Что такое шамотный мертель : описание и особености, фото

Все о мертеле шамотном

  1. Что это такое
  2. Чем отличается от шамотной глины
  3. Маркировка
  4. Инструкция по применению
  5. Особенности кладки
  6. Как сушить

Мертель шамотный: что это такое, какой у него состав и особенности — ответы на эти вопросы хорошо знают профессиональные печники, а вот дилетантам стоит лучше познакомиться с таким типом кладочных материалов. В продаже можно найти сухие смеси с обозначением МШ-28 и МШ-29, МШ-36 и другие марки, характеристики которых полностью соответствуют поставленным перед огнеупорным составом задачам. Разобраться в том, зачем нужен мертель шамотный и как его использовать, поможет подробная инструкция по применению этого материала.

Что это такое

Мертель шамотный относится к категории строительных растворов специального назначения, используемых в печном деле. Состав отличается высокими огнеупорными свойствами, лучше переносит повышение температуры и контакт с открытым огнем, чем цементно-песчаные растворы. Он включает в себя всего 2 основных ингредиента – шамотный порошок и белую глину (каолин), смешанные в определенной пропорции. Оттенок сухой смеси коричневый, с долей серых включений, размер фракций не превышает 20 мм.

Основное назначение этого продукта — создание кладки с применением огнеупорного шамотного кирпича. Его структура аналогична той, которой обладает сама смесь. Это позволяет добиться повышенной адгезии, исключает растрескивание и деформацию кладки. Отличительной особенностью шамотного мертеля является процесс его твердения — он не застывает, а спекается с кирпичом после термического воздействия. Фасуется состав в упаковки разного объема, в быту наиболее востребованы варианты от 25 и 50 кг до 1,2 т.

Основные характеристики шамотного мертеля таковы:

  • термостойкость – 1700-2000 градусов по Цельсию;
  • усадка при прокаливании – 1,3-3%;
  • влажность – до 4,3%;
  • расход на 1 м3 кладки — 100 кг.

Огнеупорные шамотные мертели отличаются удобством применения. Растворы из них готовятся на водной основе, определяя их пропорции исходя из заданных условий кладки, требований к ее усадке и прочности.

У шамотного мертеля состав аналогичен показателям кирпича из того же материала. Это определяет не только его термостойкость, но и другие характеристики.

Материал полностью безопасен для экологии, при нагревании не токсичен.

Чем отличается от шамотной глины

Различия между шамотной глиной и мертелем существенные, однако сложно сказать, какой материал лучше справляется со своими задачами. Большое значение здесь имеет конкретный состав. Шамотный мертель тоже содержит глину, но он является готовой смесью, с уже включенными заполнителями. Это позволяет сразу переходить к работе с раствором, разводя его водой до желаемых пропорций.

Шамотная глина — полуфабрикат, которой требуются добавки. Более того, по степени огнестойкости она заметно уступает готовым смесям.

У мертеля есть свои особенности — его нужно применять только в паре с шамотным кирпичом, иначе разница в плотности материала при усадке приведет к растрескиванию кладки.

Маркировка

Шамотный мертель имеет маркировку, состоящую из букв и цифр. Смесь обозначается литерами «МШ». Цифрами отображается процентное содержание компонентов. На основе огнеупорных алюмосиликатных частиц производят пластифицированные мертели с другой маркировкой.

Чем выше указанное число, тем лучше будет термостойкость готового состава. Оксид алюминия (Al2O3) обеспечивает смеси заданные рабочие характеристики. Нормативами стандартизированы следующие марки шамотного мертеля:

  1. МШ-28. Смесь с содержанием оксида алюминия в объеме 28%. Применяется при кладке топок бытовых печей, каминов.
  2. МШ-31. Количество Al2O3 здесь не превышает 31%. Состав также ориентирован на не слишком высокие температуры, применяется преимущественно в быту.
  3. МШ-32. Марка не нормирована требованиями ГОСТ 6237-2015, изготавливается по ТУ.
  4. МШ-35. Шамотный мертель на основе боксита. Оксид алюминия содержится в объеме 35%. Отсутствуют включения лигносульфатов и углекислого натрия, как в других марках.
  5. МШ-36. Самый распространенный и популярный состав. Сочетает в себе огнестойкость свыше 1630 градусов со средним содержанием оксида алюминия. У него самая низкая массовая доля влаги — менее 3%, размер фракций – 0,5 мм.
  6. МШ-39. Шамотный мертель с огнеупорностью свыше 1710 градусов. Содержит 39% оксида алюминия.
  7. МШ-42. Не нормирован требованиями ГОСТ. Применяется в печах, где температура горения достигает 2000 градусов по Цельсию.

