Šta je napon prijenosa greške i šta ga uzrokuje u niskonaponskim sistemima

Napon prenosa greške

U niskonaponskim distributivnim sistemima, postoji vrsta električne štetne nesreće kod koje se mesto nastanka nesreće i mesto greške sistema ne poklapaju. Ova vrsta nesreće se dešava zato što nakon nastanka greške na zemlju drugde, generisani napon greške prenosi se na metalne okvire drugog opreme preko PE žice ili PEN žice. Kada je napon greške na metalnom okviru opreme veći od sigurnog napona za ljudsko telo, događa se električna nesreća kada ljudsko telo dode u kontakt sa metalnim okvirom opreme. Ovaj napon greške se prenosi iz drugih mesta, stoga se naziva napon prenosa greške.

Postoje uglavnom dve razloga zbog kojih napon prenosa greške dovodi do toga da se mesto greške na zemlju i mesto nesreće ne poklapaju:

• Greška na zemlju u srednjenvoltnom sistemu dovodi do napona prenosa greške u niskonaponskom sistemu;

• Okvir uređaja u TN sistemu se otkazuje i postaje pod naponom, što dovodi do toga da imaju napon prenosa greške okviri svih ostalih električnih uređaja;

1. Napon prenosa greške od niskonaponskog do niskonaponskog sistema

U TN sistemu, okviri sve električne opreme su povezani zajedno. U tom trenutku, ako jedan uređaj otkaze i njegov okvir postane pod naponom, dobiće se potencijalna razlika prema zemlji na drugim uređajima, što rezultira naponom prenosa greške.

Tip niskonaponskog zemljenog sistema je TN sistem. Kada se desi jednofazna greška na zemlju u niskonaponskom jednofaznom izlaznom liniju, struja greške prolazi kroz mesto greške na zemlju, zemlju i otpornost zemljenja distribucijskog transformatora i vraća se na transformator formirajući petlju. Zbog velike otpornosti na mestu greške na zemlju, struja greške je mala i nedovoljna da aktivira njegov prekidač. Struja greške prolazi kroz otpornost zemljenja distribucijskog transformatora, i na njegovoj otpornosti zemljenja nastaje napon greške. Taj napon greške prenosi se na metalne okvire opreme duž PE žice, time generiše napon prenosa greške i dovodi do mesta nesreće;

2. Prenos napona greške od srednjenvoltnog do niskonaponskog sistema

Distribucijski transformator od 10/0,4 kV treba da ima dva nezavisna zemljenja: zaštita zemljenja za transformator i radno zemljenje za niskonaponski sistem. Međutim, radi pojednostavljenja zemljenja i smanjenja troškova izgradnje, zaštita zemljenja većine srednjenvoltnih distribucijskih transformatora koristi isti zemljeni elektrod sa radnim zemljenjem niskonaponskog sistema. To znači da, ako dođe do greške na spremniku u srednjenvoltnom delu distribucijskog transformatora, napon prenosa greške će biti indukovan u niskonaponskim linijama i čak na okvirema svih uređaja.

Ova greška u suštini potiče iz jednofazne greške na zemlju u srednjenvoltnom sistemu.

Kada dođe do greške na spremniku distribucijskog transformatora, generiše se struja greške. Ako niskonaponski sistem koristi TN metodu zemljenja, ponovljeno zemljenje PE žice dovodi do deljenja struje greške. Jedan deo vraća se na zemlju preko radne otpornosti zemljenja niskonaponskog sistema transformatora, dok drugi deo vraća se na zemlju kroz ponovljenu otpornost zemljenja duž PE žice pre nego što se vrati na srednjenvoltni izvor snage. Struja greške prolazi kroz radnu otpornost zemljenja niskonaponskog sistema, stvarajući pad napona preko te otpornosti. To dovodi do potencijalne razlike između neutralne tačke niskonaponskog sistema snabdevanja i zemlje. Ova potencijalna razlika se širi na niskonaponske distribucijske linije, rezultujući prenesenim prenaponom. U TN sistemu zemljenja, ovaj preneseni prenapon može čak da se proširi na okvire svih niskonaponskih uređaja preko PE žice.

Intenzitet struje greške uglavnom zavisi od metode zemljenja srednjenvoltnog sistema i raspodeljene kapacitivne struje. Amplituda napona prenosa greške je tesno povezana sa metodama zemljenja oba srednjenvoltnog i niskonaponskog sistema, gde je metoda zemljenja srednjenvoltnog sistema odlučujuća.

Rangiranje amplituda napona prenosa greške: Sistem sa malom otpornosti > Nezemljeni sistem > Sistem sa zemljenjem putem aparatne bobine;
Srednjenvoltni sistem sa neutralnom tačkom zemljenom putem male otpornosti i niskonaponski sistem koji koristi TN metodu zemljenja su podložniji električnim nesrećama, predstavljajući značajan opasnost za ličnu sigurnost korisnika.

Zaključak

• Napon prenosa greške dovodi do toga da se mesto greške na zemlju i mesto nesreće ne poklapaju u dve glavne situacije: 1) Greška na zemlju u srednjenvoltnom sistemu indukuje napon prenosa greške u niskonaponskom sistemu; 2) Otkazani, podnaponski okvir uređaja u TN sistemu dovodi do napona prenosa greške na okvirima svih ostalih električnih uređaja;

• Za ove dve vrste napona prenosa greške, mesto greške na zemlju i mesto električne nesreće se ne poklapaju. Tačka zemljenja je teško detektibilna, a osnovni uzrok nesreće izazvane naponom prenosa greške je teško analizirati. Sa napajanjem metalnih okvira opreme naponom prenosa greške, rizik od električne nesreće za ljude povišan je do neke mere.