Повреда на земята vs. дефект във връзка със земята: разбиране на разликите и методи за защита

Какво е дефект на земята и дефект на земната връзка?

Дефект на земята:

Дефект на земята се случва, когато се развива непредвидена връзка (дефект) между жив проводник и земята или нейтрална точка. В такъв дефект, токът протича директно към земята. Това може да се случи в различни форми, като единичен линия-земя дефект (L-G), двойно линия-земя дефект (LL-G) или три линии-земя дефект (LLL-G).

Дефектите на земята са особено сериозни, защото могат да доведат до голяма величина на дефектния ток. Ако не се изчистят бързо в предписаното време, този висок ток може да причини значителни повреди на оборудването на електроенергийната система, включително трансформатори, кабели и комутационни апарати. Следователно, бързото откриване и изолация на дефектите на земята са критични за защитата и безопасността на системата.

Бележка:

Точката на земята трябва да е правилно свързана с източника и ефективно заземена. Освен това, когато жив проводник дойде в контакт с земята (например, падне на земята), това създава непредвиден път към земята. Това състояние обикновено се нарича дефект на земната връзка - вид отворен контур или дефект на утечка, при който токът протича от проводника в земята.

Причини за дефектите на земята:

• Повреда на изолацията: Деградация или загуба на диелектричните свойства на изолацията поради стареене, прекомерно затопляне или замърсяване.

• Физическа повреда на подземните кабели: Механична повреда по време на разкопки или строителство, или проникване на вода в кабелни канали, което води до разрушаване на изолацията.

• Прекомерна нагрузка на кабела: Прекомерен ток, причиняващ прекомерно затопляне, което може да спечели или разреже проводника, позволявайки му да дойде в контакт с земята.

• Естествени смущения:

• Дървета, падащи върху електропроводни линии.

• Натрупване или поток на вода над изолатори, причиняващ пробой.

• Животни или птици, които едновременно докосват жив проводник и заземена конструкция, създавайки проводим път.

Защита срещу дефектите на земята:

За да се защити електроенергийната система, се използват защитни реле, които откриват аномални условия и инициират отключване на свързания разтворител.

Инструментални трансформатори - като трансформатори на тока (CTs) и трансформатори на напрежението (PTs) - се използват за измерване на системния ток и напрежение, съответно. Тези сигнали се подават към защитните реле, които сравняват измерените стойности с предварително зададени прагове.

Ако токът или напрежението надхвърлят предварително зададените граници, релето активира, изпращайки сигнал за отключване към разтворителя, за да се изолира дефектната секция и да се изчисти дефектът.

Общи реле, използвани за защита срещу дефектите на земята, включват:

• Реле, основани на тока:

• Реле за прекомерен ток

• Реле за мигновен прекомерен ток

• Реле за дефект на земята

• Реле, основани на напрежението:

• Реле за прекомерно напрежение

• Реле за прекомерен магнитен поток

Дефект на земната връзка:

Дефект на земната връзка е вид отворен контур, който се случва, когато проводник, който пренася ток, се чупи и дойде в контакт с земята или с проводим материал, който е в контакт с земята. В такъв случай, при радиален поток на мощност, потребителската част на системата се откъсва от източника.