چگونه یک خطای الکتریکی با امپدانس بالا از یک خطا با امپدانس پایین متفاوت است

اشکالات الکتریکی با امپدانس بالا (High Impedance Fault، HIF) و اشکالات با امپدانس پایین در خصوصیات و خطراتی که در سیستم‌های الکتریکی به وجود می‌آورند تفاوت قابل توجهی دارند. درک این تفاوت‌ها برای تشخیص و جلوگیری از اشکالات بسیار مهم است. در ادامه تفاوت‌های اساسی بین دو نوع اشکال و روش شناسایی آنها آورده شده است:

اشکال الکتریکی با امپدانس بالا (HIF)

خصوصیات

1. امپدانس بالاتر: در اشکالات الکتریکی با امپدانس بالا، امپدانس در نقطه اشکال بالاتر است که به معنای مقاومت بیشتر در برابر جریان است.

2. جریان کمتر: به دلیل امپدانس بالاتر، جریان عبوری از نقطه اشکال معمولاً کمتر است که این موضوع آن را برای دستگاه‌های محافظتی معمولی برای شناسایی دشوار می‌کند.

3. گرم شدن محلی: چون جریان کمتر است، اما به دلیل مقاومت بیشتر، گرم شدن محلی نزدیک نقطه اشکال ممکن است رخ دهد.

4. ناپیوسته: اشکالات با امپدانس بالا ممکن است ناپیوسته باشند که این موضوع آن‌ها را برای شناسایی با روش‌های مراقبت معمولی چالش‌برانگیز می‌کند.

روش‌های شناسایی

1. تشخیص دمایی: از ترموفتوگرافی فروسرخ برای بررسی توزیع دما در تجهیزات الکتریکی استفاده کنید؛ نقاط گرم غیرعادی ممکن است نشان‌دهنده وجود یک اشکال با امپدانس بالا باشد.

2. تشخیص ولتاژ: تغییرات ولتاژ نزدیک نقطه اشکال را اندازه‌گیری کنید؛ اشکالات با امپدانس بالا می‌توانند باعث نوسانات ولتاژ شوند.

3. نظارت صوتی: اشکالات با امپدانس بالا ممکن است صدای سیخ زدن یا زمزمه‌ای تولید کنند که می‌تواند در شناسایی اشکالات بالقوه کمک کند.

4. تشخیص تخلیه جزئی: از تجهیزات تشخیص تخلیه جزئی (PD detection) استفاده کنید؛ اشکالات با امپدانس بالا غالباً شامل پدیده‌های تخلیه جزئی هستند.

5. تحلیل هارمونیک: از ابزارهای تحلیل هارمونیک برای تشخیص محتوای هارمونیک در شبکه برق استفاده کنید؛ اشکالات با امپدانس بالا می‌توانند هارمونیک‌ها را افزایش دهند.

اشکال الکتریکی با امپدانس پایین

خصوصیات

1. امپدانس پایین‌تر: در اشکالات الکتریکی با امپدانس پایین، امپدانس در نقطه اشکال پایین‌تر است که به معنای مقاومت کم در برابر جریان است.

2. جریان بالاتر: به دلیل امپدانس پایین، جریان عبوری از نقطه اشکال قابل توجه است که به راحتی باعث عملکرد دستگاه‌های محافظتی برای قطع یا منفجر شدن سیم‌پیچ‌ها می‌شود.

3. نشانه‌های واضح اشکال: اشکالات با امپدانس پایین معمولاً نشانه‌های واضحی مانند اسپارک، دود یا سوختن دارند.

4. پیوسته: اشکالات با امپدانس پایین معمولاً پیوسته هستند و از طریق روش‌های مراقبت معمولی راحت‌تر شناسایی می‌شوند.

روش‌های شناسایی

1. تشخیص جریان: از ترانسفورماتورهای جریان (CTs) برای اندازه‌گیری جریان استفاده کنید؛ جریان‌های بالاتر ممکن است نشان‌دهنده یک اشکال با امپدانس پایین باشد.

2. تشخیص ولتاژ: تغییرات ولتاژ نزدیک نقطه اشکال را اندازه‌گیری کنید؛ اشکالات با امپدانس پایین می‌توانند باعث کاهش ولتاژ شوند.

3. عملکرد دستگاه‌های محافظتی: عملکرد دستگاه‌های محافظتی مانند قطع کننده‌های مدار یا منفجر شدن سیم‌پیچ‌ها را مشاهده کنید که نشان‌دهنده اشکالات با امپدانس پایین هستند.

4. شاخص‌های اشکال: به نشانه‌های واضح اشکال مانند اسپارک یا دود توجه کنید.

خلاصه

اشکالات الکتریکی با امپدانس بالا و اشکالات با امپدانس پایین در سیستم‌های الکتریکی خصوصیات مختلفی دارند و روش‌های شناسایی آنها نیز متفاوت است. اشکالات با امپدانس بالا که با جریان‌های کمتر مشخص می‌شوند، برای دستگاه‌های محافظتی معمولی دشوار قابل شناسایی هستند و نیاز به روش‌هایی مانند تشخیص دمایی، تشخیص ولتاژ، نظارت صوتی و تشخیص تخلیه جزئی دارند. در مقابل، اشکالات با امپدانس پایین که با جریان‌های بالاتر مشخص می‌شوند، از طریق تشخیص جریان، تشخیص ولتاژ و مشاهده عملکرد دستگاه‌های محافظتی راحت‌تر قابل شناسایی هستند.

در کاربردهای عملی، برای اطمینان از عملکرد ایمن سیستم‌های الکتریکی، باید از بازرسی‌های منظم و نگهداری تجهیزات الکتریکی و همچنین اقدامات پیشگیرانه مناسب برای شناسایی و رسیدگی به احتمالی اشکالات با امپدانس بالا و پایین استفاده شود.