In einem unverdichteten System was ist der Rückweg für die kapazitive Kopplung zwischen der Hochspannungsleitung und der Erde um den Stromfluss aufrechtzuerhalten
In einem unverdrahteten (oder isoliert verdrahteten) Energieversorgungssystem besteht tatsächlich eine kapazitive Kopplung zwischen Hochspannungsleitungen und der Erde, die einen kapazitiven Strompfad bildet. Dieses Phänomen tritt auf, weil das elektrische Feld zwischen den Hochspannungsleitern und ihrer Umgebung, einschließlich der Erde, zu einer ungleichmäßigen Ladungsverteilung führt, was als "Erdenkapazität" bekannt ist.
Rückführweg durch kapazitive Kopplung
Erdenkapazität: Jede Hochspannungsleitung hat eine bestimmte Menge an Erdenkapazität gegenüber der Erde. Diese Kapazitäten bestehen sowohl zwischen dem Leiter und der Erde als auch zwischen verschiedenen Leitern. Selbst ohne direkte elektrische Verbindungen entstehen kapazitive Ströme aufgrund des Vorhandenseins des elektrischen Feldes.
Kapazitiver Stromfluss: In einem unverdrahteten System fließt bei einem Einphasen-Erdschlussfehler der Strom nicht direkt über die Erde zurück zur Quelle, wie es in einem verdrahteten System der Fall wäre. Stattdessen kehrt er über die gegenseitige Induktivität und Kapazität zwischen den Leitungen, die Transformatorenwicklungs-Kapazität und andere verteilte Parameter-Elemente zurück, wodurch ein vollständiger Kreislauf gebildet wird. Dieser Prozess beruht hauptsächlich auf den Kapazitäten zwischen den Drehstromleitern und zwischen den Leitern und der Erde, um einen vollständigen Stromkreislauf zu gewährleisten.
Systemverhalten: In einem unverdrahteten System ist der Fehlerschlußstrom bei einem Einphasen-Erdschlussfehler normalerweise sehr gering, da es keinen effektiven Niederimpedanz-Erdpfad gibt. Der Strom ist hauptsächlich ein Verschiebungsstrom, der durch die erwähnten Kapazitäten verursacht wird. Dadurch sind solche Fehler anfangs weniger auffällig, können aber im Laufe der Zeit zu weiterer Isolierungsverschlechterung und potenziell schwerwiegendere Fehler führen, wenn sie nicht behoben werden.
Schutzmaßnahmen: Um solche Fehler zu erkennen, werden oft spezialisierte Überwachungseinrichtungen, wie Erdfehlerindikatoren oder hochsensible Relaisschutzeinrichtungen, installiert, um den Fehler zu identifizieren und zu lokalisieren. Darüber hinaus verwenden einige Entwürfe möglicherweise einen über einen Bogenlöschspule geerdeten Neutralpunkt, um den Fehlerschlußstrom bei einem Einphasen-Erdschlussfehler zu begrenzen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass in einem unverdrahteten System der Rückführweg, der die kapazitive Kopplung zwischen Hochspannungsleitungen und der Erde ermöglicht, um den Stromfluss aufrechtzuerhalten, hauptsächlich durch die Kapazitäten zwischen den Leitern und zwischen den Leitern und der Erde erreicht wird. Während diese Auslegung bestimmte Arten von Kurzschlussströmen reduzieren kann, erfordert sie auch sorgfältige Überwachung potenzieller Erdfehler, um eine zeitnahe Intervention sicherzustellen.
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