В некоторых марках шамотного мертеля допускается присутствие в составе оксида железа. Он может содержаться в смесях МШ-36, МШ-39 в объеме не более 2,5%. Размеры фракций тоже нормированы. Так, марка МШ-28 считается самой крупной, гранулы достигают 2 мм в объеме 100%, тогда как у вариантов с повышенной огнеупорностью зернистость не превышает 1 мм.

Инструкция по применению

Раствор шамотного мертеля можно замесить на основе обычной воды. Для топок промышленного назначения смесь делают с применением особых добавок или жидкостей. Оптимальная консистенция должна напоминать жидкую сметану. Перемешивание осуществляется вручную или механическим способом.

Правильно приготовить шамотный мертель достаточно просто.

Важно добиться такого состояния раствора, чтобы он оставался податливым и упругим одновременно.

Состав не должен расслаиваться или терять влагу до момента соединения с кирпичом. В среднем на приготовление раствора для печи уходит от 20 до 50 кг сухого порошка.

Консистенция может варьироваться. Пропорции таковы:

  1. Для кладки со швом 3-4 мм готовят густой раствор из 20 кг мертеля шамотного и 8,5 л воды. Смесь получается похожей на вязкую сметану или тесто.
  2. Для шва 2-3 мм нужен полугустой раствор. Объем воды на то же количество порошка увеличивают до 11,8 л.
  3. Для самых тонких швов мертель замешивают очень жидким. На 20 кг порошка приходится до 13,5 л жидкости.
Читайте также:
Узнайте, как с помощью соды и уксуса вернуть ванне белизну

Способ приготовления можно выбрать любой. Густые растворы легче перемешивать вручную. Придать однородность жидким помогают строительные миксеры, обеспечивающие равномерное соединение всех компонентов.

Поскольку сухой мертель дает сильное пыление, при проведении работ рекомендуется использовать защитную маску или респиратор.

Важно знать, что сначала в емкость засыпается сухое вещество. Объем лучше отмерять сразу, чтобы не пришлось ничего досыпать в процессе вымешивания. Вода вливается порционно, лучше брать мягкую, очищенную, чтобы исключить возможные химические реакции между веществами. Готовая смесь должна быть однородной, без комков и других включений, достаточно эластичной. Приготовленный раствор выдерживают около 30 минут, затем оценивают полученную консистенцию, при необходимости снова разбавляют водой.

В некоторых случаях шамотный мертель используют без дополнительной термической обработки. В этом варианте в состав включается метилцеллюлоза, обеспечивающая естественное затвердевание состава на открытом воздухе. Также в качестве компонента может выступать шамотный песок, позволяющий исключить растрескивание кладочных швов. Категорически запрещается использование в составах на основе глины цементного связующего.

Раствор при холодном твердении смеси готовится тем же способом. Проверить правильность консистенции помогает мастерок. Если при смещении в сторону раствор рвется, он недостаточно эластичен — необходимо добавить жидкости. Оплывание смеси — признак избытка воды, рекомендуется увеличить объем загустителя.

Особенности кладки

Готовый раствор можно класть только на поверхность, предварительно освобожденную от следов старых кладочных смесей, других загрязнений, следов выпадения известкового налета. Недопустимо применять такие составы в сочетании с кирпичом пустотного типа, силикатными строительными блоками. Кирпич перед укладкой шамотного мертеля тщательно увлажняют.

Если этого не сделать, связующее будет испаряться быстрее, снижая прочность соединения.

Порядок кладки имеет следующие особенности:

  1. Топка формируется по рядам, согласно заранее подготовленной схеме. Предварительно стоит выполнить тестовую укладку без раствора. Начинают работы всегда от угла.
  2. Обязательно используется мастерок, расшивка.
  3. Заполнение швов должно происходить по всей глубине, без образования пустот. Выбор их толщины зависит от температуры горения. Чем она выше, тем тоньше должен быть шов.
  4. Выступающие на поверхности излишки раствора сразу же удаляют. Если этого не сделать, отчистить поверхность в дальнейшем будет достаточно сложно.
  5. Затирка выполняется при помощи влажной ветоши или мочальной кисти. Важно, чтобы все внутренние части каналов, топливников, других элементов были максимально гладкими.

