Pagsusuri ng Ground Fault at Earth Fault: Pag-unawa sa mga Pagkakaiba at Paraan ng Proteksyon

Ano ang Ground Fault at Earth Fault?

Ground Fault:

Ang ground fault ay nangyayari kapag may hindi inaasahang koneksyon (fault) na lumitaw sa pagitan ng isang live conductor at ang lupa o neutral point. Sa ganitong klase ng fault, ang kuryente ay tumatakbong direkta papunta sa lupa. Ito ay maaaring mangyari sa iba't ibang anyo, tulad ng single line-to-ground fault (L-G), double line-to-ground fault (LL-G), o three line-to-ground fault (LLL-G).

Ang mga ground fault ay partikular na malubha dahil ito ay maaaring magresulta sa malaking sukat ng fault current. Kung hindi ito mabilis na natanggal sa tiyak na oras, ang mataas na kuryente na ito ay maaaring magdulot ng malaking pinsala sa mga kagamitan ng power system, kasama ang mga transformer, cables, at switchgear. Dahil dito, ang mabilis na pagtukoy at paghihiwalay ng mga ground fault ay mahalaga para sa proteksyon at kaligtasan ng sistema.

Pansin:

Ang punto ng lupa ay dapat na maayos na konektado sa pinagmulan at epektibong grounded. Bukod dito, kapag ang isang live conductor ay sumalo sa lupa (halimbawa, bumagsak sa lupa), ito ay naglalayo ng hindi inaasahang daan papunta sa lupa. Ang kondisyong ito ay karaniwang tinatawag na earth fault—isang uri ng open-circuit o leakage fault kung saan ang kuryente ay tumatakbong mula sa conductor papunta sa lupa.

Mga Dahilan ng Ground Faults:

• Pagkasira ng insulasyon: Paglaho o pagkawala ng dielectric properties ng insulasyon dahil sa pagtanda, sobrang init, o kontaminasyon.

• Physical damage sa underground cables: Mechanical damage sa panahon ng excavation o konstruksyon, o pagpasok ng tubig sa cable trenches, na nagdudulot ng pagkasira ng insulasyon.

• Overload sa cable: Sobrang kuryente na nagdudulot ng sobrang init, na maaaring matunaw o putulin ang conductor, na nagbibigay-daan para ito ay makapag-contact sa lupa.

• Natural disturbances:

• Ang mga puno na bumabagsak sa mga power lines.

• Pag-accumulate o flow ng tubig sa mga insulators, na nagdudulot ng flashover.

• Ang mga hayop o langaw na nagsasalo ng isang live conductor at isang grounded structure, na naglalayo ng conductive path.

Proteksyon Laban sa Ground Faults:

Upang maprotektahan ang power system, ginagamit ang mga protective relays upang tuklasin ang abnormal na kondisyon at simulan ang tripping ng associated circuit breaker.

Ang mga instrument transformers—tulad ng Current Transformers (CTs) at Potential Transformers (PTs)—ay ginagamit upang sukatin ang system current at voltage, respectively. Ang mga signal na ito ay ipinapadala sa mga protective relays, na nag-uugnay ng measured values laban sa pre-set thresholds.

Kung ang kuryente o voltage ay lumampas sa preset limit, ang relay ay aktibo, na nagpapadala ng trip signal sa circuit breaker upang i-isolate ang faulty section at tanggalin ang fault.

Common relays na ginagamit para sa ground fault protection include:

• Current-based relays:

• Overcurrent Relay

• Instantaneous Overcurrent Relay

• Earth Fault Relay

• Voltage-based relays:

• Overvoltage Relay

• Overfluxing Relay

Earth fault:

Ang earth fault ay isang uri ng open-circuit fault na nangyayari kapag ang isang current-carrying cable o conductor ay sumusunog at sumasalo sa lupa o sa isang conductive material na nasa contact sa lupa. Sa ganitong scenario, sa ilalim ng radial power flow conditions, ang load end ng sistema ay nadi-disconnect mula sa pinagmulan.