Симетрични и асиметрични дефекти
При нормални условия на работа електроенергийната система функционира в състояние на баланс, като електрическите параметри като напрежението и тока са равномерно разпределени по всички фази. Когато обаче изолацията в някой участък на системата се повреди или живите жici произволно дойдат в контакт, балансът на системата се нарушава, което води до късо свързване или дефект в линията. Дефектите в електроенергийните системи могат да бъдат предизвикани от множество фактори. Природни явления като удари на мълнии, силни ветрове и земетресения могат физически да повредят електрическата инфраструктура и да причинят пробив на изолацията. Освен това, външни събития като падане на дървета върху електропроводниците, птици, които създават електрическо късо свързване, соединявайки проводници, или разпадане на материали за изолация с времето, също могат да инициират дефект.
Дефектите, които се появяват в преходните линии, обикновено се класифицират в две основни типа:
Симетрични дефекти
Симетричните дефекти включват едновременно късо свързване на всички фази в многофазна електрическа система, често със свързване към земята. Тези дефекти се характеризират с тяхната балансирана природа; дори след настъпването на дефекта, системата поддържа симетрията си. В трифазна конфигурация, например, електрическите взаимоотношения между фазите остават последователни, с линиите, които са преместени с равен ъгъл от 120°. Въпреки, че са относително рядки, симетричните дефекти са най-тежкият тип електрически дефекти в електроенергийните системи, тъй като генерират изключително високи дефектни токове. Тези токове с големи размери могат да причинят значителни повреди на оборудването и да прекъснат доставката на енергия, ако не са правилно управлявани. Поради тяхната тежест и предизвиканите предизвикателства, инженерите извършват изчисления на балансирано късо свързване, специално проектирани, за да определят точно големината на тези големи токове. Тази информация е ключова за проектирането на защитни устройства, като автомати, които могат безопасно да прекъснат потока на тока по време на симетричен дефект и да гарантират целостта на електроенергийната система.
Асиметрични дефекти
Асиметричните дефекти се характеризират с това, че включват само една или две фази в електроенергийната система, водейки до дисбаланс сред трифазните линии. Тези дефекти обикновено се проявяват като връзки либо между линия и земя (линия-към-земя), либо между две линии (линия-към-линия). Асиметричен редов дефект се случва, когато има аномална връзка между фазите или между фаза и земя, докато асиметричен паралелен дефект се определя от дисбаланс в импедансите на линиите.
В трифазна електрическа система, паралелните дефекти могат да бъдат допълнително класифицирани по следния начин:
Еднофазен дефект до земя (LG): Този дефект се случва, когато един от проводниците докосне земята или нулевия проводник.
Двухфазен дефект (LL): Тук, два проводника са късо свързани, нарушавайки нормалния поток на тока.
Двуфазен дефект до земя (LLG): В този случай, два проводника докосват земята или нулевия проводник едновременно.
Трифазен дефект на късо свързване (LLL): Всички три фази са късо свързани помежду си.
Трифазен дефект до земя (LLLG): Всички три фази са късо свързани до земята.
Важно е да се отбележи, че LG, LL и LLG дефектите са асиметрични, докато LLL и LLLG дефектите попадат в категорията на симетричните дефекти. Учитывайки големите токове, генериращи се по време на симетрични дефекти, инженерите извършват изчисления на балансирано късо свързване, за да определят точно тези големи токове, което е съществено за проектирането на ефективни защитни мерки.
Ефект на дефектите върху преходните линии
Дефектите могат да имат неблагоприятно въздействие върху електроенергийните системи по различни начини. Когато се случи дефект, често това причинява значително увеличение на напреженията и токовете в конкретни точки на системата. Тези високи електрически стойности могат да повредят изолацията на оборудването, намалявайки така неговата продължителност и потенциално довеждайки до скъпи ремонти или замени. Освен това, дефектите могат да подкопаят стабилността на електроенергийната система, карайки трифазното оборудване да работи неефективно или дори да се повреди. За да се предотврати разпространението на повредите и да се осигури непрекъснатата работа на цялата система, е важно да се изолира бързо дефектната част веднага щом се засече дефект. Отделяйки засегнатата област, може да се поддържа нормалната работа на останалите части на електроенергийната система, минимизирайки влиянието върху доставката на енергия и намалявайки риска от допълнителни повреди.
