Què és l'arc de terra? Quins són les causes, les conseqüències i la solució?

Definició d'arc de terra

L'arc de terra és un fenomen de falla de terra en el sistema elèctric. Es refereix principalment a l'existència d'una corrent de terra en forma d'arc quan es produeix una falla de terra monofàsica en un sistema on el punt neutre no està a terra o el sistema està a terra a través d'una bobina de supressió d'arcs.

Causa de l'arc de terra

Dany de la isolació

• Envelheciment de l'equipament: Durant la operació a llarg termini dels equips elèctrics, degut a l'efecte de tensions elèctriques, tèrmiques, mecàniques i altres, el material aïllant s'enveleix gradualment i disminueix el seu rendiment aïllant. Per exemple, la capa aïllant del cable pot esquerdar-se o patir danys, provocant una falla de terra. Quan la corrent de terra és gran, es pot formar un arc de terra.

• Impacte de sobretensió: Diverses sobretensions poden ocórrer en el sistema elèctric, com ara la sobretensió per raig o la sobretensió operativa. Aquestes sobretensions poden enderrocar la isolació del dispositiu i causar fallades de terra. Per exemple, durant una tempesta, una línia aèria pot ser impactada per un raig, causant que l'aïllador flashi, creant una falla de terra monofàsica.

Dany extern

• Dany de construcció: En realitzar activitats com la construcció de carreteres o edificis, els cables subterrànies o les línies aèries poden ser accidentalsment dañats, provocant fallades de terra. Per exemple, en escavar, una excavadora pot fer mal als cables subterrànies, provocant danys a la isolació del cable i un arc de terra.

• Contacte amb arbres: En algunes zones on passen línies aèries, si els arbres creixen massa alt, poden tocar la línia, provocant una falla de terra. Especialment en condicions meteorològiques severes com vents forts, el moviment dels arbres és més propens a causar fallades de terra. Per exemple, amb vents forts, branques d'arbres poden trencar-se i caure sobre les línies aèries, creant una falla de terra.

Les conseqüències de l'arc de terra

Perill per la seguretat de l'equipament

• Dany a la isolació del dispositiu: L'arc de terra genera una alta temperatura i un arc d'alta energia, que pot enderrocar gravement la isolació del dispositiu. Per exemple, l'arc pot deteriorar la capa aïllant del cable, la isolació del voltant del transformador, etc., reduint el rendiment aïllant de l'equipament, fins i tot fent que l'equipament es comburi.

• Trigger sobretensió: L'arc de terra pot desencadenar sobretensions intermitents d'arc, que sovint tenen una amplitud alta i poden causar més danys a la isolació de l'equipament. Per exemple, en un sistema amb punt neutre sense terra, un arc de terra monofàsic pot incrementar la tensió de la fase sense falla fins a vegades la tensió de la línia, posant un risc greu a la isolació de l'equipament.

La fiabilitat de l'abastament elèctric es veu afectada

• Interrupció de l'energia elèctrica: Una falla de terra d'arc greu pot fer que el dispositiu de protecció actui, provocant que el circuit interruptor tripi, interrompent així l'abastament d'energia. Això portarà inconvenient als usuaris i afectarà el progrés normal de la producció i la vida. Per exemple, en el procés de producció d'una fàbrica, si una falla de terra d'arc repentina provoca un apagament, pot interrompre la producció i causar pèrdues econòmiques.

• Ampliació de l'àmbit de la falla: Si la falla de terra d'arc no es pot eliminar a temps, pot desenvolupar-se en una falla de curtcircuït entre fases, ampliant l'àmbit de la falla i augmentant la dificultat i el temps de reparació. Per exemple, un arc elèctric pot ablatir l'equipament i els conductors circumdants, desencadenant un curtcircuït entre fases i ampliant l'àmbit de la falla.

La solució de l'arc de terra

Manteniment i gestió de l'equipament

• Inspeccions regulars: Inspeccions i manteniments regulars dels equips elèctrics, descobrint i tractant a temps els defectes de la isolació de l'equipament. Per exemple, proves regulars de la resistència aïllant dels cables, detecció de descàrregues parcials, anàlisi cromatogràfica d'oli del transformador, prova de resistència DC del voltant, etc., per trobar a temps els errors potencials de l'equipament.

• Reforç de les inspeccions: Reforçar les inspeccions de les línies i equips elèctrics, i descobrir i tractar a temps perillos com el dany extern. Per exemple, augmentar el nombre d'inspeccions de les línies aèries, netejar a temps els arbres i detritus propers a la línia, i prevenir que els arbres toquin la línia; Marcar i protegir els cables subterrànies en la zona de construcció per prevenir danys de construcció.

Ús de dispositius de supressió d'arcs

• Bobina de supressió d'arcs: En el sistema on el punt neutre no està a terra o la bobina de supressió d'arcs està a terra, els paràmetres de la bobina de supressió d'arcs es poden ajustar de manera raonable, de manera que pugui compensar eficàciamnet la corrent capacitiva de terra i reduir la generació d'arcs. Quan es produeix una falla de terra monofàsica, la corrent inductiva generada per la bobina de supressió d'arcs pot compensar la corrent capacitiva de terra, reduint la corrent de terra a un nivell més baix, així reduint el dany de l'arc de terra.

• Dispositiu de selecció de línies de falla de terra: L'instal·lació d'un dispositiu de selecció de línies de falla de terra pot detectar ràpidament i amb precisió la línia de falla de terra i eliminar a temps la línia de falla per prevenir l'ampliació de la falla. Per exemple, el dispositiu de selecció de línies de falla de terra basat en el principi de la corrent de seqüència zero i la direcció de la potència de seqüència zero pot determinar ràpidament la línia de falla quan es produeix una falla de terra d'arc, i proporcionar una base per al tractament de la falla.

Millorar el nivell de la isolació de l'equipament

• Selecció de materials aïllants de qualitat: En el procés de fabricació i instal·lació dels equips elèctrics, s'utilitzen materials aïllants de qualitat per millorar el rendiment aïllant de l'equipament. Per exemple, l'ús de materials aïllants resistent a l'alta temperatura i l'envejeciment pot allargar la vida útil de l'equipament i reduir el risc de dany a la isolació.

• Reforç del tractament aïllant: Reforçar la isolació de l'equipament per millorar la seva força aïllant. Per exemple, el tractament a prova d'aigua i humitat de les connexions de cable i l'embolcallament aïllant del voltant del transformador pot millorar el rendiment aïllant de l'equipament i reduir l'ocurrència de fallades de terra.