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.
