Introducere
Toți suntem familiarizați și ne-am întâlnit cel puțin o dată cu fenomenul apariției defectelor în sistemele electrice. O defecțiune a sistemului electric în tot orașul care s-a produs din cauza unei furtuni sau o defecțiune internă a unui echipament care a întrerupt alimentarea cu energie electrică locală – toate acestea sunt, în esență, cazuri de defecțiuni în sistemele electrice.
Prin intermediul acestui articol să încercăm să examinăm acest fenomen puțin mai detaliat.
Ce este o defecțiune electrică?
O defecțiune a sistemului electric poate fi definită ca o condiție în sistemul electric care provoacă defectarea echipamentului electric din circuit, cum ar fi: Generatoare, transformatoare, bare colectoare, cabluri și toate celelalte echipamente din sistem care funcționează la un anumit nivel de tensiune.
Principalele tipuri de defecțiuni
Prin natura sistemelor electrice, la nivel de bază, defecțiunile electrice pot fi clasificate astfel:
- Fecțiuni de scurtcircuit: Aceasta este cauzată atunci când există o defecțiune a izolației care provoacă o stare de scurtcircuit. Aceasta este de departe cea mai frecventă cauză de defecțiune.
- Defecte de circuit deschis: Această defecțiune apare atunci când are loc o defecțiune în calea de conducție a electricității
În afară de aceasta, pot exista și situații de defecțiuni combinate (simultane), precum și defecțiuni ale înfășurării la nivel de echipament. Nu le vom studia în detaliu aici.
Din moment ce defecțiunile de scurtcircuit sunt cele mai frecvente cauze de defecțiuni în sistemele de distribuție electrică, să le studiem în detaliu:
Funcțiuni de scurtcircuit
Un defect de scurtcircuit apare atunci când există o defecțiune de izolație între conductorii de fază sau între conductorul (conductorii) de fază și pământ sau ambele. O defecțiune de izolație are ca rezultat formarea unei căi de scurtcircuit care declanșează condiții de scurtcircuit în circuit (adică situații de curent anormal de ridicat, urmate de efecte vizibile, cum ar fi arcuri electrice, intermitențe).
Figura 1.0 de mai jos ilustrează o condiție de defect echilibrat între trei faze și pământ:
Figură 1.0: Condiția de defect echilibrat între trei faze și pământ
Alte două dintre cele mai frecvente condiții de defect dezechilibrat întâlnite într-un sistem electric trifazat echilibrat sunt:
- Defectul fază-fază: În acest caz, doar două dintre cele trei faze sunt scurtcircuitate, provocând o condiție de defect dezechilibrat în sistem. Figura 2.0 de mai jos ilustrează această condiție de defect.
Fig 2.0: Stare de defecțiune dezechilibrată fază-fază
- Defecțiune simplă fază-pământ: În acest caz, una dintre cele trei faze se scurtcircuitează cu masa, provocând o stare de defecțiune dezechilibrată în sistem. Figura 3.0 de mai jos ilustrează această condiție de defect.
Figură 3.0: Stare de avarie dezechilibrată monofazată la pământ
În mod normal, în timpul exploatării, situațiile de avarie pot fi dinamice și pot schimba rapid tipurile de avarie în funcție de condițiile locale. (de exemplu, un defect monofazat-la-pământ se poate transforma, la rândul său, într-un defect bifazat-la-pământ)
Concluzie
Gravitatea și magnitudinea unui defect depinde de o varietate de factori, cum ar fi localizarea defectului în sistemul electric, daunele cauzate din cauza defectului. În timp ce se analizează gravitatea unui anumit defect, este o practică obișnuită să se facă referire la o stare de defect standard (defect trifazic) pentru un anumit nivel de tensiune.
Un defect trifazic este considerat ca fiind cel mai grav defect care poate apărea în sistem și, prin urmare, valorile sale nominale de scurtcircuit sunt utilizate la determinarea sistemului de comutație necesar. Pe lângă aceasta, în calculele de scurtcircuit se iau în considerare și valorile nominale ale curentului de defect monofazat la pământ.