Co to jest przewodzenie łukowe? Jakie są jego przyczyny konsekwencje i sposoby rozwiązania?

Definicja ziemnego połączenia łukowego

Ziemne połączenie łukowe to rodzaj zjawiska uszkodzenia w systemie energetycznym. Odnosi się głównie do istnienia prądu ziemnego w formie łuku podczas wystąpienia uszkodzenia jednofazowego w systemie, gdzie punkt neutralny nie jest uziemiony lub system jest uziemiony przez cewkę tłumiącą.

Przyczyny ziemnego połączenia łukowego

Uszkodzenie izolacji

• Starzenie się sprzętu: W trakcie długotrwałej eksploatacji sprzętu energetycznego, ze względu na działanie napięć elektrycznych, termicznych, mechanicznych i innych, materiał izolacyjny stopniowo się starzeje, co zmniejsza jego wydajność izolacyjną. Na przykład warstwa izolacyjna kabla może pęknąć lub zostać uszkodzona, powodując uszkodzenie ziemne. Gdy prąd ziemny jest duży, może powstać ziemne połączenie łukowe.

• Wstrząs przepięciowy: W systemie energetycznym mogą wystąpić różne przepięcia, takie jak przepięcia gradowe i operacyjne. Te przepięcia mogą uszkodzić izolację urządzenia i spowodować uszkodzenia ziemne. Na przykład podczas burzy gromowej linia nadziemna może zostać trafiona przez piorun, powodując przebicie izolatora i tworząc uszkodzenie ziemne jednofazowe.

Uszkodzenia zewnętrzne

• Uszkodzenia budowlane: Podczas wykonywania działań takich jak budowa dróg i budynków, kabla podziemne lub linie nadziemne mogą zostać przypadkowo uszkodzone, co prowadzi do uszkodzeń ziemnych. Na przykład podczas kopania koparka może przypadkowo uszkodzić kabla podziemne, powodując uszkodzenie izolacji i ziemne połączenie łukowe.

• Kontakt z drzewami: W niektórych obszarach, przez które przebiegają linie nadziemne, jeśli drzewa rosną zbyt wysoko, mogą dotknąć linii, powodując uszkodzenie ziemne. Szczególnie w warunkach pogodowych takich jak silny wiatr, kołysanie drzew jest bardziej prawdopodobne do spowodowania uszkodzenia ziemnego. Na przykład w silnym wietrze gałęzie drzew mogą się złamać i upaść na linie nadziemne, tworząc uszkodzenie ziemne.

Konsekwencje ziemnego połączenia łukowego

Narażenie bezpieczeństwa sprzętu

• Uszkodzenie izolacji urządzenia: Ziemne połączenie łukowe generuje wysoką temperaturę i wysoką energię łuku, co może poważnie uszkodzić izolację urządzenia. Na przykład łuk może uszkodzić warstwę izolacyjną kabla, izolację zwinięcia transformatora itp., co zmniejsza wydajność izolacyjną sprzętu i może nawet spowodować spalenie sprzętu.

• Wyzwalanie przepięć: Ziemne połączenie łukowe może wyzwolić przepięcia łukowe okresowe, które są zwykle o wysokiej amplitudzie i mogą powodować dalsze uszkodzenia izolacji sprzętu. Na przykład, w systemie, gdzie punkt neutralny nie jest uziemiony, ziemne połączenie łukowe jednofazowe może zwiększyć napięcie fazy nieuszkodzonej do kilku razy napięcia liniowego, stanowiąc poważne zagrożenie dla izolacji sprzętu.

Zagrożenie niezawodnością dostawy energii

• Odcięcie zasilania: Poważne ziemne połączenie łukowe może spowodować działanie urządzenia ochronnego, powodując odłączenie wyłącznika, co przerwie dostawę energii. To stwarza niegodziwości dla użytkowników i wpływa na normalny przebieg produkcji i życia. Na przykład, w procesie produkcyjnym fabryki, nagłe ziemne połączenie łukowe powodujące odcięcie zasilania może spowodować przerwę w produkcji i spowodować straty ekonomiczne.

• Rozszerzenie zakresu uszkodzenia: Jeśli uszkodzenie ziemne łukowe nie zostanie usunięte w odpowiednim czasie, może rozwinąć się w uszkodzenie krótkiego spięcia między fazami, co rozszerzy zakres uszkodzenia i zwiększy trudność oraz czas naprawy. Na przykład łuk elektryczny może spopielić otaczające urządzenie i przewody, wywołując krótkie spięcie między fazami i rozszerzając zakres uszkodzenia.

Rozwiązania ziemnego połączenia łukowego

Konserwacja i zarządzanie sprzętem

• Regularne kontrole: Regularne kontrole i konserwacja sprzętu energetycznego, aby w porę wykryć i naprawić defekty izolacji sprzętu. Na przykład regularne testy oporu izolacyjnego kabla, detekcja częściowych rozładowań, analiza chromatograficzna oleju transformatora, test oporu DC zwinięcia, aby w porę wykryć potencjalne uszkodzenia sprzętu.

• Wzmocnienie kontroli: Wzmocnienie kontroli linii i sprzętu energetycznego, aby w porę wykryć i eliminować zagrożenia zewnętrzne. Na przykład zwiększenie liczby kontroli linii nadziemnych, regularne czyszczenie drzew i śmieci w pobliżu linii, aby zapobiec kontaktowi drzew z linią; Oznaczanie i ochrona kabli podziemnych w strefie budowy, aby zapobiec uszkodzeniom budowlanym.

Użycie urządzenia tłumiącego łuk

• Cewka tłumiąca: W systemie, gdzie punkt neutralny nie jest uziemiony lub uziemiony przez cewkę tłumiącą, parametry cewki tłumiącej można dostosować odpowiednio, aby skutecznie kompensować prąd pojemnościowy ziemny i zredukować powstawanie łuku. Gdy wystąpi uszkodzenie jednofazowe, prąd indukcyjny generowany przez cewkę tłumiącą może zrekompensować prąd pojemnościowy ziemny, co pozwala zredukować prąd ziemny do niższego poziomu, co zmniejsza szkodliwość ziemnego połączenia łukowego.

• Urządzenie wybierające linię z uszkodzeniem ziemnym: Instalacja urządzenia wybierającego linię z uszkodzeniem ziemnym może szybko i precyzyjnie wykryć linię z uszkodzeniem ziemnym i usunąć linię z uszkodzeniem, aby zapobiec rozszerzeniu uszkodzenia. Na przykład urządzenie wybierające linię z uszkodzeniem ziemnym oparte na zasadzie prądu zerowego i kierunku mocy zerowej może szybko określić linię z uszkodzeniem, gdy wystąpi ziemne połączenie łukowe, i dostarczyć podstawy do usuwania uszkodzenia.

Poprawa poziomu izolacji sprzętu

• Wybór wysokiej jakości materiałów izolacyjnych: W procesie produkcji i montażu sprzętu energetycznego wybiera się wysokiej jakości materiały izolacyjne, aby poprawić wydajność izolacyjną sprzętu. Na przykład użycie materiałów izolacyjnych odpornych na wysokie temperatury i starzenie może przedłużyć żywotność sprzętu i zmniejszyć ryzyko uszkodzenia izolacji.

• Wzmocnienie izolacji: Wzmocnienie izolacji sprzętu, aby poprawić jego wytrzymałość izolacyjną. Na przykład wodoszczelne i antypoślizgowe obróbki styków kabla oraz obudowy izolacyjne zwinięcia transformatora mogą poprawić wydajność izolacyjną sprzętu i zmniejszyć wystąpienie uszkodzeń ziemnych.