Τι είναι η τάση μεταφοράς παρακμής και τι την προκαλεί σε συστήματα χαμηλής τάσης；

Τάση Μεταφοράς Σφάλματος

Σε συστήματα κατανομής χαμηλής τάσης, υπάρχει ένα είδος ατυχήματος ηλεκτρικού σοκ που συμβαίνει όταν ο τόπος εμφάνισης του ατυχήματος και ο τόπος του σφάλματος του συστήματος δεν είναι ο ίδιος. Αυτό το ατύχημα συμβαίνει επειδή μετά από ένα σφάλμα σύνδεσης σε άλλη τοποθεσία, η παραγόμενη τάση σφάλματος μεταφέρεται στις μεταλλικές καμπανές άλλων εξοπλισμών μέσω του καλώδιου PE ή PEN. Όταν η τάση σφάλματος στη μεταλλική καμπάνα του εξοπλισμού είναι υψηλότερη από την ασφαλή τάση για το ανθρώπινο σώμα, θα συμβεί ένα ατύχημα ηλεκτρικού σοκ όταν το ανθρώπινο σώμα έρθει σε επαφή με τη μεταλλική καμπάνα του εξοπλισμού. Αυτή η τάση σφάλματος μεταφέρεται από άλλες τοποθεσίες, γι' αυτό ονομάζεται τάση μεταφοράς σφάλματος.

Υπάρχουν κυρίως δύο λόγοι για τους οποίους η τάση μεταφοράς σφάλματος προκαλεί τον τόπο σύνδεσης στο έδαφος και τον τόπο του ατυχήματος να μην είναι ο ίδιος:

• Ένα σφάλμα σύνδεσης στο έδαφος στο σύστημα μεσαίας τάσης προκαλεί μια τάση μεταφοράς σφάλματος στο σύστημα χαμηλής τάσης;

• Η καμπάνα ενός συσκευής στο σύστημα TN αποτυγχάνει και γίνεται ηλεκτροφορημένη, προκαλώντας τις καμπάνες όλων των άλλων ηλεκτρικών συσκευών να έχουν τάση μεταφοράς σφάλματος;

1. Τάση Μεταφοράς Σφάλματος από το Σύστημα Χαμηλής Τάσης στο Σύστημα Χαμηλής Τάσης

Στο σύστημα TN, οι καμπάνες όλων των ηλεκτρικών συσκευών είναι συνδεδεμένες μαζί. Σε αυτή την περίπτωση, αν ένα συστηματικό συσκευή αποτυγχάνει και η καμπάνα του γίνεται ηλεκτροφορημένη, θα προκαλέσει διαφορά δυναμικού στο έδαφος σε άλλες συσκευές, προκαλώντας μια τάση μεταφοράς σφάλματος.

Το είδος του συστήματος σύνδεσης στο έδαφος χαμηλής τάσης είναι το σύστημα TN. Όταν συμβαίνει ένα μονοφασικό σφάλμα σύνδεσης στο έδαφος σε μια μονοφασική εξερχόμενη γραμμή χαμηλής τάσης, ο ρεύματα σφάλματος διέρχεται από το σημείο σφάλματος, το έδαφος και την αντίσταση σύνδεσης στο έδαφος του διανεμητικού μετατροπέα και επιστρέφει στον μετατροπέα για να σχηματίσει έναν κύκλο. Λόγω της μεγάλης αντίστασης στο σημείο σφάλματος, το ρεύμα σφάλματος είναι μικρό και ανεπαρκές για να ενεργοποιήσει τον προστατευτικό σταγόνα. Το ρεύμα σφάλματος διέρχεται μέσω της αντίστασης σύνδεσης στο έδαφος του διανεμητικού μετατροπέα, και θα παραχθεί μια τάση σφάλματος στην αντίσταση σύνδεσης στο έδαφος. Αυτή η τάση σφάλματος θα μεταφερθεί στις μεταλλικές καμπάνες των συσκευών μέσω του καλώδιου PE, προκαλώντας μια τάση μεταφοράς σφάλματος και προκαλώντας το σημείο του ατυχήματος ηλεκτρικού σοκ;

2. Μεταφορά της Τάσης Σφάλματος από το Σύστημα Μεσαίας Τάσης στο Σύστημα Χαμηλής Τάσης

Ένας διανεμητικός μετατροπέας 10/0.4 kV θα πρέπει να έχει δύο ανεξάρτητα συστήματα σύνδεσης στο έδαφος: προστατευτική σύνδεση στο έδαφος για τον μετατροπέα και εργασιακή σύνδεση στο έδαφος για το σύστημα χαμηλής τάσης. Ωστόσο, για την απλούστευση της σύνδεσης στο έδαφος και τη μείωση των κατασκευαστικών καταναλώσεων, η προστατευτική σύνδεση στο έδαφος των περισσότερων διανεμητικών μετατροπέων μεσαίας τάσης μοιράζεται ένα ενιαίο σημείο σύνδεσης στο έδαφος με την εργασιακή σύνδεση στο έδαφος του συστήματος χαμηλής τάσης. Αυτό σημαίνει ότι αν συμβεί ένα σφάλμα στο περιθώριο του μετατροπέα στο μέρος μεσαίας τάσης, θα προκληθεί μια τάση μεταφοράς σφάλματος στις γραμμές του συστήματος χαμηλής τάσης και ακόμη και στις καμπάνες όλων των συσκευών.

