Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Основним аварійним режимом роботи є замикання. КЗ виникають як в ланцюгах змінного, так і постійного струму. У змінному струмі вони виникають як в однофазної мережі, так і в трифазного ланцюга. Міжфазне замикання - це з'єднання двох різнойменних фаз, нагадаємо, що поширеним є напруга 380 вольт між фазами. Однофазним називається замикання фазного провідника і нуля або фази на землю, характерно тільки для мереж з ізольованою нейтраллю. У схемах з глухозаземленою нейтраллю поняття «на нуль» і «на землю» це одне і те ж. Часто їх називають короткими замиканнями.

Де виникають і чому

КЗ можуть виникати у всіх вузлах електроустановки:

  • У споживачах, при пошкодженні ізолюючих прокладок і частин корпусу, а також при попаданні води.
  • В електродвигуні. Може відбуватися як пробій ізоляції обмоток двигуна на корпус (на землю). Іноді кажуть «двигун згорів» власне просто так він згоріти не може, звичайно до перегорання обмоток призводять підвищені значення струмів що протікають через них, а це викликається межвитковое замикання. Опір обмотки знижується, струм починає зростати, обмотка гріється. Через це руйнується ізоляція. Після цього вогнище ураження може досягти обмоток сусідніх фаз, відбудеться міжфазне замикання, а якщо частина провідників з пошкодженою ізоляцією стосується корпусу, то це КЗ на землю (нуль).
  • Обмотки трансформаторів. Відбувається аналогічно електродвигунів.
  • У ВРУ, в частинах роз'єднувальних пристроїв, автоматичних вимикачів, пускачів, контакторів та іншого.
  • На високовольтних лініях.

Причин виникнення міжфазних замикань дуже багато, починаючи від забруднення, попадання металевих деталей, інструментів, струмопровідного пилу. Звідси випливає, що потрапляння в розподільну шафу сторонніх предметів веде до міжфазній ураження електричним струмом або на корпус. Якщо він заземлений, то на землю, а якщо не заземлений - корпус опиниться під небезпечним потенціалом. Дотик такого шафи людиною призведе до поразки електрикою.

Сила струму міжфазного замикання залежить від його типу та умов, давайте розглянемо їх:

  • Металеве виникає, коли дві струмопровідні частини різнойменних фаз з'єднуються металевим предметом, це можуть бути частини обрушилися металоконструкцій, металевий інструмент, упущений в кабельну збірку та інше. Дуга в такому випадку не виникає, металеві деталі починають приварюватися до шин, струм протікає вкрай великий, він обмежений опором кабелів, обмоток трансформатора і частини, перемикає їх.
  • Дугове виникає навіть коли між струмоведучими частинами є повітряний зазор. Може статися навіть при необережному вимірі напруги високовольтних індикатором або при короткочасному замикання межфазного простору. Його ток менше, ніж у металевого.
  • Тліюче виникає в кабельних лініях, наприклад при забрудненні ізоляторів. Протікає струм розігріває ділянку з КЗ, варіантів розвитку два: або КЗ самоусунеться, або буде прогресувати так, як описано вище.
  • При пробої напівпровідникових елементів, наприклад діодного моста. Струм дуже великий, як при металевому.

Для обмеження струму межфазного КЗ використовуються реактори - електричні апарати для обмеження ударного струму КЗ. По суті, це котушка або дросель, який обмежує струм КЗ своїм реактивним опором. Також впливають характеристики лінії: чим більше протяжність лінії і чим менше її перетин, тим менше струм межфазного КЗ.

Наслідки КЗ і способи їх запобігання

Коротке замикання характеризується протіканням підвищених значень струму. У свою чергу великий струм небезпечний для кабелів, з'єднань. Це характерно лавиноподібним розвитком наслідків замикання. Кабелю отгорают від сполук, самі сполуки нагріваються, після чого відбувається їх прискорене руйнування. Нагрівання може спричинити загоряння електропроводки і пожежа.

Для запобігання наслідків межфазного замикання в ланцюгах 220/380 використовуються плавкі вставки, запобіжники, автоматичні вимикачі. Запобіжники, коли через них протікає струм вище номінального, перегорають, тим самим розриваючи ланцюг. Після заміни запобіжника, якщо ви не усунули міжфазне замикання, він буде дмухнути знову і знову.

Для поліпшення умов роботи і експлуатації, усунення необхідності заміни плавких елементів використовуються автоматичні вимикачі. Вони реагують як на незначне підвищення струму понад норму (теплової расцепитель), так і на різке сильне підвищення (електромагнітний расцепитель). При міжфазне замикання або між фазою і землею автоматичний вимикач роз'єднається. У таких випадках кажуть «вибив автомат». Для відновлення подачі напруги необхідно заново звести важіль автомата або перевключіть кнопку (на АП-шках).

На відео наочно показується небезпека межфазного короткого замикання (під удар потрапив манекен, це були показові виступи):

Міжфазні замикання високовольтної лінії: способи захисту

У ланцюгах понад 1000 Вольт не використовують автоматичних роз'єднувачів, оскільки при розмиканні комутаційної апаратури під навантаженням утворюється сильна дуга, для цього використовують, наприклад, масляні, вакуумні або елегазові вимикачі.

Для захисту високовольтних мереж використовуються релейні схеми. Вони не такі складні, як може здатися, але дуже логічні. Жила високовольтного кабелю або шина проходить через трансформатор струму, який вимірює значення струму через магнітне поле навколо провідника. Залежно від величини струму, що протікає на висновках трансформатора струму з'являється вторинний струм невеликого значення (як правило, до 5 А), який прямо пропорційний силі струму в вимірюваної ланцюга. При міжфазне замикання струм сильно зростає, після чого входить в роботу релейний частина схеми, подаючи відключає імпульс на привід високовольтного вимикача, вірніше на обмотку електромагніта, який відключає вимикач.

На закінчення хотілося б відзначити, що КЗ - це вкрай небезпечне явище, що виникла дуга може стати причиною пожежі, як і розпечені з'єднувачі, тому не варто нехтувати засобами захисту (запобіжниками і автоматами). У кращому випадку кабелю просто отгоріт, якщо пристрої захисту не спрацювали, в гіршому це призведе до пожежі і поразки електричним струмом знаходяться поруч людей. Сподіваємося, тепер ви знаєте, що таке міжфазне замикання, які причини його виникнення і наслідки.

Корисні матеріали:

  • Як визначити коротке замикання в мережі
  • Які вогнегасники використовують для гасіння електропроводки
  • Для чого потрібен повітряний автоматичний вимикач

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

База знань