Jordfejl vs. Jordsammenbrud: Forstå forskellene og beskyttelsesmetoderne

Hvad er en jordfejl og en jordforbindelse?

Jordfejl:

En jordfejl opstår, når der udvikler sig en uventet forbindelse (fejl) mellem en liveleder og jorden eller neutralpunktet. I sådan en fejl strømmer strømmen direkte til jorden. Dette kan ske i forskellige former, som en enkelt ledning-til-jord fejl (L-G), dobbelt ledning-til-jord fejl (LL-G) eller tre ledninger-til-jord fejl (LLL-G).

Jordfejl er især alvorlige, fordi de kan føre til en stor mængde fejlstrøm. Hvis ikke fjernet hurtigt inden for den angivne tid, kan denne høje strøm forårsage betydelig skade på kraftsystemudstyr, herunder transformatorer, kabler og brydere. Derfor er hurtig opdagelse og isolering af jordfejl afgørende for systembeskyttelse og sikkerhed.

Bemærk:

Jordpunktet skal være korrekt forbundet til kilden og effektivt jordet. Desuden, når en liveleder kommer i kontakt med jorden (fx falder ned), oprettes der en uventet vej til jorden. Denne tilstand kaldes typisk en jordforbindelse - en type åben circuit eller leckagefejl, hvor strøm strømmer fra ledningen ind i jorden.

Årsager til jordfejl:

• Isolationsnedbrydning: Forringelse eller tab af dielektriske egenskaber i isolationen på grund af aldring, overophedning eller forurening.

• Fysisk skade på underjordiske kabler: Mekanisk skade under gravning eller konstruktion, eller vandindtrængen i kablers træncher, hvilket fører til isolationsnedbrydning.

• Kabeloverbelastning: For høj strøm, der forårsager overophedning, hvilket kan smelte eller knække ledningen, så den kommer i kontakt med jorden.

• Naturforstyrrelser:

• Træer faldende på strømforsyningsledninger.

• Vandsamling eller flyd over isolatører, hvilket forårsager overslag.

• Dyr eller fugle, der samtidig rører ved en liveleder og en jordet konstruktion, og opretter en ledende vej.

Beskyttelse mod jordfejl:

For at beskytte kraftsystemet anvendes beskyttelsesrelæer for at opdage anormale forhold og udløse tændingen af den tilknyttede kredsløbsbryder.

Målingstransformatorer - som strømtransformatorer (CTs) og spændingstransformatorer (PTs) - bruges til at måle systemets strøm og spænding, henholdsvis. Disse signaler sendes til beskyttelsesrelæer, som sammenligner de målte værdier med forhåndsindstillede grænser.

Hvis strømmen eller spændingen overstiger den forudindstillede grænse, aktiverer relæet, sender et trip-signal til kredsløbsbryderen for at isolere den defekte sektion og rydde fejlen.

Almindelige relæer, der anvendes til jordfejlbeskyttelse, inkluderer:

• Strømbaserede relæer:

• Overstrømrelæ

• Ogenblidsligt overstrømrelæ

• Jordfejlrelæ

• Spændingsbaserede relæer:

• Overspændingsrelæ

• Overfluksrelæ

Jordforbindelse:

En jordforbindelse er en type åben circuit fejl, der opstår, når en strøm-bærende kabel eller ledning bryder og kommer i kontakt med jorden eller med en ledende materiale, der er i kontakt med jorden. I en sådan situation, under radiale strømforskydningsforhold, bliver lastenden af systemet frakoblet fra kilden.