Maan sijainnin syyt ja suojauksen menetelmät: Ymmärryksen eroihin ja suojausmenetelmiin

Mikä on maavirhe ja maan sivuva?

Maavirhe:

Maavirhe tapahtuu, kun epäsuunniteltu yhteys (virhe) muodostuu levottoman johtimen ja maan tai neutraalipisteen välille. Tällaisessa virheessä virta kulkee suoraan maahan. Tämä voi tapahtua eri muodoissa, kuten yksittäinen linja-maa-virhe (L-G), kaksoislinja-maa-virhe (LL-G) tai kolmijoukkomaa-virhe (LLL-G).

Maavirheet ovat erityisen vakavia, koska ne voivat aiheuttaa suuren virhevirtamäärän. Jos näitä ei poisteta nopeasti määräajassa, tämä suuri virta voi aiheuttaa merkittävää vahinkoa sähköjärjestelmän laitteisiin, kuten muuntimille, kaapaleille ja kytkentälaitteille. Siksi nopea havaitseminen ja eristäminen maavirheiden osalta on kriittistä järjestelmän suojelemiseksi ja turvallisuuden takaamiseksi.

Huomio:

Maapiste on yhdistettävä oikein lähdelle ja tehokkaasti maannutettava. Lisäksi, kun levottoman johtimen tulee yhteyteen maan kanssa (esim. putoaa maahan), se luo epäsuunnitellun polun maahan. Tätä tilaa kutsutaan yleensä maasivuvaan – avoimen piirin tai vuotavan virheen tyyppi, jossa virta kulkee johtimesta maahan.

Maavirheiden syynä:

• Eristyksen epäonnistuminen: Eristyksen dielektristen ominaisuuksien heikentyminen tai menetys ikääntyneen, liian lämpöisen tai saastuneen vuoksi.

• Mekaaninen vahingoittaminen maanalaisia kaapaleita: Kaivauksissa tai rakennuksissa tapahtuva mekaaninen vahingoitus tai veden pääsy kaapelilaivoihin, mikä johtaa eristyksen romahdukseen.

• Kaapelin ylilataus: Liian suuri virta, joka aiheuttaa liian paljon lämpöä, mikä voi sulattaa tai katkaista johtimen, mikä sallii sen tulla yhteyteen maan kanssa.

• Luonnonvaikutukset:

• Puun putoaminen sähkölinjojen päälle.

• Veden kertyminen tai virtaus eristimetrien päällä, mikä aiheuttaa salaman.

• Eläinten tai lintujen yhtä aikaa koskettaessa levottomaa johtinta ja maannutettua rakennusta, mikä luo johtavan polun.

Suojautuminen maavirheiltä:

Sähköjärjestelmän suojelemiseksi käytetään suojauskiristyksiä, jotka havaitsevat epänormaaleja olosuhteita ja aloittavat yhteyden katkaisun liittyvälle virtakerrokselle.

Mittaustransformatorit, kuten virtakertoimet (CT) ja potentiaalitransformatorit (PT), käytetään järjestelmän virta- ja jännitearvojen mittaamiseen. Nämä signaalit syötetään suojauskiristyksiin, jotka vertailevat mitattuja arvoja ennakkoon asetettuihin kynnysarvoihin.

Jos virta tai jännite ylittää asetetun rajan, kiristys aktivoituu, lähettäen katkaisusignaalin virtakerrokseen eristääkseen viallisen osan ja poistaakseen virheen.

Yleisimmät relaatit maavirheen suojaamiseksi sisältävät:

• Virtaperusteiset relaatit:

• Ylivirtarelaatti

• Pikaovirtarelaatti

• Maavirherelaatti

• Jänniteperusteiset relaatit:

• Ylijänniterelaatti

• Ylipolttorelaatti

Maan sivuva:

Maan sivuva on avoimen piirinvirheen tyyppi, joka tapahtuu, kun virtajohtava kaapeli tai johtin rikkoutuu ja tulee yhteyteen maan tai maan kanssa yhteydessä olevalle johtavalle materiaalille. Tällaisessa skenaariossa, radiaalisessa virran virtauksessa, järjestelmän lopussa oleva lataus eristetään lähdeltä.