Mi a hibajelző feszültség és mi okozza alacsony feszültségű rendszerekben?

Hibajelenség átvitt feszültsége

Az alacsony feszültségű elosztó rendszerekben létezik olyan személyes elektrikus sérülési eset, amelyben az eset bekövetkezési helye és a rendszer hibahelye nem egyezik meg. Ez a típusú eset akkor következik be, amikor egy másik helyen történő földhuzam miatt a keletkező hibafeszültség PE vagy PEN vezetéken keresztül más berendezések fémmagjára kerül. Ha a berendezés fémmagján lévő hibafeszültség magasabb, mint a személyi biztonsági feszültség, akkor elektrikus sérülési eset történik, amikor a személy érintkezik a berendezés fémmagjával. Mivel ez a hibafeszültség máshonnan került át, ezért átvitt hibafeszültségnek nevezik.

Két fő okból adódik, hogy az átvitt hibafeszültség miatt a földhuzam helye és az eset helye nem egyezik meg:

• A középfeszültségű rendszerben bekövetkező földhuzam miatt az alacsony feszültségű rendszerben átvitt hibafeszültség keletkezik;

• A TN rendszerben egy berendezés háza meghibásodik és élő lesz, ami miatt az összes többi elektromos eszköz házára átvitt hibafeszültség kerül;

1. Átvitt hibafeszültség alacsony feszültségű rendszerből alacsony feszültségű rendszerbe

A TN rendszerben az összes elektromos eszköz háza összekapcsolva van. Ebben az esetben, ha egy berendezés meghibásodik és háza élővé válik, akkor a többi berendezésre is potenciális különbség jelenik meg a földre, ami átvitt hibafeszültséget eredményez.

Az alacsony feszültségű földelés típusa a TN rendszer. Amikor egy alacsony feszültségű egyfázis kimeneti áramkörben bekövetkezik egyfázis földhuzam, a földhuzami áram áthalad a hibahelyen, a földön, és a terjesztő transzformátor földelési ellenállásán, majd visszatér a transzformátornak, így zárt áramkört alkot. A hibahelyen nagy ellenállás miatt a hibajáradalom kis, és nem elegendő ahhoz, hogy a vezérlőkapcsoló működjön. A hibajáradalom áthalad a terjesztő transzformátor földelési ellenállásán, és rajta hibafeszültség keletkezik. Ez a hibafeszültség a PE vezetéken keresztül a berendezések fémmagjaira kerül, így átvitt hibafeszültséget és sérülési esetet eredményezve;

2. Átvitt hibafeszültség középfeszültségű rendszerből alacsony feszültségű rendszerbe

Egy 10/0.4 kV terjesztő transzformátor két független földelési eszközre szükséges: a transzformátor védelmi földelése és az alacsony feszültségű rendszer munkaföldelése. Azonban a földelés egyszerűsítése és a szerelési költségek csökkentése érdekében a legtöbb középfeszültségű terjesztő transzformátor védelmi földelése egyetlen földelési elektrodát használ az alacsony fészültségű rendszer munkaföldelésével. Ez azt jelenti, hogy ha a terjesztő transzformátor középfeszültségű részében történik tartályház-hiba, akkor az alacsony feszültségű rendszer vezetékein, sőt az összes berendezés házán is átvitt hibafeszültség keletkezik.

Ez a hiba lényegében egyfázis földhuzamból ered a középfeszültségű rendszerben.

Amikor a terjesztő transzformátorban történik tartályház-hiba, keletkezik földhuzami áram. Ha az alacsony feszültségű rendszer a TN földelési módszert használja, a PE vezeték ismételt földelése miatt a hibajáradalom szétesik. Egy része visszatér a földre a transzformátor alacsony feszültségű rendszer munkaföldelési ellenállása által, míg a másik része a PE vezetéken keresztül a földre tér vissza, majd visszatér a középfeszültségű energiaforráshoz. A hibajáradalom áthalad az alacsony feszültségű rendszer munkaföldelési ellenállásán, ami ezen ellenállás felett feszültség-lejtést okoz. Ez a feszültség-különbség a zéruspont és a föld között jelenik meg. Ez a feszültség-különbség terjed az alacsony feszültségű elosztási vezetékekre, ami átvitt túlfeszültséget eredményez. A TN földelési rendszerben ez az átvitt túlfeszültség még a PE vezetéken keresztül az összes alacsony feszültségű berendezés hazaig is terjedhet.

A hibajáradalom mértéke főleg a középfeszültségű rendszer földelési módjától és a terjesztett kapacitív áramtól függ. Az átvitt hibafeszültség amplitúdusa szorosan összefügg mind a középfeszültségű, mind az alacsony feszültségű rendszer földelési módjával, ahol a középfeszültségű rendszer földelési módja döntő.

Az átvitt hibafeszültség amplitúdusa: Kis-ellenállású földelési rendszer > Nincs földelés > Lángnyomó tehermentesítő rendszer;
Egy középfeszültségű rendszer, amelynek a neutrális pontja kis-ellenállásúan van földre való, és egy TN földelési módszerrel működő alacsony feszültségű rendszer inkább elégedhetetlen sérülési esetekhez vezethet, ami jelentős fenyegetést jelent a felhasználók személyes biztonságára nézve.

Összefoglalás

• Az átvitt hibafeszültség két fő esetben okozza, hogy a földhuzam helye és az eset helye nem egyezik meg: 1) A középfeszültségű rendszerben bekövetkező földhuzam miatt az alacsony feszültségű rendszerben átvitt hibafeszültség keletkezik; 2) A TN rendszerben egy hibás, élő berendezés háza miatt az összes többi elektromos eszköz haza átvitt hibafeszültséggel terhelődik;

• Ez a két átvitt hibafeszültség típusa esetén a földhuzam helye és a sérülési eset helye nem egyezik meg. A földelési pont nehéz megállapítani, és a hiba gyökereinek elemzése bonyodalmassá válhat. Az átvitt hibafeszültséggel feltöltött berendezések fémmagjai növelik a személyek sérülési kockázatát.