По завершении кладочных и затирочных работ шамотный кирпич на растворе из мертеля оставляют для просушивания в естественных условиях.

Что такое шамотный мертель

Кладка топки требует задействования специальной термостойкой сухой смеси, которая способна выдерживать открытое воздействие огня и сохранять целостность и надежность наиболее уязвимой части печной или каминной конструкции. Чтобы образовать прочную связь швов, необходимо использовать специальную огнеупорную смесь, называемую шамотный мертель.

Особенности шамотного мертеля

Это огнеупорная смесь на основе каолина — огнеупорной белой глины и шамотного порошка. Компоненты взяты в равных пропорциях. Мертель имеет серо-коричневый или коричневый оттенок, что делает этот строительный материал схожим по внешнему виду с цементной основой, но смеси обладают совершенно разными свойствами. Стандартный размер частичек в порошке составляет 0,1-0,2 см. Есть в продаже смеси специального назначения с более мелкими зернами. Шамотный мертель предназначен для выполнения кладки огнеупорным кирпичом, то есть шамотным. Одинаковая структура обоих материалов обеспечивает создание максимально прочной и надежной связки. Застывает мертель (раствор) после проведения нескольких топок, когда кирпич со смесью спекаются друг с другом. Это делает раствор идеальным выбором для обустройства топок каминов, печей бытового и промышленного назначения. Приобрести смесь можно в разной фасовке — от 25 и до 1200 кг.

Маркировка огнеупорной смеси

Выпускается шамотный мертель в нескольких разновидностях. Все составы без исключения маркируются буквами «МШ», за которым следуют цифры — «28», «31», «36» или «39». Последние указывают на процентное содержания в смеси оксида алюминия. Данный компонент отвечает за способность раствора выдерживать конкретную рабочую температуру. Чем больше оксида алюминия в смеси, тем выше огнеупорность. Наибольшей устойчивостью обладает марка МШ-39, которая является самой дорогой, используется в местах с экстремально высокими температурами.

Кладку топок каминов и печей, как правило, проводят с задействованием МШ-28. Его термоустойчивости вполне достаточно. Приобретать слишком дорогую смесь там, где можно применять более дешевый материал нецелесообразно. Растворы с высокой термоустойчивостью используют в основном на промышленных объектах.

Какими преимуществами обладает шамотный мертель?

Широкому распространению огнеупорного измельченного сухого порошка способствовали следующие положительные качества материала:

Термостойкость. Мертель способен выдерживать до +1700 градусов по Цельсию. Точная температура обусловлена конкретной маркой. Это делает состав идеальным для применения на участках, требующих надежной защиты делает от открытого огня, угрожающего целостности конструкции.

Прочность. Тонкоизмельченный порошок с огнеупорными свойствами полностью сохраняет качества шамотного кирпича, крошка которого присутствует в его составе. Он расширяется при нагреве, надежно заполняет и защищает швы от губительного разрушения.

Читайте также:
Шторы на арку: как выбрать или сделать своими руками

Долговечность. Срок годности мертеля не имеет ограничений, если соблюдены правила хранения. Смесь не теряет свои эксплуатационные свойства, если содержится при влажности не больше 60%, температуре в пределах от -50 до +50 градусов по Цельсию. Шамотный мертель абсолютно экологически безопасен. Чтобы приготовить раствор, нет необходимости задействовать специальное оборудование, быть профессионалом.

Сколько смеси нужно для кладки

Огнеупорные растворы готовятся посредством разведения с водой, специальными жидкостями и добавками. Последние применяют в приготовлении рабочих растворов, используемых при кладке топок промышленных печей. Консистенция обязана быть сметанообразной. Растворы замешивают ручным либо механическим способом.
Правильно приготовленная смесь отличается высокой податливостью и устойчивостью. Она заполняет неровности при надавливании кирпичом, но позволяет свободно перемещать материал, пока осуществляется кладка. Если неправильно замешать раствор, он лишается пластичности, быстро теряет влагу либо расслаивается еще до начала работы по кладке.
Конкретный расход зависит от консистенции, но в среднем на 40 кирпичей необходимо порядка 20 кг, а на 1 куб. м.— 100 кг. Чем гуще раствор, тем большее количество смеси необходимо.

