Утечка на землю против короткого замыкания на землю: понимание различий и методов защиты
Что такое утечка на землю и замыкание на землю?
Утечка на землю:
Утечка на землю происходит, когда появляется непреднамеренное соединение (замыкание) между живым проводником и землей или нейтральной точкой. В таком случае ток напрямую течет к земле. Это может происходить в различных формах, таких как одиночное линейное-земляное замыкание (L-G), двойное линейное-земляное замыкание (LL-G) или трехлинейное-земляное замыкание (LLL-G).
Утечки на землю особенно опасны, так как могут привести к значительному увеличению величины тока короткого замыкания. Если они не устраняются в установленное время, этот высокий ток может вызвать значительные повреждения оборудования энергосистемы, включая трансформаторы, кабели и коммутационную аппаратуру. Поэтому быстрое обнаружение и изоляция утечек на землю критически важны для защиты системы и безопасности.
Примечание:
Точка заземления должна быть правильно подключена к источнику и эффективно заземлена. Кроме того, когда живой проводник соприкасается с землей (например, падает на землю), создается непреднамеренный путь к земле. Это состояние обычно называют замыканием на землю — типом открытого цепи или утечки, при котором ток течет от проводника в землю.
Причины утечек на землю:
Неисправность изоляции: Деградация или потеря диэлектрических свойств изоляции вследствие старения, перегрева или загрязнения.
Физическое повреждение подземных кабелей: Механические повреждения во время земляных работ или строительства, или проникновение воды в кабельные траншеи, что приводит к разрушению изоляции.
Перегрузка кабеля: Избыточный ток, вызывающий перегрев, который может расплавить или разорвать проводник, позволяя ему контактировать с землей.
Естественные возмущения:
Падение деревьев на линии электропередач.
Накопление или поток воды над изоляторами, вызывающие пробой.
Животные или птицы, одновременно касающиеся живого проводника и заземленной конструкции, создавая проводящий путь.
Защита от утечек на землю:
Для защиты энергосистемы используются защитные реле, которые обнаруживают аномальные условия и инициируют отключение соответствующего выключателя.
Используются измерительные трансформаторы, такие как токовые трансформаторы (ТТ) и напряженческие трансформаторы (НТ), для измерения тока и напряжения системы соответственно. Эти сигналы подаются на защитные реле, которые сравнивают измеренные значения с предустановленными порогами.
Если ток или напряжение превышают предустановленный предел, реле активируется, отправляя сигнал отключения выключателю для изоляции неисправного участка и устранения неисправности.
Реле, часто используемые для защиты от утечек на землю, включают:
Реле, основанные на токе:
Реле перегрузки по току
Реле мгновенного действия по току
Реле утечки на землю
Реле, основанные на напряжении:
Реле перегрузки по напряжению
Реле перенапряжения
Замыкание на землю:
Замыкание на землю — это тип открытого цепи, которое происходит, когда проводник, по которому течет ток, ломается и соприкасается с землей или с проводящим материалом, который находится в контакте с землей. В такой ситуации, при радиальном потоке мощности, нагрузочная часть системы отключается от источника.