Αυτό το σφάλμα βασικά προέρχεται από ένα μονοφασικό σφάλμα σύνδεσης στο έδαφος στο σύστημα μεσαίας τάσης.

Όταν συμβαίνει ένα σφάλμα στο περιθώριο του διανεμητικού μετατροπέα, παράγεται ένα ρεύμα σφάλματος. Αν το σύστημα χαμηλής τάσης χρησιμοποιεί τη μέθοδο σύνδεσης TN, η επαναληπτική σύνδεση του καλώδιου PE προκαλεί το ρεύμα σφάλματος να χωρίζεται. Μέρος του ρέει πίσω στο έδαφος μέσω της εργασιακής αντίστασης σύνδεσης στο έδαφος του συστήματος χαμηλής τάσης, ενώ άλλο μέρος επιστρέφει στο έδαφος μέσω της επαναληπτικής αντίστασης σύνδεσης στο έδαφος κατά μήκος του καλώδιου PE πριν επιστρέψει στην πηγή μεσαίας τάσης. Το ρεύμα σφάλματος διέρχεται μέσω της εργασιακής αντίστασης σύνδεσης στο έδαφος του συστήματος χαμηλής τάσης, δημιουργώντας μια πτώση τάσης σε αυτή την αντίσταση. Αυτό προκαλεί μια διαφορά δυναμικού μεταξύ του ουδέτερου σημείου της πηγής του συστήματος χαμηλής τάσης και του έδαφους. Αυτή η διαφορά δυναμικού επεκτείνεται στις γραμμές κατανομής χαμηλής τάσης, προκαλώντας μια μεταφορά υπερτάσης. Σε ένα σύστημα σύνδεσης TN, αυτή η μεταφορά υπερτάσης μπορεί να επεκταθεί ακόμη και στις καμπάνες όλων των συσκευών χαμηλής τάσης μέσω του καλώδιου PE.

Η μέγεθος του ρεύματος σφάλματος εξαρτάται κυρίως από τη μέθοδο σύνδεσης στο έδαφος του συστήματος μεσαίας τάσης και τον κατανεμημένο ρευστό εμβάδου. Η ένταση της τάσης μεταφοράς σφάλματος σχετίζεται στενά με τις μεθόδους σύνδεσης στο έδαφος τόσο του συστήματος μεσαίας τάσης όσο και του συστήματος χαμηλής τάσης, με τη μέθοδο σύνδεσης στο έδαφος του συστήματος μεσαίας τάσης να είναι αποφασιστική.

Βαθμολογία έντασης τάσης μεταφοράς σφάλματος: Σύστημα μικρής αντίστασης > Άνευ σύνδεσης στο έδαφος > Σύστημα σύνδεσης στο έδαφος με κατασταλτικό κύκλωμα;
Ένα σύστημα μεσαίας τάσης με ουδέτερο σημείο συνδεδεμένο με μικρή αντίσταση και ένα σύστημα χαμηλής τάσης που χρησιμοποιεί τη μέθοδο σύνδεσης TN είναι πιο επικίνδυνα για ατυχήματα ηλεκτρικού σοκ, αποτελώντας μεγάλη απειλή για την προσωπική ασφάλεια των χρηστών.

Συμπέρασμα

• Η τάση μεταφοράς σφάλματος προκαλεί τον τόπο σύνδεσης στο έδαφος και τον τόπο του ατυχήματος να μην είναι ο ίδιος σε δύο κύριες περιπτώσεις: 1) Ένα σφάλμα σύνδεσης στο έδαφος στο σύστημα μεσαίας τάσης προκαλεί μια τάση μεταφοράς σφάλματος στο σύστημα χαμηλής τάσης; 2) Μια αποτυχημένη, ηλεκτροφορημένη καμπάνα συσκευής σε ένα σύστημα TN προκαλεί τάση μεταφοράς σφάλματος στις καμπάνες όλων των άλλων ηλεκτρικών συσκευών;

• Για αυτά τα δύο είδη τάσης μεταφοράς σφάλματος, ο τόπος σύνδεσης στο έδαφος και ο τόπος του ατυχήματος ηλεκτρικού σοκ δεν συμπίπτουν. Το σημείο σύνδεσης στο έδαφος είναι δύσκολο να αναγνωριστεί, και η βασική αιτία του ατυχήματος τάσης μεταφοράς σφάλματος είναι δύσκολη να αναλυθεί. Με τις μεταλλικές καμπάνες των συσκευών φορτισμένες από την τάση μεταφοράς σφάλματος, το ρίσκο ηλεκτρικού σοκ για τους ανθρώπους αυξάνεται σε κάποιο βαθμό.