Разновидности готовых растворов

Замешиваемый из шамотного мертеля рабочий раствор может быть нескольких видов:

  • жидкий;
  • полугустой;
  • густой.

Раствор жидкой консистенции получают при разведении 20 кг мертеля в 13,5; полугустую — в 11,8; густую — в 8,5 литров жидкости (вода или специальная добавка). Рецептура зависит от толщины предполагаемого шва. Если она не превышает 20 мм, кладку делают жидким и полугустым раствором. Более толстые швы от 30 и до 40 мм выполняют вязкой сметанообразной густой массой.

Общие рекомендации по работе с шамотным мертелем

Качественная и прочная кладка топки получается исключительно при соблюдении всех правил. Раствор из шамотного мертеля нельзя использовать при работе с щелевыми и силикатными кирпичами. Он подходит исключительно для работы с огнеупорными конструктивными материалами, в том числе и бывшими в употреблении. Если кирпич применялся ранее, его тщательно очищают от старого кладочного раствора, чтобы не оставалось налета и сажи. И новый, и б/у конструктивный материал перед началом кладки смачивают водой. Сухие кирпичи быстро впитывают влагу из раствора, что приводит к снижению вяжущей способности смеси.

Инструкция по применению

Топку выкладывают строго с соблюдением порядковой схемы. Обязательно необходимо задействовать мастерок и проводить расшивку. Швы заполняют на всю глубину. Выступающие излишки раствора необходимо сразу убирать. От застывшей смеси избавиться очень трудно. Поверхность затирается влажной кистью (мочальной) либо ветошью. Дымовая труба, топливники с каналами обязаны быть внутри гладкими. Швы, затвердевая, образуют высокопрочную керамическую связку. Просушку нужно осуществлять максимально деликатно, чтобы не образовалось трещин.

Где возникает межфазное замыкание и его причины

Не будет сильным преувеличением утверждение о том, что такой нештатный режим работы электросети, как короткое замыкание известен даже тем, кто не изучал основы электротехники. Сегодня мы предлагаем рассмотреть частный случай этого явления – межфазное замыкание. Из материалов нашей статьи Вы узнаете, особенности данного вида КЗ и вызванные им последствия. В завершении мы рассмотрим способы защиты электросети от различных видов замыканий.

Что такое межфазное замыкание?

Это аварийный режим работы электросети, вызванный электроконтактом разноименных фаз. В качестве примера приведем типовые виды замыканий.

Обозначения:

  1. Трехфазные КЗ.
  2. Замыкание двух фазных проводов.
  3. КЗ на землю при двухфазном замыкании.
  4. Фазное (однофазное) КЗ. Замыкание может происходить с землей или нулевым проводом в системах с изолированной или заземленной нейтралью.

Как видно из рисунка, под определение межфазного замыкание подходит пункт 2. Заметим, что при определенных условиях 1 и 3 также можно рассматривать как частный случай межфазного КЗ.

Где возникает и почему?

Теоретически КЗ может образоваться в любой точке сети. Этот процесс носит случайный характер, за исключением тех случаев, когда короткое замыкание вызывается принудительно, при помощи короткозамыкателя для оперативного отключения высоковольтных линий электропередач.

Короткозамыкатель КЗ-110

Непреднамеренное КЗ может возникнуть в следующих местах:

  • На изоляторах, как проходных, так и опорных, используемых для токоведущих частей.
  • Между фазными обмотками электрических машин и электромагнитных устройств, например, трансформаторов тока, двигателей или генераторов.
  • В воздушных и кабельных линиях электропередач.
  • В коммутаторах электрических цепей, например, разъединителях, рубильниках, автоматических выключателях и т.д.
  • В цепях оборудования или других потребителей электроэнергии.

Причины КЗ могут быть вызваны различными условиями, перечислим наиболее распространенные электрические соединения:

  • Металлический контакт межфазных напряжений с минимальным переходным сопротивлением и исключением электрической дуги.
  • Дуговые замыкания. Между фазными проводниками протекают сильные токи нагрузки даже при воздушном зазоре.
  • Тлеющие КЗ, как правило, возникают в силовых КЛ при разрушении или повреждении изоляции токопроводящих линий. В результате на участке сети между фазными проводниками может образоваться зона с малым сопротивлением, что приводит к перегреву изоляции.
  • Пробой силовых полупроводниковых элементов, например, тиристоров.

