Napaka v zemlji vs. napaka na zemlji: Razumevanje razlik in metod zaščite
Kaj je napaka v zemlji in napaka na tla?
Napaka v zemlji:
Napaka v zemlji nastane, ko se med živim vodnikom in zemljo ali neutralno točko izobrazi nenamerna povezava (napaka). V takšni napaki tok teče neposredno v zemljo. To se lahko zgodi v različnih oblikah, kot je enojna napaka vodnika v zemljo (L-Z), dvojna napaka vodnika v zemljo (LL-Z) ali trojna napaka vodnika v zemljo (LLL-Z).
Napake v zemlji so posebej težke, ker lahko povzročijo veliko količino napaknega toka. Če se ne odstranijo hitro v določenem časovnem okviru, lahko ta visok tok povzroči znatne škode opremi električnega sistema, vključno s transformatorji, kabeli in preklopniki. Zato sta za varnost in zaščito sistema ključna hitra odkritja in izolacija napak v zemlji.
Opomba:
Točka zemlje mora biti pravilno povezana z virjem in učinkovito zazemljena. Dodatno, ko živi vodnik pride v stik z zemljo (npr. padne na zemljo), ustvari nenamerno pot v zemljo. Ta stanje se običajno imenuje napaka na tla – vrsta odprtinske ali iztekanjske napake, pri kateri tok teče iz vodnika v zemljo.
Vzroki napak v zemlji:
Popad insulacije: Degradacija ali izguba dielektričnih lastnosti zaradi starosti, pretopitve ali onesnaženosti.
Fizična poškodba podzemnih kablov: Mehanska poškodba med kopanjem ali gradnjo ali vstop vode v kablove proge, kar vodi do razbitja insulacije.
Prenagljenost kablov: Prevelik tok, ki povzroči pretopitveno stanje, kar lahko stopi ali preseže vodnik, omogoča kontakt z zemljo.
Naravne motnje:
Padanje dreves na električne vodove.
Združevanje ali pretok vode preko izolatorjev, kar povzroči blisk.
Živali ali ptice, ki hkrati dotikajo živi vodnik in zazemljeno strukturo, ustvarjajo prevodno pot.
Zaščita pred napakami v zemlji:
Za zaščito električnega sistema se uporabljajo zaščitni relasi, ki zaznavajo neobičajne pogoje in začnejo prekid delovanja pripadajočega preklopnika.
Instrumentni transformatorji, kot so Tokovi Transformatorji (TT) in Potencialni Transformatorji (PT), se uporabljajo za merjenje sistema toka in napetosti. Ti signali so poslani zaščitnim relasom, ki primerjajo meritve z predhodno določenimi pragmi.
Če tok ali napetost presegata predhodno določeni meji, relas aktivira in pošlje signal prekinitve preklopniku, da izolira nepravilno delo in odstrani napako.
Običajni relasi, uporabljeni za zaščito pred napakami v zemlji, vključujejo:
Relasi, temelječi na toku:
Relas Pretoka
Relas Tujega Pretoka
Relas Napake v Zemlji
Relasi, temelječi na napetosti:
Relas Prenapetosti
Relas Prenagnanja
Napaka na tla:
Napaka na tla je vrsta odprtinske napake, ki nastane, ko se vodilo ali vodnik lomi in pride v stik z zemljo ali s prevodnim materialom, ki je v stiku z zemljo. V takšnem scenariju, pod radialnim pretokom moči, se končna točka sistema odpove s virjem.
