Qu'est-ce qu'un arc électrique au sol Quelles sont les causes, les conséquences et les solutions

Définition de la mise à la terre par arc

La mise à la terre par arc est un type de phénomène de défaut de mise à la terre dans le système électrique. Elle se réfère principalement à l'existence d'un courant de mise à la terre sous forme d'arc lorsqu'un défaut de mise à la terre monophasée se produit dans un système où le point neutre n'est pas mis à la terre ou est mis à la terre via une bobine d'extinction d'arc.

Cause de la mise à la terre par arc

Dommage à l'isolation

• Vieillissement des équipements: Au cours de l'exploitation à long terme des équipements électriques, en raison des effets des contraintes électriques, thermiques, mécaniques et autres, le matériau isolant vieillit progressivement et réduit sa performance d'isolation. Par exemple, la couche d'isolation du câble peut se fissurer ou être endommagée, entraînant un défaut de mise à la terre. Lorsque le courant de mise à la terre est important, une mise à la terre par arc peut se former.

• Choc de surtension: Différents types de surtensions peuvent se produire dans le système électrique, tels que les surtensions dues à la foudre et les surtensions opérationnelles. Ces surtensions peuvent endommager l'isolation des dispositifs et provoquer des défauts de mise à la terre. Par exemple, pendant un orage, une ligne aérienne peut être frappée par la foudre, causant un flashover de l'isolateur, créant un défaut de mise à la terre monophasée.

Dommage externe

• Dommage de construction: Lors de l'exécution d'activités telles que la construction de routes et de bâtiments, les câbles souterrains ou les lignes aériennes peuvent être accidentellement endommagés, entraînant des défauts de mise à la terre. Par exemple, lors d'une excavation, une pelle mécanique peut accidentellement endommager des câbles souterrains, entraînant un dommage à l'isolation des câbles et une mise à la terre par arc.

• Contact avec les arbres: Dans certaines zones où passent des lignes aériennes, si les arbres poussent trop haut, ils peuvent toucher la ligne, provoquant un défaut de mise à la terre. En particulier dans des conditions météorologiques sévères comme les vents forts, les mouvements des arbres sont plus susceptibles de provoquer des défauts de mise à la terre. Par exemple, dans des vents forts, des branches d'arbre peuvent se casser et tomber sur les lignes aériennes, créant un défaut de mise à la terre.

Les conséquences de la mise à la terre par arc

Mise en danger de la sécurité des équipements

• Dommage à l'isolation des dispositifs: La mise à la terre par arc génère une arc haute température et haute énergie, qui peut sérieusement endommager l'isolation des dispositifs. Par exemple, l'arc peut abîmer la couche d'isolation du câble, l'isolation des enroulements du transformateur, etc., réduire la performance d'isolation des équipements, et même provoquer leur incendie.

• Déclenchement de surtensions: La mise à la terre par arc peut déclencher des surtensions intermittentes d'arc, qui sont généralement d'amplitude élevée et peuvent causer des dommages supplémentaires à l'isolation des équipements. Par exemple, dans un système non mis à la terre, une mise à la terre par arc monophasée peut augmenter la tension de la phase non défectueuse jusqu'à plusieurs fois la tension de ligne, posant une menace sérieuse pour l'isolation des équipements.

L'impact sur la fiabilité de l'alimentation électrique

• Coupure d'alimentation: Un défaut de mise à la terre par arc grave peut provoquer l'actionnement des dispositifs de protection, entraînant le déclenchement du disjoncteur, interrompant ainsi l'alimentation électrique. Cela causera des inconvénients aux utilisateurs et affectera le bon déroulement de la production et de la vie. Par exemple, dans le processus de production d'une usine, si un défaut de mise à la terre par arc soudain provoque une coupure d'électricité, cela peut interrompre la production et entraîner des pertes économiques.

• Extension de la zone de défaut: Si le défaut de mise à la terre par arc ne peut pas être éliminé à temps, il peut se transformer en un court-circuit entre phases, étendant la zone de défaut et augmentant la difficulté et le temps de réparation. Par exemple, un arc électrique peut ablater les équipements et conducteurs environnants, déclenchant un court-circuit entre phases et étendant la zone de défaut.

La solution de la mise à la terre par arc

Maintenance et gestion des équipements

• Inspection régulière: Inspection et maintenance régulières des équipements électriques, découverte et traitement opportuns des défauts d'isolation des équipements. Par exemple, test régulier de la résistance d'isolement des câbles, détection de décharge partielle, analyse chromatographique de l'huile du transformateur, test de la résistance DC des enroulements, etc., afin de détecter les pannes potentielles des équipements à temps.

• Renforcement de l'inspection: Renforcement de l'inspection des lignes et des équipements électriques, et découverte et traitement opportuns des dangers tels que les dommages externes. Par exemple, augmentation du nombre d'inspections des lignes aériennes, nettoyage opportun des arbres et débris près de la ligne, et prévention des contacts entre les arbres et la ligne ; Marquage et protection des câbles souterrains dans les zones de construction pour éviter les dommages dus à la construction.

Utilisation d'un dispositif d'extinction d'arc

• Bobine d'extinction d'arc: Dans un système où le point neutre n'est pas mis à la terre ou est mis à la terre via une bobine d'extinction d'arc, les paramètres de la bobine d'extinction d'arc peuvent être ajustés de manière raisonnable, afin qu'elle puisse compenser efficacement le courant capacitif de mise à la terre et réduire la formation d'arc. Lorsqu'un défaut de mise à la terre monophasée se produit, le courant inductif généré par la bobine d'extinction d'arc peut compenser le courant capacitif de mise à la terre, réduisant ainsi le courant de mise à la terre à un niveau inférieur, réduisant ainsi les dommages de la mise à la terre par arc.

• Dispositif de sélection de ligne de défaut de mise à la terre: L'installation d'un dispositif de sélection de ligne de défaut de mise à la terre permet de détecter rapidement et précisément la ligne de défaut de mise à la terre et d'éliminer la ligne de défaut à temps pour empêcher l'extension du défaut. Par exemple, le dispositif de sélection de ligne de défaut de mise à la terre basé sur le principe du courant zéro et de la direction de la puissance zéro peut déterminer rapidement la ligne de défaut lorsque se produit un défaut de mise à la terre par arc, et fournir une base pour le traitement du défaut.

Amélioration du niveau d'isolation des équipements

• Sélection de matériaux d'isolation de qualité supérieure: Dans le processus de fabrication et d'installation des équipements électriques, on sélectionne des matériaux d'isolation de haute qualité pour améliorer la performance d'isolation des équipements. Par exemple, l'utilisation de matériaux d'isolation résistants à la haute température et au vieillissement peut prolonger la durée de vie des équipements et réduire le risque de dommage à l'isolation.

• Renforcement du traitement d'isolation: Renforcement de l'isolation des équipements pour améliorer leur résistance d'isolation. Par exemple, le traitement imperméable et anti-humidité des raccords de câbles et l'enveloppement d'isolation des enroulements du transformateur peuvent améliorer la performance d'isolation des équipements et réduire l'occurrence des défauts de mise à la terre.