Ток межфазного КЗ

При любом виде замыкания ток является основной характеристикой аварийного режима работы трехфазной сети. Это необходимо принимать во внимание при разработке электрооборудования, для чего применяется специальная методика, описание которой можно найти на нашем сайте.

Расчет тока КЗ помимо электроустройств также необходим для выбора характеристик аппаратов, производящих защитное (аварийное) отключение, например автоматические выключатели или системы релейной защиты.

Читайте также:
Характеристики газлифта для кровати, правила самостоятельной установки

Перечислим факторы, от которых зависит ток КЗ:

  • Удаление аварийного участка от источника питания. Чем больше расстояние между ними, тем меньшим будет уровень тока КЗ.
  • Тип, сечение токоведущих элементов и длина силовых магистралей между аварийным участком и источником электроэнергии. При этом немаловажное влияние оказывают параметры и состояние коммутаторов, расположенных в данной цепи. Перечисленные выше характеристики цепи позволяют рассчитать эквивалентное сопротивление нагрузки, необходимое для определения тока замыкания.

Обратим внимание, что вид электрического соединения при КЗ влияет на величину тока замыкания. Наблюдается следующая зависимость:

  • Металлический контакт фазных напряжений образует наибольшую величину тока. Именно поэтому при проектировании электрооборудования производятся расчеты для данного электрического соединения.
  • Дуговое КЗ образует меньший ток. Но на практике можно часто наблюдать неустойчивую дугу, то есть, периодически зажигающуюся и затухающую, что приводит к образованию переходных процессов. Они, в свою очередь, могут вызвать превышение расчетных характеристик тока КЗ.
  • Тлеющее КЗ образует уровень тока существенно меньше расчетного, что может негативно отразиться срабатывании автоматов защиты. На практике наблюдались случаи, когда данный вид замыкания становился дуговым или образовывал металлический контакт, вызывая срабатывание АВ. Но после включения линии электрическое соединение вновь возвращалось к состоянию тлеющего замыкания, нее распознаваемое АВ. В таких случаях для распознавания аварийного участка необходимо подать на линию повышенное напряжение или провести измерение сопротивления изоляции.

Проверка изоляции с помощью мегаомметра

Последствия

Межфазные КЗ могут не только отразиться на режимах работы электроустройств, ни и стать причиной их выхода из строя. Помимо этого токоведущие элементы подвергаются как термической, так и динамической нагрузке. Последняя характерна для мощных энергосистем, в которых наблюдается притягивание или отталкивание токопроводящих элементов. Это взаимодействие зависит от направления тока.

При аварии высоковольтных цепей динамическая нагрузка может привести к разрушению изоляторов, поддерживающих токопроводные магистрали, что только усугубляет ситуацию.

Термическая нагрузка проявляется в виде нагрева проводников при прохождении по ним тока замыкания. В результате токопроводы становятся, в буквальном смысле, нагревательными элементами.

Не менее опасным поражающим фактором при межфазном КЗ является образование электродуги, оказывающей негативное воздействие как на человека, так и оборудование. Она способна в течение микросекунд нагреть поверхность контакта до 4000°С — 10000°С, а в некоторых случаях и более. Соответственно, при такой высокой температуре плавится практически все металлические элементы. Нередко до срабатывания защиты дуга успевает пережечь токоведущие шины.

Образование электрической дуги на размыкателях

Электродуга не только нагревает как место контакта, так и окружающее ее пространство. Если рядом с ней расположены горючие материалы, то вероятность пожара существенно увеличивается.

Ожог, вызванный дугой, сложно поддается лечению. Это связано с тем, что мелкие брызги расплавленных металлов оседают на коже, образуя эффект металлизации. Характерно, что на практике случайно попасть под воздействие дуги практически нереально. Как правило, причина кроется в нарушении ТБ, технологических процессов, а также других ошибок, связанных с воздействием человеческого фактора.

К негативным последствиям КЗ также стоит отнести снижение уровня напряжения на аварийном участке. Это создает ряд дополнительных проблем, проявляющихся в виде сбоев в работе оборудования, подключенного к данной сети. Например, отключаются магнитные пускатели, срабатывает защита блоков питания электронных систем, повышается рабочий ток электродвигателей и т.д.

