Symmetriset ja epäsymmetriset sähkövirheet

Normaaleissa toimintaolosissa sähköjärjestelmä toimii tasapainossa, ja sähköiset parametrit, kuten jännite ja virta, ovat tasaisesti levitettyinä kaikissa vaiheissa. Kun eristys epäonnistuu järjestelmän missä tahansa pisteessä tai johtovaiheet tulevat yhteyteen tavattomasti, järjestelmän tasapaino häiriintyy, mikä johtaa lyhyyskäytävään tai vikaan johtossa. Sähköjärjestelmien vikoja voi aiheuttaa monia tekijöitä. Luonnonilmiöt, kuten ukkoskuohut, voimakkaat nopeat tuulet ja maanjäristykset, voivat fyysisesti vahingoittaa sähköinfrastruktuuria ja aiheuttaa eristyksen romahduksen. Lisäksi ulkopuoliset tapahtumat, kuten puun pudotus sähköjohtoihin, lintujen aiheuttamat sähköiset lyhyyskäytävät johtojen välillä tai eristysmateriaalien ajan myötä tapahtuva rappeutuminen, voivat myös aloittaa viat.

Siirtolinjoissa tapahtuvat viat luokitellaan yleensä kahdeksi laajaksi tyypiksi:

Symmetriset viat

Symmetriset viat sisältävät usean vaiheisen sähköjärjestelmän kaikkien vaiheiden samanaikaisen lyhyyskäytävän, usein myös yhteydessä maan kanssa. Nämä viat luonnehditaan niiden tasapainoisella luonteella; vaikka vika onkin tapahtunut, järjestelmä säilyttää symmetrian. Kolmivaiheisessa asetuksessa esimerkiksi vaiheiden väliset sähköiset suhteet pysyvät yhtenäisinä, johtoja siirretään tehokkaasti tasaisella kulmalla 120°. Huolimatta siitä, että symmetriset viat ovat suhteellisen harvinaisia, ne ovat vakavimpia sähköviat sähköjärjestelmissä, koska ne tuottavat erittäin suuria virranpituusia. Nämä suuret virrat voivat aiheuttaa huomattavia vahinkoja laitteisiin ja keskeyttää sähköntuotannon, jos niitä ei hallita asianmukaisesti. Vakavuudesta ja haasteista johtuen insinöörit suorittavat tasapainotetut lyhyyskäytäväslaskelmat, jotka on suunniteltu määrittämään täsmällisesti näiden suurten virtojen suuruuden. Tämä tieto on olennainen suojalaitteiden, kuten särökatkaisijoiden, suunnittelussa, jotka voivat turvallisesti keskeyttää virran virtauksen symmetrisen vian aikana ja suojata sähköjärjestelmän eheyttä.

Epäsäännölliset viat

Epäsäännölliset viat luonnehditaan niiden osallistumisella vain yhteen tai kahden vaiheeseen sähköjärjestelmässä, mikä johtaa kolmivaiheisten johtojen välinen epätasapainoon. Nämä viat ilmenevät yleensä yhteyksinä joko johto ja maan välillä (johto-maan) tai kahden johto välillä (johto-johto). Epäsäännöllinen sarjavika tapahtuu, kun on epänormaali yhteys vaiheiden välillä tai vaiheen ja maan välillä, kun taas epäsäännöllinen rinnakkaisvika tunnistetaan linjojen impedanssien epätasapainosta.

Kolmivaiheisessa sähköjärjestelmässä rinnakkaisviat voidaan edelleen luokitella seuraavasti:

• Yhden johto-maan vika (LG): Tämä vika tapahtuu, kun yksi johto tulee yhteyteen maan tai neutraalin johtajan kanssa.

• Johto-johto vika (LL): Tässä kaksi johtoa lyhytkäytyvät, mikä häiritsee normaalia virran virtausta.

• Kahden johto-maan vika (LLG): Tässä tilanteessa kaksi johtoa tulevat yhteyteen maan tai neutraalin johtajan kanssa samaan aikaan.

• Kolmen vaiheen lyhyyskäytävä (LLL): Kaikki kolme vaihetta lyhytkäytyvät toisiinsa.

• Kolmen vaiheen - maan vika (LLLG): Kaikki kolme vaihetta lyhytkäytyvät maahan.

On tärkeää huomioida, että LG, LL ja LLG-viat ovat epäsäännöllisiä, kun taas LLL ja LLLG-viat kuuluvat symmetristen viat kategoriaan. Symmetristen viat aiheuttamien merkittävien virtojen vuoksi insinöörit suorittavat tasapainotetut lyhyyskäytäväslaskelmat määrittääkseen täsmällisesti nämä suuret virrat, mikä on olennainen tehokkaiden suojatoimenpiteiden suunnittelussa.

Viat siirtolinjojen vaikutuksena

Viilla on useita haitallisia vaikutuksia sähköjärjestelmiin. Kun vika tapahtuu, se aiheuttaa usein huomattavan nousun jännitteissä ja virroissa tietyissä pisteissä järjestelmässä. Nämä korkeat sähköarvot voivat vahingoittaa laitteiden eristystä, mikä vähentää niiden käyttöikää ja saattaa johtaa kalliisiin korjauksiin tai korvaustarpeisiin. Lisäksi viat voivat heikentää sähköjärjestelmän vakautta, mikä saattaa kolmivaiheisen laitteiston toimimaan tehottomasti tai jopa epäonnistumaan. On tärkeää eristää viallinen osio välittömästi vian havaitsemisen jälkeen, jotta voidaan estää vahingon leviäminen ja varmistaa järjestelmän muun osan jatkuvana toiminta. Erityiskäsittelemällä vaikutettua aluetta, voidaan ylläpitää järjestelmän muun osan normaalia toimintaa, vähentää sähköntuotannon vaikutusta ja vähentää lisävian riskiä.