고장 전압이 무엇이며 저전압 시스템에서 어떤 원인이 발생시키는가
고장 전압 이동
저전압 배전 시스템에서 사고 발생 지점과 시스템 고장 지점이 동일하지 않은 개인 전기 충격 사고가 있습니다. 이러한 사고는 다른 곳에서 접지 고장이 발생한 후에 생성된 고장 전압이 PE 선 또는 PEN 선을 통해 다른 장비의 금속 케이싱으로 전달되기 때문에 발생합니다. 장비의 금속 케이싱 상의 고장 전압이 인체 안전 전압보다 높으면, 사람이 장비의 금속 케이싱에 접촉할 때 전기 충격 사고가 발생합니다. 이 고장 전압은 다른 장소로부터 전달되기 때문에 이를 전달 고장 전압이라고 합니다.
전달 고장 전압이 접지 고장 지점과 사고 지점을 동일하지 않게 만드는 주요 이유는 다음과 같습니다:
중간 전압 시스템에서의 접지 고장이 저전압 시스템에서 전달 고장 전압을 유발합니다;
TN 시스템에서 장치의 케이싱이 고장 나서 전기가 흐르게 되면, 모든 다른 전기 기기의 케이싱에도 전달 고장 전압이 생깁니다;
1. 저전압 시스템에서 저전압 시스템으로의 전달 고장 전압
TN 시스템에서는 모든 전기 기기의 케이싱이 연결되어 있습니다. 이때 한 장치가 고장 나서 그 케이싱에 전기가 흐르면, 다른 장치에도 대지와의 전위 차가 생겨 전달 고장 전압이 발생합니다.
저전압 접지 시스템의 종류는 TN 시스템입니다. 저전압 단상 출선 회로에서 단상 접지 고장이 발생하면, 접지 고장 점을 통과하여 지구를 거쳐 배전 변압기의 접지 저항을 통해 변압기로 돌아가 회로를 형성합니다. 접지 고장 점에서 저항이 크기 때문에 고장 전류가 작아 회로 차단기를 작동시키기에 충분하지 않습니다. 고장 전류가 배전 변압기의 접지 저항을 통과하면서 접지 저항 상에 고장 전압이 발생합니다. 이 고장 전압은 PE 선을 따라 장비의 금속 케이싱으로 전달되어 전달 고장 전압을 생성하고, 전기 충격 사고 지점을 발생시킵니다;
2. 중간 전압 시스템에서 저전압 시스템으로의 고장 전압 전달
10/0.4 kV 배전 변압기는 두 개의 독립적인 접지 장치를 가져야 합니다: 변압기의 보호 접지와 저전압 시스템의 작업 접지입니다. 그러나 접지를 간소화하고 건설 비용을 줄이기 위해 대부분의 중간 전압 배전 변압기의 보호 접지는 저전압 시스템의 작업 접지와 하나의 접지 전극을 공유합니다. 이는 중간 전압 부분에서 탱크-쉘 고장이 발생하면 저전압 시스템 선로와 모든 장비의 케이싱에까지 전달 고장 전압이 유도될 수 있음을 의미합니다.
이 고장은 본질적으로 중간 전압 시스템에서의 단상 접지 고장에서 기인합니다.
배전 변압기에서 탱크-쉘 고장이 발생하면 접지 고장 전류가 생성됩니다. 만약 저전압 시스템이 TN 접지 방법을 사용한다면, PE 선의 반복 접지로 인해 고장 전류가 분리됩니다. 일부는 변압기의 저전압 시스템 작업 접지 저항을 통해 지구로 흘러들어가고, 다른 일부는 PE 선을 따라 반복 접지 저항을 통해 지구로 돌아가 중간 전압 전원으로 돌아갑니다. 고장 전류가 저전압 시스템의 작업 접지 저항을 통과하면서 이 저항에 전압 강하가 발생합니다. 이로 인해 저전압 시스템 전원의 중성점과 지구 사이에 전위 차가 생깁니다. 이 전위 차는 저전압 배전 선로로 전파되어 전달 과전압을 발생시킵니다. TN 접지 시스템에서는 이 전달 과전압이 PE 선을 통해 모든 저전압 장비의 케이싱으로까지 확산될 수 있습니다.
고장 전류의 크기는 주로 중간 전압 시스템의 접지 방법과 분산 용량 전류에 따라 달라집니다. 전달 고장 전압의 크기는 중간 전압 시스템과 저전압 시스템의 접지 방법 모두와 밀접하게 관련되어 있으며, 중간 전압 시스템의 접지 방법이 결정적입니다.
고장 전압 크기 순위: 소 저항 접지 시스템 > 불접지 시스템 > 소멸 코일 접지 시스템;
중성점이 소 저항을 통해 접지된 중간 전압 시스템과 TN 접지 방법을 사용하는 저전압 시스템은 전기 충격 사고가 더 자주 발생하여 사용자의 개인 안전에 큰 위협이 됩니다.
결론
전달 고장 전압은 접지 고장 지점과 사고 지점이 일치하지 않는 두 가지 주요 시나리오에서 발생합니다: 1) 중간 전압 시스템에서의 접지 고장이 저전압 시스템에서 전달 고장 전압을 유발합니다; 2) TN 시스템에서 고장 난 장치 케이싱이 모든 다른 전기 기기의 케이싱에 전달 고장 전압을 유발합니다;
이 두 가지 유형의 전달 고장 전압에서 접지 고장 지점과 전기 충격 사고 지점은 일치하지 않습니다. 접지 지점은 감지하기 어려우며, 전달 고장 전압 사고의 근본 원인을 분석하기 어렵습니다. 장비의 금속 케이싱이 전달 고장 전압으로 인해 전기가 흐르면, 사람의 전기 충격 위험이 어느 정도 증가합니다.
