מהן תקלות במערכת הרשת?

etypes of Faults in Power Grid Systems

כישלון במערכת חשמל מתאר מצבים שונים וחריגים המתרחשים במערכת החשמל. תקלות אלה עלולות להשפיע על פעילותה הנורמלית של מערכת החשמל, להוביל לנזק במתקנים, ניתוקי חשמל ואילוצים אחרים. להלן כמה מהתקלות הנפוצות במערכות חשמל:

1. תקלה קצרת מעגל

תקלה קצרת מעגל מתייחסת לתופעה שבה התנגדות בין מוליכים של פאזה שונה במערכת החשמל, או בין מוליך לקרקע, מצטמצמת באופן משמעותי, מה שגורם לעלייה חדה בהזרמה. ניתן לחלק תקלות קצרות מעגל לשני סוגים: קצר מעגל סימטרי ולא סימטרי.

• קצר מעגל סימטרי：תקלה הכוללת את כל שלוש הפאזות נקראת קצר מעגל סימטרי. סוג זה של תקלה שומר על 균יוון המערכת ונוצר בעיקר בקצוות הגנרטור.

• קצר מעגל לא סימטרי：תקלה קצרת מעגל שכוללת רק פאזה אחת או שתי פאזות נקראת קצר מעגל לא סימטרי. סוג זה של תקלה גורם למערכת לאבד את 균יוונה והוא הסוג הנפוץ ביותר של תקלה קצרת מעגל.

2. כשל פאזה

כשל פתוח פאזה מתייחס למצב שבו פאזה אחת או יותר מנותקות במערכת החשמל, מה שגורם לפעילות לא מאוזנת של המערכת ומגביר את הסיכון לפגיעה בנוחיות העבודה של המתקנים.

• פאזה אחת מנוטרת：קצר מעגל בין מוליך של פאזה יחידה לקרקע הוא הסוג הנפוץ ביותר של תקלה קצרת מעגל במערכת חשמלית.

• נתק שתי פאזות：קצר מעגל בין מוליכי שתי פאזות יכול גם כן לגרום לתנאי אי-מאזון במערכת.

3. תקלה פתוחה

תקלה פתוחה מתייחסת לכשל במוליכים אחדים או יותר שמוביל לנתק של מעגל, והופך את הזרמת החשמל בלתי אפשרית. תקלות פתוחות יכולות להשפיע על אמינות המערכת וידועות גם כתקלות טורי.

4. כשל תהודה

כשל תהודה נוצר על ידי מעגלי תהודה המורכבים מאינדוקטורים, קבלים ואלמנטים אחרים במערכות חשמל, וניתן לחלק אותם לשלושה סוגים: תהודה ליניארית, תהודה לא ליניארית ותהודה פרמטרית.

• תהודה ליניארית：תופעת התהודה שנוצרת על ידי מעגל תהודה המורכב מאלמנטים ליניאריים כגון אינדוקטורים וקבלים.

• תהודה לא ליניארית：תופעות תהודה שנגרמות על ידי אלמנטים לא ליניאריים (כמו אלמנטים פרומגנטיים) עשויים לגרום לחשמל יתר או זרם יתר.

• תהודה פרמטרית：תופעות תהודה שנגרמות כתוצאה משינויים בפרמטרים של מערכת החשמל (כמו תדר, מתח וכדומה).

5. תקלה לקרקע

תקלה לקרקע מתייחסת לקשר לא מתוכנן בעל התנגדות נמוכה בין מוליך של פאזה במערכת חשמל לקרקע, מה שיכול לגרום לפגיעת מבודדים של מתקנים ולהגביר את הסיכון לכשל.

6. תקלות שנגרמות על ידי אסונות טבע

אסונות טבע כמו פגיעות ברק, גשמים כבדים, רוחות חזקות, רעידות אדמה ושיטפונות יכולים גם הם לגרום לנזק למערכות חשמל ולתקלות.