Vad är feletöverföringsvolten och vad orsakar det i lågspänningsystem?

Felförflyttningsspanning

I lågspänningsfördelningsystem finns det en typ av personlig elektrisk stötolycka där olyckshändelsens plats och systemets felpunkt inte ligger på samma plats. Denna typ av olycka uppstår eftersom efter att en jordfel har inträffat någon annanstans, den genererade felspanningen förs till andra utrustnings metallkåpor genom PE-ledaren eller PEN-ledaren. När felspanningen på utrustningens metallkåpa är högre än människokroppens säkerhetsspanning, kommer en elektrisk stötolycka att inträffa när människokroppen kommer i kontakt med utrustningens metallkåpa. Denna felspanning överförs från andra platser, därför kallas den för felförflyttningsspanning.

Det finns huvudsakligen två orsaker till att felförflyttningsspanningen gör att jordfelplatsen och olyckesplatsen inte ligger på samma plats:

• Ett jordfel i mellanspänningsystemet orsakar en felförflyttningsspanning i lågspänningsystemet;

• Kåpan på en enhet i TN-systemet misslyckas och blir livsfarlig, vilket leder till att alla andra elektriska apparaters kåpar får felförflyttningsspanning;

1. Felförflyttningsspanning från lågspänningsystem till lågspänningsystem

I TN-systemet är alla elektriska apparaters kåpor sammankopplade. I detta fall, om en enhet misslyckas och dess kåpa blir livsfarlig, kommer det också att orsaka ett potentialskillnade mot marken på andra enheter, vilket resulterar i en felförflyttningsspanning.

Typen av lågspänningsjordningsystem är TN-systemet. När ett enfasigt jordfel inträffar i en lågspänningsenfasig utgående ledningskrets, passerar jordfelströmmen genom jordfelplatsen, marken och jordningsmotståndet hos distributionstransformatorn och återvänder till transformatorn för att bilda en slinga. På grund av det stora motståndet vid jordfelplatsen är felströmmen liten och otillräcklig för att göra dess strömbrytare aktiv. Felströmmen passerar genom jordningsmotståndet hos distributionstransformatorn, och en felspanning genereras på dess jordningsmotstånd. Denna felspanning kommer att förs till utrustningens metallkåpor längs PE-ledaren, vilket genererar en felförflyttningsspanning och orsakar att elektriska stötolyckor inträffar;

2. Överföring av felspanning från mellanspänningsystem till lågspänningsystem

En 10/0,4 kV-distributionstransformator bör ha två oberoende jordningsanordningar: skyddsjordning för transformatorn och arbetsjordning för lågspänningsystemet. För att dock förenkla jordning och minska byggkostnaderna delar skyddsjordningen för de flesta mellanspänningsdistributionstransformatorer en enda jordningselod med arbetsjordningen för lågspänningsystemet. Detta innebär att om det uppstår ett tankskaldefel i mellanspänningsdelen av distributionstransformatorn, induceras en felförflyttningsspanning i lågspänningsystemets ledningar och till och med på alla enheters kåpor.

Detta fel beror egentligen på ett enfasigt jordfel i mellanspänningsystemet.

När ett tankskaldefel inträffar i distributionstransformatorn genereras en jordfelström. Om lågspänningsystemet använder TN-jordningsmetoden, delas felströmmen upp genom upprepade jordningar av PE-ledaren. En del flödar tillbaka till marken via arbetsjordningsmotståndet hos transformatorns lågspänningsystem, medan en annan del återvänder till marken genom upprepade jordningsmotstånd längs PE-ledaren innan den går tillbaka till mellanspänningskällan. Felströmmen passerar genom arbetsjordningsmotståndet hos lågspänningsystemet, vilket skapar en spänningsfall över detta motstånd. Detta orsakar ett potentialskillnade mellan neutralpunkten av lågspänningsystemets strömkälla och marken. Detta potentialskillnade sprider sig till lågspänningsfördelningsledningarna, vilket resulterar i en överförd överspänning. I ett TN-jordningsystem kan denna överförd överspänning till och med spridas till alla lågspänningsutrustnings metallkåpor via PE-ledaren.

Storleken på felströmmen beror huvudsakligen på jordningsmetoden för mellanspänningsystemet och den distribuerade kapacitivitetsströmmen. Amplituden av felförflyttningsspanningen är nära relaterad till jordningsmetoderna för både mellanspännings- och lågspänningsystem, med mellanspänningsystemets jordningsmetod som avgörande.

Amplitudrangordning av felförflyttningsspanning: Lågmotståndsgrunderingssystem > Ogrundat system > Böjningskretsgrunderingssystem;
Ett mellanspänningsystem med en neutralt punkt grunderad genom ett lågmotstånd och ett lågspänningsystem som använder TN-jordningsmetoden är mer benägen för elektriska stötolyckor, vilket utgör en betydande hotbild för användarnas personliga säkerhet.

Sammanfattning

• Felförflyttningsspanningen orsakar att jordfelplatsen och olyckesplatsen inte sammanfaller i två huvudsakliga scenarier: 1) Ett jordfel i mellanspänningsystemet inducerar en felförflyttningsspanning i lågspänningsystemet; 2) En defekt, livsfarlig enhetskåpa i ett TN-system orsakar felförflyttningsspanning på alla andra elektriska apparaters kåpor;

• För dessa två typer av felförflyttningsspanning, sammanfaller inte jordfelplatsen och elektriska stötolyckesplatsen. Jordningsplatsen är svår att upptäcka, och den underliggande orsaken till felförflyttningsspanningsolyckan är svår att analysera. Med utrustnings metallkåpor laddade av felförflyttningsspanning, ökar risken för elektriska stötolyckor för människor i viss utsträckning.