nadmerné prúdy.
- Prísne dodržiavanie pravidiel inštalácie a prevádzky elektrických sietí, ako aj strojov a zariadení s nimi spojených.
- Existencia osvedčení o prevzatí systému napájania pri jeho uvedení do prevádzky.
- Používanie moderných typov ochranných zariadení, ktoré zaručujú okamžité vypnutie trate v prípade núdze.
Osobitná pozornosť sa venuje preventívnym opatreniam vykonávaným v prísnom súlade s požiadavkami súčasných noriem. Podľa ustanovení týkajúcich sa údržby elektrických sietí sa prevencia vykonáva podľa vopred vypracovaného plánu schváleného vedúcim konkrétnej jednotky. Počas jeho vykonávania je potrebné rozlišovať tieto druhy preventívnej údržby:
- Vizuálne prehliadky.
- Rutinná a preventívna údržba.
- Testovanie elektrického zariadenia počas jeho prevzatia a počas prevádzky.
Skratovanie elektrických vodičov k zemi je veľmi nebezpečný jav, ktorý môže viesť k požiaru a následnému požiaru. Okrem toho je tu možnosť poraziť ľudí obsluhujúcich zariadenie vysokým napätím. To všetko v konečnom dôsledku núti prijať osobitné ochranné opatrenia, ktoré zabezpečia normálnu prevádzku sietí v neprítomnosti kritických režimov.