Способы защиты

Мы уже рассматривали ранее способы защиты от КЗ, но учитывая актуальность данной темы, будет полезным напомнить о них. В быту для этих целей используются автоматические выключатели, встроенная в них электромагнитная защита реагирует на токи замыкания, и снимает нагрузку при межфазных, однофазных и других замыканиях.

Селективность устройств защиты в бытовых и распределительных сетях позволяет локализовать аварийный участок, оставив подключенными потребителей, запитанных от неповрежденных фаз.

Для защиты электроцепей с классом напряжения более 1-го киловольта не применяются АВ или аналогичная коммутационная аппаратура. Это связано с тем, что даже при нормальных режимах работы величина нагрузки может привести к образованию дуги, с которой не справятся дугогасящие катушки. Именно поэтому в высоковольтном оборудовании применяется релейная защита, управляющая вакуумными, масляными и элегазовыми разъединителями.

Профилактика

Несмотря на то, что образование замыкания носит случайный характер, применяя ряд профилактических мер, можно несколько снизить вероятность его возникновения. К таковым мерам относятся:

  • Своевременная замена электрооборудования, у которого закончился срок эксплуатации.
  • Регулярное проведение планово-предупредительных ремонтов. При таких процедурах можно своевременно обнаружить и устранить повреждение изоляции токоведущих линий, межвитковые замыкания первичных или вторичных обмоток трансформатора и другие неисправности.
  • Электрооборудование необходимо эксплуатировать в штатном режиме, перегрузка существенно снижает его ресурс.
  • Соответствующая подготовка и регулярный инструктаж обслуживающего и электротехнического персонала.

Что такое межфазное короткое замыкание: как обычно происходит и где, способы защиты

Замыкание это самая распространённая проблема во время проведения аварийной деятельности. Короткое замыкание может быть как в цепочке беспрерывного, так и временного электричества.

Во временном электричестве короткие замыкания могут быть и в однофазной проводке, и в трёхфазной цепочке.

Межфазные КЗ являют собой связь двух разных периодов, ну а самым встречающимся есть перенапряжение в 380Вт между периодами.

Читайте также:
Технические характеристики и особенности конструкции люминесцентных ламп 36 Вт

Однофазные короткие замыкания свойственны для проводки где присутствует отдельная нейтраль. Помимо этого они являют собой разъединение фазовой сети и нуля либо же периода на заземление.

Но чаще всего понятия «на заземление» и «на нуль» в изолированных нейтралах считают одним и тем же. Такие явления имеют название межфазного КЗ.

Причина возникновения и где это чаще всего происходит

Короткие межфазные замыкания, могут возникать в разных связках электрических установок:

  • Если попадет вода или же случится поломка в изолирующем уплотнителе либо части каркаса, то явление произойдет в потребителе;
  • Если же произойдет пробивание замкнутости обмотки мотора на каркас. Другими словами, это «сгорание двигателя», но так как самостоятельно этого произойти не может, то данное явление можно объяснить одним. Показатели электричества, которое протекает через обмотку, превышаются, что в последствии вызывает межфазные замыкания. Тогда КЗ происходит в электрическом движке;
  • Точно так же, как и в предыдущем пункте, происходит межфазное короткое замыкание в обивке преобразователя;
  • Также может произойти КЗ во вводно-распределительном устройстве, а точнее в его конкретных деталях;
  • Помимо этого, межфазные короткие замыкания могут произойти на высоковольтных связях.

На сегодняшний день есть много разных вариантов почему происходят межфазные КЗ. Выделяют такие самые частые причины: засорение, проникновение стальных элементов, пыли, которая проводит ток.

Можно сделать вывод, что если чужеродные объекты будут попадать в сортировочный шкафчик, то случится межфазное замыкание.

Если же он находится ближе к земле, то на неё, а если не возле земли, то каркас попадёт под небезопасный заряд.

Именно он в случаи контакта человека со шкафчиком приведёт к несчастью с током.

Мы предлагаем разобрать виды и положения межфазного замыкания короткого , так как от него зависит напряжение электричества.

