Mikä on kaarremaa?
Mikä on kaarremaa?
Määritelmä: Kaarremaa tarkoittaa pystyjännitteen nousua, kun neutraali ei ole maassa. Tämä ilmiö tapahtuu maattomissa kolmivaihejärjestelmissä kapasitiivisen sähkövirran vuoksi. Kapasitiivinen virta on virta, joka kulkee johtimien välillä, kun siihen kohdistetaan jännite. Johtimien välinen jännite on vaihejännite. Vika-tilanteessa vikaisen vaiheen kapasitanssin yli kulkeva jännite laskee nollaan, kun taas muissa vaiheissa jännite kasvaa √3-kertaiseksi.
Kaarremaan ilmiöt
Kolmivaihejohtimessa kukin vaihe on maahan kapasitiivisesti. Kun mikä tahansa vaiheessa tapahtuu vika, kapasitiivinen vikavirta kulkee maahan. Jos vikavirta ylittää 4-5 amperia, se on riittävä ylläpitää kaarta ionisoituneessa vikareitissä, vaikka vika olisi itse poistunut.
Kun kapasitiivinen virta ylittää 4-5 amperia ja kulkee vikan kautta, se luo kaaren ionisoituneessa vikareitissä. Kaaren muodostuttua sen yli kulkeva jännite laskee nollaan, mikä saa kaaren sammumaan. Sitten vikavirran potentiaali palautuu, mikä johtaa toisen kaaren muodostumiseen. Tämä epäjatkuva kaari-ilmiö tunnetaan nimellä kaarremaa.
Kaaren kautta kulkevan latausvirtauksen vaihteleva sammuttaminen ja sytyttäminen rakentaa muiden kahden terveen johtimen potentiaalia korkean taajuuden heilahtelujen myötä. Nämä korkean taajuuden heilahtelut supistuvat verkossa ja voivat aiheuttaa jännitysnopeuksia, jotka ovat kuinkin korkeita kuin normaalin arvon kuusi kertaa. Tällaiset ylijännitteet voivat vahingoittaa muita terveitä johtimia järjestelmän muissa paikoissa.
Miten kaarremaa poistetaan?
Kaarremaasta aiheutuva jännitysnopeus voidaan poistaa käyttämällä kaarisuppression keilaa, jota myös kutsutaan Petersonin keilaksi. Kaarisuppression keilana kutsuttu laite on rautaydinvarustettu kerroinreaktori, joka on yhdistetty neutraalin ja maan välille.
Kaarisuppression keilan sisällä oleva reaktori poistaa kaarremaan vastaamalla kapasitiivista virtaa. Tarkemmin sanottuna Petersonin keilana toimiva laite eristää järjestelmän. Näin ollen terveet vaiheet voivat jatkaa sähköntuotantoa. Tämä mahdollistaa järjestelmälle kokonaisen sammumisen välttämisen, kunnes vika löydetään tarkasti ja eristetään.
