Simetrične i nesimetrične greške

Pod normalnim radnim uslovima, električni sistem funkcioniše u ravnoteži, sa električnim parametrima poput napona i struje ravnomerno raspoređenim na svim fazama. Međutim, kada dođe do propadanja izolacije bilo gde unutar sistema ili do neplaniranog dodira živih vodova, ravnoteža sistema se narušava, što dovodi do kratak spoj ili grešku u liniji. Greške u električnim sistemima mogu biti inicijalizovane mnogočim skupom faktora. Prirodni fenomeni kao što su udari munje, moćni brzi vetrovi i zemljotresi mogu fizički oštetiti elektroinfrastrukturu i uzrokovati propadanje izolacije. Takođe, spoljnji događaji poput pada drveta na elektrovođe, ptice koje prave električne kratke spojeve preko provodnika ili degradacija materijala za izolaciju tokom vremena takođe mogu inicirati greške.

Greške koje se javljaju na prenosnim linijama obično se klasifikuju u dve široke kategorije:

Simetrične greške

Simetrične greške uključuju istovremeni kratki spoj sve faze unutar više-faznog električnog sistema, često sa vezom na tlo. Karakteristika ovih grešaka je njihova ravnoteža; čak i nakon pojavljivanja greške, sistem održava svoju simetriju. U tri-faznom sistemu, na primer, električne odnose između faza ostaju konzistentni, sa linijama efektivno pomerenim pod jednakim uglom od 120°. Iako su relativno retke, simetrične greške su najteže tipove električnih grešaka u električnim sistemima, jer generišu ekstremno visoke strujne tokove. Ovi veliki strujni tokovi mogu uzrokovati značajnu štetu opremi i prekinuti snabdevanje strujom ako nisu pravilno upravljani. Zbog njihove težine i izazova koje stvaraju, inženjeri vrše izračune ravnotežnog kratkog spoja specifično dizajnirane da precizno odrede intenzitet ovih velikih struja. Ova informacija je ključna za dizajn zaštitnih uređaja, poput prekidača, koji mogu sigurno prekidati tok struje tokom simetrične greške i čuvati integritet električnog sistema.

Asimetrične greške

Asimetrične greške karakterišu se uključivanjem samo jedne ili dvije faze unutar električnog sistema, što dovodi do neravnoteže među tri-faznim linijama. Ove greške obično se manifestiraju kao veze ili između linije i zemlje (linija-do-zemlje) ili između dve linije (linija-do-linije). Asimetrična serijalna greška nastaje kada postoji anormalna veza između faza ili između faze i zemlje, dok se asimetrična paralelna greška identifikuje neravnotežom impedanci linija.

U tri-faznom električnom sistemu, paralelne greške mogu biti dalje klasifikovane na sledeći način:

• Jedna linija-do-zemlje greška (LG): Ova greška se javlja kada jedan od vodova dođe do kontakta sa zemljom ili neutralnim vodom.

• Linija-do-linije greška (LL): Ovde su dva voda kratko spojena, prekidajući normalan tok struje.

• Dve linije-do-zemlje greška (LLG): U ovom scenariju, dva voda dolaze do kontakta sa zemljom ili neutralnim vodom istovremeno.

• Tri-fazni kratki spoj (LLL): Sve tri faze su kratko spojene međusobno.

• Tri-fazni kratki spoj sa zemljom (LLLG): Sve tri faze su kratko spojene sa zemljom.

Važno je napomenuti da LG, LL i LLG greške su asimetrične, dok LLL i LLLG greške pripadaju kategoriji simetričnih grešaka. Zbog značajnih struja generisanih tokom simetričnih grešaka, inženjeri vrše izračune ravnotežnog kratkog spoja kako bi tačno odredili ove velike strujne tokove, što je ključno za dizajn efikasnih zaštitnih mera.

Efekti grešaka na prenosne linije

Greške mogu imati štetan uticaj na električne sisteme na više načina. Kada se javi greška, često dovodi do značajnog porasta napona i struja na određenim tačkama unutar sistema. Ovi povišeni električni vrednosti mogu oštetiti izolaciju opreme, time smanjujući njen vijek trajanja i potencijalno dovodeći do skupih popravki ili zamene. Takođe, greške mogu podkopati stabilnost električnog sistema, dovodeći do neefikasne operacije trofazne opreme ili čak do njenog nepravilnog funkcionisanja. Da bi se sprečila širenje štete i osiguralo neprekidno funkcionisanje celokupnog sistema, ključno je da se grešna sekcija odmah izoluje čim se detektuje greška. Odsecanjem oštećenog dela, normalno funkcionisanje preostalih delova električnog sistema može se održati, minimizirajući uticaj na snabdevanje strujom i smanjujući rizik od daljih propada.