  • Стальное замыкание происходит, если соединить две части разных периодов с помощью стального объекта (детали сломанных стальных установок, стальные приборы, которые уронили во время производства кабеля). В такой момент стальные части будут приставать к резине и как результат дуга не образуется. Напряжение достаточно большое, но его ограничивает противодействие электропровода, обивка преобразователя и детали, которые перемыкают их.
  • Дуговое разъединение произойдёт в случаи наличия воздуха между частями с током. Такое может случиться во время неаккуратного замера перенапряжения высоковольтным индексом либо во время короткого переключения междуфазового промежутка.

  • Тлеющее происходит в проводных связях, возможно из-за грязной катушки. Ток, который идёт нагревает промежуток, где есть межфазное короткое замыкание, впоследствии чего может быть два результата. Первый это то, что межфазное внезапное короткое замыкание пройдёт само, а второй –только усилится, тогда последствия будут как в предыдущем виде.
  • При наличии пробивания полупроводящих деталей, к примеру диодного мостика. Во время стального межфазного замыкания тока короткого будет выше, чем во время такого.

Для того чтобы сократить электричество межфазного короткого замыкания можно использовать реактор – электроаппарат, который ограничит ток короткого замыкания и будет поддерживать достаточное напряжение.

Она представляет собой соленоид, который благодаря сильному противодействию выполнит свою работу. Достаточно важными есть свойства кабеля: чем он длиннее и чем меньше его разрез, тем более маленьким будет электричество короткого разъединения.

Что происходит от короткого замыкания и как их предотвратить

КЗ можно охарактеризовать прохождением достаточно высоких показателей тока. Его высокие показатели небезопасны для всех видов объединений и электропроводов. Такое типично для лавинных накоплений результатов разъединения.

Провод может отгореть от объединений, которые самостоятельно нагреваются, впоследствии чего их распадение происходит быстрее. Как результат может загореться электрическая проводка и случится пожар.

С целью предотвратить плохие результаты между фазовых разъединений в цепочках 220/380 можно использовать топкие вставления, электропредохранители и механические переключатели.

Если в электропредохранителях будет течь ток со значениями выше обозначенных, то они перегорят и разомкнут цепочку. Но в случае если вы не избавились от разрывания, оно может повторяться ещё и ещё.

Если вы хотите увеличить срок эксплуатации и условия действия, то необходимо использовать механические переключатели. Они будут отвечать на любые повышения тока как на сильные, так и на небольшие.

При межфазном разъединении либо между периодом и грунтом механический переключатель расцепится и это называют «выбил автомат». Чтобы опять восстановить подключение напряжения нужно повторно поднять ручку механизма.

Защита при межфазных разъединениях высоковольтных связей

В цепочках с мощностью выше 1000 Вт нельзя применять механические размыкатели, ведь по время разъединения операционного прибора под тяжестью формируется дуга, для этого можно использовать сальные, диффузионные или гексафторидные переключатели.

Для того, чтобы защитить высоковольтные связи, необходимо применять релейные чертежи, ведь они очень логические и лёгкие.

Жилка высоковольтного провода либо шины пересекает преобразователь тока, который позволяет вымерять показатель тока благодаря магнитному полю вокруг кабеля.

Относительно значениям проходящего тока на концах преобразователя тока возникает повторный ток меньшего показателя, который соответствует силе тока в определяемой цепочке.

Во время кратковременного замыкания ток увеличивается, в результате чего начинает работать релейная линия чертежа, которая даёт сигнал для отключения системы.

Читайте также:
Установка двухтарифного счетчика электроэнергии

Хотим подытожить и сказать, что междуфазные недлительные разъединения опасны, так как влекут за собой риск пожара. Именно из-за этого стоит придерживаться правил самозащиты.

В идеале могут перегореть провода, если приборы предотвращения не отреагировали, ну а в худшем случае случится пожар и удар током человека, который был рядом.

Мы рассчитываем, что данная статья была вам полезна и помогла вам узнать всё про короткие замыкания и их виды.

Что такое межфазное короткое замыкание — понятие и причины

При эксплуатации высоковольтных электрических цепей нередко явление, определяемое нормативными документами как межфазное замыкание. Такое отклонение от нормального режима работы систем электроснабжения связано с неисправностями питающих линий, последствия которых бывают непредсказуемыми. Особо опасный характер возможных повреждений вынуждает разобраться с рядом вопросов, касающихся того, что собой представляет это явление, к каким неприятностям оно приводит и как их избежать.

