הגנה על תקלה מוגבלת

תקלות קרקע: סיבות, השפעות וצעדי הגנה

תקלה קרקעית מתרחשת כאשר יש חיבור חשמלי לא מתוכנן בין מוליך חיה לקרקע. זה בדרך כלל קורה עקב תקלות בידוד, שיכולים להיגרם על ידי גורמים כמו הזדקנות של רכיבים חשמליים, נזק מכני או esposoure לתנאי סביבה קשים. כאשר מתרחשת תקלה קרקעית, זרמי קצר-מעגל מתחדדים דרך מערכת החשמל. הזרמים העוינים הללו חוזרים למקור דרך הקרקע עצמה או דרך ציוד חשמלי מחובר.

הימצאותם של זרמי תקלה קרקעית יכולה להוביל לתוצאות חמורות. הם יכולים לגרום לנזק משמעותי לציוד בתוך מערכת החשמל, כולל טרנספורטרים, מנועים וציוד החלפה, על ידי חימום רכיבים, פירוק בידוד ואפילו להרס פיזי. בנוסף, תקלות קרקעיות מפריעות לרציפות אספקת החשמל, מה שגורם להפסקות חשמל המשפיעות על משתמשים תושביים, מסחריים ותעשייתיים.

כדי להפחית את הסיכונים המעורבים בתקלות קרקע, מטפלים בשיטת הגנה על תקלות קרקע מוגבלות. בסיס ההגנה הזו הוא הממסר תקלה קרקע, רכיב קריטי שמלא תפקיד מרכזי בהגנה על מערכת החשמל. כאשר מזוהה תקלה קרקעית, הממסר תקלה קרקע מפעיל פקודה לפיצוץ למשבץ החשמל. פעולה זו מבודדת במהירות את החלק העוין של המעגל, בכך מגביל את זרימת הזרם העוין וממזער את הנזק הפוטנציאלי.

המסמר תקלה קרקע ממוקם אסטרטגית בחלק השארית של טרנספורטרי הזרם, כפי שמתואר בתמונה שלהלן. מיקום זה מאפשר לממסר לעקוב ולזהות זרמי זרם חריגים המעידים על תקלות קרקע. במיוחד, הוא מספק הגנה חיונית לסלילים דלתא או כוכב לא מוגבה של טרנספורטרי החשמל, מגן על רכיבים קריטיים אלה מההרס הנגרם על ידי זרמי תקלה. התמונה שלהלן מציגה גם את החיבורים הדetailed של הממסר תקלה קרקע עם הסלילים הכוכביים או הדלתא של הטרנספורטר, מדגיש את הקונפיגורציה המדויקת שמבטיחה איתור מדויק והגנה אמינה.

תצורת מערכת הגנה על תקלות קרקע ופעולתה

טרנספורטרי זרם (CTs) משחקים תפקיד חשוב במערכת הגנה על תקלות קרקע, ממוקמים אסטרטגית משני הצדדים של האזור המוגן. המינוסים המשניים של ה-CTs מחוברים במקביל לממסר ההגנה, יוצרים נתיב חשמלי חשוב לאיתור תקלות. הפלט של ה-CTs מיועד לייצג את הזרם הסדרה אפס הזורם דרך קו החשמל. חשוב לציין כי במהלך תקלה חיצונית, הזרם הסדרה אפס נשאר חסר, בעוד שאירוע תקלה פנימית הוא עולך פי שניים מהגודל האמיתי של הזרם העוין.

פעולת מערכת הגנה על תקלות קרקע

הצד המחובר בכוכב של מערכת החשמל מוגן על ידי מנגנון הגנה על תקלות קרקע מוגבלות, כפי שמתואר בתמונה שלהלן. סכמת ההגנה הזו מפותחת כדי לזהות ולהגיב בדיוק לתקלות קרקע בתוך האזור המוגן, תוך שימוש במאפיינים ייחודיים של הזרם הסדרה אפס כדי להבטיח ניתוק מהיר והגנה אמינה של התקלות.

מערכת הגנה על תקלות קרקע: מנגנונים ומאפיינים עיצוביים

אם תקלה חיצונית, המסומנת כ-F1, מתרחשת בתוך הרשת החשמלית. אירוע תקלה זה מעורר זרמים I1 ו-I2 שזורמים דרך המשניות של טרנספורטרי הזרם (CTs). בשל הקונפיגורציה החשמלית והטבע של תקלות חיצוניות, הסכום של I1 ו-I2 הוא אפס. לעומת זאת, כאשר מתרחשת תקלה בתוך האזור המוגן, למשל F2, רק הזרם I2 נמצא; הזרם I1 מצטמצם או זניח. ה-I2 עובר דרך הממסר תקלה קרקע, מפעיל את פעולתו. חשוב, הממסר תקלה קרקע בנוי לפעול אך ורק בתגובה לתקלות פנימיות בתוך האזור המוגן, מבטיח שהוא מבודד בחשיבות חלקים עוינים של מערכת החשמל.

המסמר תקלה קרקע חייב להיות בעלת רגישות גבוהה כדי לזהות תקלות במדויק. הוא בנוי לחוש זרמים שמתוחים מעל הזרם המוגדר של הסליל לפחות ב-15%. הגדרה זו מאפשרת לממסר להגן על חלק מוגבל ומוגדר של הסליל החשמלי, ולכן שיטת ההגנה הזו נקראת הגנה על תקלות קרקע מוגבלות.

כדי לשפר את האמינות של מערכת ההגנה, זרם יציב מחובר בטור עם הממסר. הוספה זו משרתת תפקיד חשוב: היא מצמצמת את השפעת זרמי ההצמדה. זרמי הצמדה, שיכולים להתרחש במהלך האנרגיה של המערכת או אירועים אחרים ארעיים, יכולים לגרום להפעלה שגויה של הממסר. על ידי ניגוד הזרמים הלא רצויים, הזרם היציב מבטיח שהמסמר תקלה קרקע מגיב רק לתנאים של תקלה אמיתית, ובכך משפר את האינטגרליות והאמינות של מערכת ההגנה החשמלית.