Какво е дъгаобразно замърсяване? Какви са причините, последиците и решенията?

Определение дъгово заземяване

Дъговото заземяване е вид дефект на заземяването в електроенергийната система. Основно се отнася до наличието на заземяващ ток във форма на дъга при единофазен дефект на заземяване в системи, където нейтралната точка не е заземена или системата е заземена чрез дъгогасител.

Причини за дъгово заземяване

Повреда на изолацията

• Стареене на оборудването: През дългия период на експлоатация на електроустановките, поради влиянието на електрически, термални, механични и други напрежения, изолиращите материали постепенно стареят и намаляват своята изолационна способност. Например, изолиращият слой на кабела може да се разцепи или повреди, което води до дефект на заземяване. Когато заземяващият ток е голям, може да се образува дъгово заземяване.

• Повреда от прекомерно напрежение: В електроенергийната система могат да се появят различни прекомерни напрежения, като мълниево прекомерно напрежение и оперативно прекомерно напрежение. Тези прекомерни напрежения могат да повредят изолацията на устройствата и да причинят дефекти на заземяване. Например, по време на грозна буря, високо надземен кабел може да бъде удари от мълния, което предизвиква пробой на изолатора и създава единофазен дефект на заземяване.

Външна повреда

• Повреда при строителни работи: При извършване на дейности като пътен строителство и строителство на сгради, подземните кабели или надземните линии могат случайно да бъдат повредени, което води до дефекти на заземяване. Например, при изкопаване, екскаваторът може случайно да повреди подземен кабел, което води до повреда на изолацията на кабела и дъгово заземяване.

• Допир на дървета: В някои райони, където минават надземни линии, ако дърветата растат прекалено високо, те могат да допират линията, което води до дефект на заземяване. Особено при лоши метеорологични условия, като силни ветрове, разтърсването на дърветата е по-вероятно да причини дефект на заземяване. Например, при силни ветрове, клони от дървета могат да се счупят и да паднат върху надземните линии, създавайки дефект на заземяване.

Последици от дъгово заземяване

Заплаха за безопасността на оборудването

• Повреда на изолацията на устройствата: Дъговото заземяване генерира висока температура и високоенергийна дъга, които могат сериозно да повредят изолацията на устройствата. Например, дъгата може да разтопи изолиращия слой на кабела, изолацията на обмотките на трансформатора и т.н., намалявайки изолационната способност на оборудването, дори да причини изгаряне на оборудването.

• Предизвикване на прекомерно напрежение: Дъговото заземяване може да предизвика преривисто дъгово прекомерно напрежение, което обикновено е с висока амплитуда и може да причини допълнителна повреда на изолацията на оборудването. Например, в системи с неваземен нейтрал, единофазното дъгово заземяване може да увеличи напрежението на неповредената фаза до няколко пъти линейното напрежение, представлявайки сериозна заплаха за изолацията на оборудването.

Пострадава надеждността на доставката на електроенергия

• Изключване на захранването: Сериозен дъгов дефект на заземяване може да предизвика действие на защитното устройство, което води до изключване на автоматичния ключ, прекъсвайки доставката на електроенергия. Това ще доведе до неудобства за потребителите и ще повлияе на нормалния ход на производството и живота. Например, в производствения процес на завод, ако внезапен дъгов дефект на заземяване предизвика изключване на захранването, то може да спре производството и да доведе до икономически загуби.

• Разпространение на дефекта: Ако дъговият дефект на заземяване не може да бъде устранен навреме, той може да се развива в междупазунен краткосрочен дефект, разпространявайки обхвата на дефекта и увеличавайки трудността и времето за ремонт. Например, електрическата дъга може да изгори околното оборудване и проводници, предизвиквайки междупазунен краткосрочен дефект и разширявайки обхвата на дефекта.

Решение на дъговото заземяване

Поддръжка и управление на оборудването

• Редовна проверка: Редовна проверка и поддръжка на електроустановките, своевременно откриване и обработка на дефекти на изолацията на оборудването. Например, редовна проверка на изолационното съпротивление на кабели, частични разряди, анализ на маслохроматографията на трансформатора, DC съпротивление на обмотките, за да се намерят потенциалните дефекти на оборудването навреме.

• Усилен контрол: Усилен контрол на електроустановките и линиите, своевременно откриване и обработка на скрити опасности като външна повреда. Например, увеличаване на броя на проверките на надземните линии, своевременно почистване на дървета и боклуци близо до линията, за да се предотврати допир на дървета до линията; маркиране и защита на подземните кабели в строителната зона, за да се предотврати повреда при строителството.

Използване на дъгогасещо устройство

• Дъгогасителна спирала: В системи, където нейтралната точка не е заземена или системата е заземена чрез дъгогасителна спирала, параметрите на дъгогасителната спирала могат да бъдат регулирани, така че да компенсират ефективно заземяващата кондензаторна ток и намалят образуването на дъга. При единофазен дефект на заземяване, индуктивният ток, генериран от дъгогасителната спирала, може да компенсира заземяващата кондензаторна ток, като намаля тока на заземяване до по-ниско ниво, което намалява вредата от дъговото заземяване.

• Устройство за избор на линията с дефект на заземяване: Монтажът на устройство за избор на линията с дефект на заземяване може бързо и точно да детектира линията с дефект на заземяване и да я премахне навреме, за да се предотврати разпространението на дефекта. Например, устройството за избор на линията с дефект на заземяване, основано на принципа на нулевата последователност на тока и насочването на нулевата последователност на мощността, може бързо да определи линията с дефект при дъгово заземяване и да предостави основание за обработка на дефекта.

Подобряване на изолационното ниво на оборудването

• Избор на висококачествени изолационни материали: В процеса на производство и монтаж на електроустановките, избират се висококачествени изолационни материали, за да се подобри изолационната способност на оборудването. Например, използването на изолационни материали, устойчиви към висока температура и стареене, може да продължи срока на полезност на оборудването и да намали рискът от повреда на изолацията.

• Усилено изолационно третиране: Усилено изолационно третиране на оборудването, за да се подобри изолационната му сила. Например, водоустойчиво и влагоустойчиво третиране на кабелни връзки и изолационно обвиване на обмотките на трансформатора може да подобри изолационната способност на оборудването и да намали възникването на дефекти на заземяване.