Txertu eta Kasu Arruntak Galtzerdi Korrontearen Ertetan Ertaldun Arteko Konexioen Arrazoi Anormalen Analisiak

I. Kablearen Lurrira Erantsiakoa Dagoen Konturra

110 kV edo gehiagoko graduatutako kableak erabiltzen dituzte zilindro bakar bat egiten duen egitura. Zeharkako korrontea sortzen duen magnetikoa indar elektriko bat eratzen du metalikoa gainjokoiari. Gainjokoiak lurrira itzultzea posible bada, lurrira erantsiakoa dagoen kontura bat eramango da metalikoan. Gehiegizko lurrira erantsiakoa (kontura 50 A baino gehiagoko izatea, gorputzaren korrontearen 20% baino gehiagorik izatea, edo fase maximo eta minimo arteko arazo handiena 3 baino gehiagorik izatea) ez besterik gero, kablearen kapasitatea eta erabilera denbora murrizten dira, baina korrontearen kalor handia soilkatu dezake lurrira erantsiakoa edo kutxatxoak. Kasu horietan, zailtasunak serioak sor ditzake sistema elektrikoari.

II. Faktoreak Kablearen Lurrira Erantsiakoa Dagoen Konturan

Kablearen lurrira erantsiakoa dagoen kontura hauetako faktore nagusiak dira:

• Kontaktuaren Aurkako IndarraKablearen sorkuntza txarra edo konexioak okerrak kontaktuaren aurkako indarra handitzen dutenean, horren fase baten lurrira erantsiakoa dagoen kontura handitzen da. Hala ere, beste bi fasetan ez da kontura handituko nezakeela. Aurkako indarra handitu ahala, osoen kontura ez da handitzen.

• Lurrira EramanakAurkako indarraren eta lurrira itzulera bidearen batura handitu ahala, fase bakoitzaren lurrira erantsiakoa dagoen kontura murrizten da. Baina, aurkako indarra oso altua denean, kontaktu txarra sortzen da lurrira eraman puntuan, kalor eta energia galdua eragiten duena.

• Kablearen Lurrira Eraman ModuaKablearen metalikoaren gainjokoiari eragiten zaion indar elektrikoa murrizteko, tenperatura altuak dituzten kableek erabiltzen dute lurrira eraman modu desberdinak, hala nola puntu bakarreko, bi amaierako edo trinkotasun-konexioak. Kable luzeentzat, trinkotasun-konexio metodoa oso eraginkorra da lurrira erantsiakoa dagoen kontura murrizteko.

Hemen, Ia, Ib eta Ic dira A, B eta C faseen kableen metalikoaren gainjokoian doazen korronte-balioak, ondoren, Ie lurrira itzulera bidean doazen korrontea; Rd lurrira itzulera bidearen aurkako indarra, eta Rd1 eta Rd2 kablearen amaitzeko puntuetako aurkako indarrak. Arrunta dela esan dezakegu hiru faseen kableen korronteak berdinak direla. Hiru faseen korronteen arteko desfasea erabiliz, trinkotasun-konexio osoko tarte batean metalikoaren gainjokoiari eragiten zaion indar elektrikoa ebatzi daiteke, horrela lurrira erantsiakoa dagoen kontura murriztuta.

(1) Kable Segmentuen Luzera, Kableen Ordena eta Fase Arteko Espazioa

Kableak trinkotasun-konexio metodoa erabiltzen dute lurrira erantsiakoa dagoen kontura murrizteko. Ingeniaritzan, kableen kanal instalatzean, trinkotasun-konexio segmentu desberdinak dituzte luzera eta ordena desberdinak. Konduktorearen korronte bera denean, kable horizontal edo bertikal ordenatuta dagoen kasuan, unitate bakoitzeko metalikoaren gainjokoiari eragiten zaion indar elektrikoa handiagoa da triangelu-zuzen ordenatuta dagoen kablearekin alderatuta. Beraz, luzera desberdina dituzten kable-segmentuetan, segmentu luzeagoetan triangelu ordena (indar elektrikorik gutxiagotik), eta segmentu labai labai labai txikietan, horizontal edo bertikal ordena (indar elektrikorik handiagoa) erabili behar da, horrela globala indar elektrikoa murriztu daiteke. Segmentu bakoitzaren ordena aukeratuz, kableen luzeraren aldeko balantza galdua lagundu daiteke, horrela gainjokoiaren kontura murriztu daiteke.

III. Analisi Abertzale Kontura Lurrira Erantsiakoa Dagoen Konturan

Trinkotasun-konexio akats bat gertatzen denean, korronte-bektorea bat galduko da norabide batean, horrela gainjokoiaren lurrira erantsiakoa dagoen kontura handitu egingo da, operazio-arazoak sortzen sahiesten duen. Trinkotasun-konexio akats desberdinetan, hiru faseen korrontearen neurriak eta norabideak askoz dira desberdinak. Trinkotasun-konexio akatsa adierazten da bi faseen lurrira erantsiakoa dagoen kontura antolatuta, beste fase baten kontura handiagoa denean—normalean beste bi faseen lurrira erantsiakoa dagoen konturaren erdia baino gehiago.

