Какво е напрежение при преход на дефект и какво го причинява в нисковолтови системи

Напряжение при пренасягане на дефект

В системите за разпределение на ниско напрежение има вид лични електрически удари, при които мястото на събитието и точката на дефекта в системата не са едно и също. Такова събитие се случва, защото след появата на земно замыкание другаде, генерираното дефектно напрежение се предава до металните облекла на друго оборудване чрез PE или PEN жица. Когато дефектното напрежение върху металното облекло на оборудването е по-високо от безопасното напрежение за човешкото тяло, ще се случи електрически удар, когато човешкото тяло докосне металното облекло на оборудването. Това дефектно напрежение е пренесено от друго място, затова се нарича пренесено дефектно напрежение.

Има две основни причини, поради които пренесеното дефектно напрежение причинява точката на земното замыкание и точката на събитието да не са една и съща:

• Земно замыкание в системата за средно напрежение причинява пренесено дефектно напрежение в системата за ниско напрежение;

• Облеклото на устройство в TN система се повредява и става под напрежение, което причинява всички други електрически апарати да имат пренесено дефектно напрежение;

1. Пренесено дефектно напрежение от система за ниско напрежение към система за ниско напрежение

В TN системата, облеклата на всички електрически апарати са свързани заедно. В този момент, ако един апарат се повреди и неговото облекло стане под напрежение, това ще причини потенциална разлика към земята да се появи върху други апарати, водейки до пренесено дефектно напрежение.

Типът на системата за заземляне на ниско напрежение е TN система. Когато се случи еднофазно земно замыкание в изходящата еднофазна линия на системата за ниско напрежение, земното замыкание преминава през точката на земното замыкание, земята и съпротивлението на заземлянето на разпределителния трансформатор и се връща обратно към трансформатора, формирайки контур. Заради големия резистор в точката на земното замыкание, токът на дефекта е малък и недостатъчен, за да активира автоматичния предпазен контакт. Токът на дефекта преминава през съпротивлението на заземлянето на разпределителния трансформатор и се генерира дефектно напрежение върху неговото съпротивление. Това дефектно напрежение се предава до металните облекла на оборудването по PE жицата, като се генерира пренесено дефектно напрежение и се причинява точката на електрическия удар;

2. Пренасяне на дефектно напрежение от система за средно напрежение към система за ниско напрежение

Разпределителен трансформатор 10/0,4 кV трябва да има два независими устройства за заземляне: защитно заземляне за трансформатора и работно заземляне за системата за ниско напрежение. Но за улесняване на заземлянето и намаляване на разходите по строителството, защитното заземляне на повечето разпределителни трансформатори за средно напрежение споделя едно и също заземлящо електродно устройство с работното заземляне на системата за ниско напрежение. Това означава, че ако се случи дефект на облеклото на резервоара в частта на средното напрежение на разпределителния трансформатор, пренесено дефектно напрежение ще бъде индуцирано в линиите на системата за ниско напрежение и дори върху облеклата на всички апарати.

Този дефект в същност произтича от еднофазно земно замыкание в системата за средно напрежение.

Когато се случи дефект на облеклото на резервоара на разпределителния трансформатор, се генерира земен ток. Ако системата за ниско напрежение използва метода за заземляне TN, повторното заземляне на PE жицата причинява тока на дефекта да се раздели. Една част се връща обратно към земята чрез работното съпротивление на заземлянето на системата за ниско напрежение на трансформатора, а друга част се връща към земята чрез повторното съпротивление на заземлянето по PE жицата, преди да се върне обратно към източника на средно напрежение. Токът на дефекта преминава през работното съпротивление на заземлянето на системата за ниско напрежение, създавайки падане на напрежението в това съпротивление. Това причинява потенциална разлика между нулевата точка на източника на напрежение на системата за ниско напрежение и земята. Тази потенциална разлика се разпространява в разпределителните линии на ниско напрежение, водейки до пренесено наднапрежение. В TN система за заземляне, това пренесено наднапрежение може дори да се разпространи до облеклата на всички апарати на ниско напрежение чрез PE жицата.

Магнитудината на тока на дефекта зависи главно от метода на заземляне на системата за средно напрежение и разпределения капацитивен ток. Амплитудата на пренесеното дефектно напрежение е тясно свързана с методите на заземляне както на системата за средно, така и на системата за ниско напрежение, като методът на заземляне на системата за средно напрежение е решаващ.

Ранжирани по амплитуда на пренесеното дефектно напрежение: система с малко съпротивление > Незаземена система > Система с заглушаващо въртележче;
Система за средно напрежение с нулева точка, заземена чрез малко съпротивление, и система за ниско напрежение, използваща метода TN за заземляне, са по-склонни към електрически удари, представлявайки значителна заплаха за личната безопасност на потребителите.

Заключение

• Пренесеното дефектно напрежение причинява точката на земното замыкание и точката на събитието да не съвпадат в две основни ситуации: 1) Земно замыкание в системата за средно напрежение индуцира пренесено дефектно напрежение в системата за ниско напрежение; 2) Повредено, заредено облекло на устройство в TN система причинява пренесено дефектно напрежение върху облеклата на всички други електрически апарати;

• За тези два типа пренесено дефектно напрежение, точката на земното замыкание и точката на електрическия удар не съвпадат. Точката на заземляне е трудна за откриване, а кореновата причина на събитието с пренесено дефектно напрежение е трудна за анализ. С облеклата на оборудването, заредени с пренесено дефектно напрежение, рисъкът от електрически удари за хората се увеличава до известна степен.