Jordfel kontra jordansläpp: Förstå skillnaderna och skyddsmetoder

Vad är en jordfel och ett markfel?

Jordfel:

Ett jordfel uppstår när en oavsiktlig anslutning (fel) utvecklas mellan en levande ledare och marken eller neutralpunkten. Vid sådant fel flödar strömmen direkt till marken. Detta kan inträffa i olika former, som ett enkelt linje-till-markfel (L-G), dubbelt linje-till-markfel (LL-G) eller tre linje-till-markfel (LLL-G).

Jordfel är särskilt allvarliga eftersom de kan resultera i en stor magnitud av felflöde. Om inte rättat inom den angivna tiden kan detta höga ström orsaka betydande skador på elsystemets utrustning, inklusive transformatorer, kabler och spännbrytare. Därför är snabb upptäckt och isolering av jordfel avgörande för systemskydd och säkerhet.

Notera:

Markpunkten måste vara korrekt ansluten till källan och effektivt jordad. Dessutom, när en levande ledare kommer i kontakt med marken (t.ex. faller till marken), skapas en oavsiktlig väg till marken. Denna situation kallas vanligtvis ett markfel – en typ av öppet krets- eller läckagefel där strömmen flödar från ledaren till marken.

Orsaker till jordfel:

• Isolationsfel: Förändring eller förlust av dielektriska egenskaper i isoleringen på grund av åldring, överhettning eller kontamination.

• Fysisk skada på underjordiska kabler: Mekanisk skada under grävning eller byggande, eller vattenintrång i kabellastar, vilket leder till isoleringsbrott.

• Kabelöverbelastning: Överdriven ström som orsakar överhettning, vilket kan smälta eller bryta ledaren, vilket gör att den kommer i kontakt med marken.

• Naturdisturber:

• Träd som faller ner på elkraftledningar.

• Vattenansamling eller -flöde över isolatorer, vilket orsakar flashover.

• Djur eller fåglar som samtidigt berör en levande ledare och en jordad struktur, vilket skapar en ledande väg.

Skydd mot jordfel:

För att skydda elkraftsystemet används skyddsreläer för att upptäcka avvikande förhållanden och initiera avbrott av den associerade spännbrytaren.

Instrumenttransformatorer, som strömspänningsomvandlare (CTs) och spänningsomvandlare (PTs), används för att mäta systemström och spänning, respektive. Dessa signaler matas till skyddsreläer, som jämför de mätta värdena med förinställda tröskelvärden.

Om strömmen eller spänningen överskrider det förinställda gränsvärdet aktiverar reläet, skickar ett trip-signal till spännbrytaren för att isolera den defekta delen och rensa felet.

Vanliga reläer som används för jordfelskydd inkluderar:

• Strömbaserade reläer:

• Överströmsrelä

• Omedelbar överströmsrelä

• Markfelrelä

• Spänningsbaserade reläer:

• Överspänningsrelä

• Överflödesrelä

Markfel:

Ett markfel är en typ av öppet kretsfel som uppstår när en strömförande kabel eller ledare bryts och kommer i kontakt med marken eller med ett ledande material som är i kontakt med marken. I sådana scenarion blir lastslutet av systemet avkopplat från källan under radieelströmningsförhållanden.