Постачання споживачів електричної енергії має постійний характер, але може перериватися для проведення будь-яких технологічних операцій (ремонтів, випробувань і т.д.). Але, поряд з плановим виведенням в ремонт, харчування електроустановок напругою встановленої величини може порушуватися і з інших причин. Як правило, причиною позапланових перебоїв в живленні стають пошкодження в електроустановках, зумовлені дією будь-яких фізичних факторів.

Чим небезпечні пошкодження в електроустановках?

Слід зазначити, що в результаті пошкоджень електроустановок виникає загроза ураження персоналу електричним струмом. Так, в разі переходу потенціалу на корпус обладнання людина може постраждати від напруги дотику в разі відсутності захисного заземлення в електроустановці, некоректно налаштованого реле або відсутності захисних огороджень.

Мал. 1: Напруга дотику

Подивіться на малюнок, тут наведено приклад, коли на корпусі присутня потенціал U пр і при торканні людини до корпусу, через нього буде протікати струм I пр, залежить від величини напруги U пр і опору людини R.

Подібний ефект можливий при падінні дроти на землю, але загрозу, в цьому випадку, буде нести вже крокові напругу.

По відношенню до експлуатації електроустановок, приладів і обладнання, пошкодження небезпечні і впливом на лінії, і на всі пристрої, підключені до мережі. Через що може статися перегоряння деталей, порушення ізоляції живиться приладів. А при серйозних пошкодженнях, можливо загоряння електричної дуги і термічне руйнування елементів електроустановки. Зниження опору ізоляції призводить як до критичних пошкоджень, на які повинні реагувати захисту, так і до прихованих, які можуть проявитися з часом або в ході будь-яких технологічних операцій.

Які бувають види пошкоджень в електроустановках?

Під пошкодженням в електроустановках розуміється порушення їх нормальної роботи, обумовлене якимись аварійним подією (обривом, схлестиваніем, перегоранням провідних елементів і т.д.). Як правило, при цьому відбувається зміна встановленої величини струму, напруги або частоти від заявленої постачальником. Всі порушення в роботі електроустановок, з точки зору фізичного процесу, можна розділити на такі категорії:

  • Коротке замикання - являє собою таку ситуацію, коли в силу перебігу будь-яких процесів з ланцюга постачання виключаються лінії, пристрої або електричні апарати. Електричний струм починає протікати без навантаження до джерела. Через що величина струму миттєво збільшується в десятки разів, і він здатний порушити ізоляцію струмоведучих частин і викликати ряд руйнівних процесів. По ланцюгу протікання підрозділяється на однофазні, міжфазні, замикання фаз на землю і замикання з нейтраллю трансформатора.
    Мал. 2: Приклади коротких замикань
  • Відсутність напруги - характеризується такими відмовами в роботі обладнання, при яких порушується цілісність ланцюга в одній або відразу у всіх фазах. Може виникати через збої в роботі автоматичного вимикача, обумовлених безпідставним протіканням оперативного струму в ланцюгах управління. Також при обриві проводів без торкання сусідніх струмоведучих або заземлених частин. У разі відсутності напруги в одному провіднику відбувається перекіс фаз, через що перегріваються обмотки трансформаторів, генераторів і електричних машин.
  • Просадка напруги - характеризується падінням цієї величини, через що порушується нормальна робота електроустановок, можуть не включатися будь-які апарати, значно знижується термін їх експлуатації. Низька напруга може обумовлюватися окисленням контактів, межвитковое замикання в трансформаторах, виникненням великого навантаження і т.д.
  • Підвищення напруги - таке пошкодження характеризується миттєвим наростанням його величини до того рівня, при якому можуть пошкодитися пристрої, ізоляція електроустаткування і виникає загроза персоналу. Як правило, обумовлюється атмосферними розрядами, несиметричними режимами, переходом високої напруги на низьку обмотку або іншими режимами.
  • Перекриття і пробою ізоляції - характеризується зниженням діелектричних властивостей, як самого ізоляційного шару, так і поверхні ізоляторів, яке може статися через механічних пошкоджень, забруднення або природного старіння.
  • Перегріви і перевитрата - виникають через невідповідність величини струму, що протікає перетину провідника або при дугових і розрядних явищах в електроустановках. Можуть привести до пошкодження ізоляції, перегорання проводів або шлейфів в місцях приєднання.
    Малюнок 3: Перепал дроти

Подивіться на малюнок, деякі пошкодження в електроустановках, якщо їх вчасно не локалізувати, супроводжуються відразу декількома процесами. Тут наведено приклад підвищення напруги через атмосферного розряду, від якого стався пробою ізолятора з наступним перепал дроти.

Причини виникнення пошкоджень

Всім пошкоджень в електроустановках передують певні причини. Деякі з них накопичуються протягом досить тривалого періоду, а якісь дають про себе знати відразу після виникнення. До основних причин відносять:

  • Невірні дії персоналу, які порушують безпечну експлуатацію. Це і комутація під навантаженням, і подача напруги на заземлені ділянки. Причиною таких дій, як правило, є незнання однолінійної схеми або звичайна неуважність.
  • Природне старіння обладнання та його окремих елементів. Через що конструктивні частини різних пристроїв втрачають свої основні характеристики. Як приклад можна привести старіння ізоляції і подальше пошкодження кабелю.
  • Комутаційні, режимні або атмосферні перевантаження. Залежно від джерела, що вносить дисбаланс, відбувається значне відхилення якогось електричного параметра з наступним пошкодженням.
  • Механічні дії - виникають як від попадання сторонніх предметів, так і від надмірної статичного навантаження, температурних коливань або динамічних ударів струму.

Варто відзначити, що деякі з причин можна своєчасно фіксувати за допомогою випробувань та інших регламентних робіт. А ті причини пошкоджень, які виникають випадково, необхідно своєчасно виявляти і локалізувати, щоб мінімізувати негативні наслідки.

Способи локалізації та боротьби з ушкодженнями

Більшість пошкоджень електроустановок зупиняються за допомогою захисних відключень. При цьому пристрої автоматичного відключення (вимикачі, автомати і т.д.) відсікають певну ділянку або конкретне обладнання, що дозволяє припинити руйнівний вплив і на них, і на сусідні пристрої. Для такого відсікання вимикачі приводяться в дію за допомогою систем релейного захисту, що реагують на різні пошкодження в електроустановках. До них відносяться, струмові реле, диференціальні, дистанційні, теплові захисту, реле контролю напруги, фаз та інші, які отримують інформацію про стан системи через трансформатори струму, напруги та інші пристрої.

Найкращим способом боротьби з різноманітними ушкодженнями в електроустановках і наслідками від них є попередження аварій за допомогою своєчасного проведення оглядів електроустановок, випробувань, технічного обслуговування і ремонту. При дотриманні термінів і всіх робіт, передбачених НД, можна попередити левову частку всіх пошкоджень.

Крім прогнозованих пошкоджень в електроустановках існують випадкові, наприклад, ті ж атмосферні перенапруги. Для боротьби з ними встановлюються засоби боротьби з перенапруженнями (ОПН і розрядники), монтуються захисні провідники по всій протяжності лінії.

Відео по темі

Категорія:

Електрик