(1) Ur Sarrera Kutxatxoan

Ur sartzen denean trinkotasun-konexio kutxatxo batean, kutxatxon barruko ura aurkako indarra txiki bat sortzen du, eta barruko eta kanpoko uraren arteko konexioa korronteari lurrira eraman bide zuzena ematen dio. Irudian ikus daiteke, a, b edo c puntuetan lurrira eraman zuzena gertatzen dela.

Ehuneko ura luzea sartzen denean, kableen kanal trinkotasun-konexio kutxatxoak ura bildu ditzake. Bi kutxatxok ur bilatzen badute, lurrira erantsiakoa dagoen kontura kolosoa iritsi daiteke, gainjokoiaren kontura handitzen eta kablearen barneko tenperatura jaisten denean. Kutxatxo bakar bat ur bilatzen badu, afektatutako kontura-faseen korronteak arrunta baino gutxi gorabehera 2.5 aldiz handitu egiten dira.

(2) Koaxiala Zati Bat Ezabatuta

Trinkotasun-konexio metodoa erabiltzen duten lerroak gehienetan 1 km baino luzeagoak dira. Koaxiala zati bat ezabatuta, 100 volt baino gehiagoko indar elektrikoa sortzen da, lerroari arrisku handia ematen diena. Horrek metalikoaren gainjokoiak ezin ditu kontura formatzeko, horrela gainjokoiaren kontura ez da eramango.

IV. Kasu Adibideak Kontura Lurrira Erantsiakoa Dagoen Konturan

110 kV lerro baten modelua YJLW03-64/110-1×800 mm² da. Lerroa 2014ko irailan hasi zen, eta 1220 metro luzekoa da. 2016ko abenduaren 27an, kablearen lurrira eraman sistema aldatu zen trinkotasun-konexio metodoa erabiltzeko. Trinkotasun-konexio osoko tarteak subestazioa, Kutxa #1, Kutxa #2 eta kanporako transmitizio-torre bat ditu. Kutxa #1 eta #2 trinkotasun-konexio kutxak dira, eta beste puntu guztiak zuzen lurrira eraman dira. Neurtutako lurrira erantsiakoa dagoen konturen emaitzak beheko taulan agertzen dira:

Q/GDW 11316 "Power Cable Line Test Regulations" 5.2.3 atalaren arabera: lurrira erantsiakoa dagoen kontura eta gorputzaren korrontearen arteko arrazoia 20% baino txikiagoa izan behar da; fase bakar batetako lurrira erantsiakoa dagoen konturen gehienetako eta gutxiene arteko arrazoia 3 baino txikiagoa. Gorputzaren korrontea 57.8 A denean, A, B eta C faseen gainjokoi-konturatik, estazioaren zuzen lurrira eraman kutxatik, Kutxa #1 eta Kutxa #2, guztiak normen eskatzen dituzten baliotik goitik datoz. Gainera, fase bakar batetako lurrira erantsiakoa dagoen konturen gehienetako eta gutxiene arteko arrazoia (37.6/9.7 = 3.88) 3 baino handiagoa da.

Goiko taulan agertzen diren lurrira erantsiakoa dagoen konturen emaitzak aztertuta: Manhole #1-n A fasearen lurrira erantsiakoa dagoen kontura 38.2 A da, Manhole #2-n C fasearen lurrira erantsiakoa dagoen kontura 37.6 A da; Manhole #1-n B fasearen lurrira erantsiakoa dagoen kontura 28.5 A da, Manhole #2-n A fasearen lurrira erantsiakoa dagoen kontura 32.7 A da; Manhole #1-n C fasearen lurrira erantsiakoa dagoen kontura 10.2 A da, Manhole #2-n B fasearen lurrira erantsiakoa dagoen kontura 9.7 A da. Hiru faseen lurrira erantsiakoa dagoen kontura honela ibiltzen dira: A fasearen lurrira erantsiakoa dagoen kontura ez da B fasearen gainjokoiaren bidez ibiltzen, B fasearen lurrira erantsiakoa dagoen kontura ez da C fasearen gainjokoiaren bidez ibiltzen, eta C fasearen lurrira erantsiakoa dagoen kontura ez da A fasearen gainjokoiaren bidez ibiltzen, irudian eta taulan ikusten da.

Lehendiketa-izeneko manhollean, kablearen lurrira eraman kutxatxoaren barruko trinkotasun-konexio konfigurazioa "ABC to BCA" da, A, B, C faseen sekuentzia. Manhole #2-n, lurrira eraman kutxatxoaren barruko trinkotasun-konexio konfigurazioa "ABC to CAB" da, A, B, C faseen sekuentzia. Ez da uztailik edo suertsiak aurkitu kablearen gainjokoi babesleku edo isolatzaile elementuetan. Irudi hauek erakusten dituzte:

Beraz, 110 kV XX lerro kable-segmentu honetan lurrira erantsiakoa dagoen kontura anormalaren arrazoia trinkotasun-konexio kutxatxoetako kobre busbarren konfigurazio okerra da, kablearen kanpo-gainjokoiak ezin dituzte trinkotasun-konexio erreala lortu. Horrek lokala trinkotasun-konexio tartean lurrira erantsiakoa dagoen kontura gehiegi eragin du.

Konfigurazioa zuzendu ondoren, kablearen lurrira erantsiakoa dagoen kontura Q/GDW 11316-2014 "Power Cable Line Test Regulations" eskatzen dituen arauetara dator.