  1. Понятие и причины замыканий
  2. Виды аварийных замыканий
  3. Последствия КЗ
  4. Междуфазные замыкание высоковольтной линии: способы защиты
  5. Профилактические меры

Понятие и причины замыканий

Причиной замыкания, как правило, становится нарушение изоляции проводов

Межфазным замыканием электричества в многофазных цепях называют непреднамеренное соединение между собой изолированных проводников с поврежденным защитным покрытием.

В отдельных случаях оно проявляется как однофазное замыкание на землю или корпус работающего электрооборудования.

Такое состояние электрической сети является нарушением нормального режима работы системы и трактуется как аварийное. В этом случае в местах замыкания двух проводников или в точках их контакта с землей величина тока существенно возрастает. Максимальное его значение достигает порой нескольких тысяч Ампер. Неуправляемые потоки электричества способны привести к разрушительным последствиям.

Причинами возникновения аварийных ситуаций в высоковольтных электрических сетях являются:

  • Повреждение защитной изоляции каждого из фазных проводников из-за нарушений правил эксплуатации кабельных линий.
  • Случайный обрыв одной из жил воздушного кабеля и его замыкание на другой провод или землю.
  • Замыкание провода с поврежденной изоляцией на корпус действующей электроустановки.

Каждый из случаев возникновения короткого замыкания является следствием грубейшего нарушения правил эксплуатации электрооборудования и в соответствии с требованиями нормативных документов нуждается в тщательном расследовании.

Виды аварийных замыканий

По типу электропитания все короткие замыкания делятся на повреждения, произошедшие в однофазных или в трехфазных цепях, а по их количеству – на одиночные и двойные КЗ. Самый простой случай – однофазные линии, в которых возможно только одиночное замыкание фазы на нейтраль или землю. Трехфазное короткое замыкание отличается большим вариантом возможностей, поскольку число проводов в кабеле увеличивается до 3-х. При этом возможны следующие варианты повреждений:

  • Замыкание двух высоковольтных проводов между собой.
  • КЗ одного провода на нейтраль или землю (однофазные короткие замыкания).
  • Контакт сразу двух проводников с поверхностью грунта.

В каждом из этих случаев, включая двухфазные КЗ на землю, рассматриваемая неисправность проявляется особым образом, характеризуясь токами растекания и распределениями аварийных потенциалов. Помимо этих факторов, текущий процесс описывается таким показателем, как напряжение прикосновения. Указанный параметр представляет собой напряжение, прикладываемое к телу человека между двумя точками прикосновения к оголенному проводу.

К тому же типу опасных воздействий относят разность потенциалов, появляющуюся между частями тела, соприкасающимися с оголенным проводом, замкнутым на землю. При однофазных КЗ особый интерес представляет вопрос, какой величины достигает напряжение прикосновения при замыкании фазы. Согласно положениям ПУЭ этот показатель зависит от расстояния между контактными зонами и увеличивается с его повышением.

В отдельных случаях, когда сопротивление растеканию тока на землю в слишком высоко, напряжение соприкосновения достигает опасной для человека величины.

Последствия КЗ

К опасным проявлениям межфазного замыкания трехфазной цепи (как и однофазного) относят последствия, связанные с протеканием в линии токов предельно больших значений. Они закономерно становятся причиной следующих аварийных ситуаций:

  • Возникновение пожара из-за расплавления и сильного нагрева изоляции фазных проводников.
  • Выход из строя подключенного к поврежденной линии силового оборудования.
  • Электрический удар током человека, случайно оказавшегося на участке аварийного замыкания.

При перемещении в этой зоне важно учитывать так называемое «напряжение шага», образующееся из-за растекания тока утечки в почву между ногами человека. Этот показатель отсчитывается между его ступнями при перемещении около упавшего на землю кабеля. Он также может достигать опасного значения, особенно при авариях в высоковольтных воздушных линиях 6,3-10 кВт. Поэтому ПУЭ предписывают передвигаться в этих зонах характерным гусиным шажком: ступня вплотную приставляется к ступне.

Основным условием надежной защиты от однофазных и двухфазных замыканий в силовых линиях 220/380 Вольт является качественная изоляция, способная выдерживать тестовые напряжения до 1000 Вольт. Величина ее сопротивления, согласно ПУЭ, должна составлять не менее 0,5 Мом для каждой из фаз. Для предотвращения пожаров и поломок оборудования в цепях питания устанавливаются специальные защитные устройства, обеспечивающие мгновенное отключение линии при появлении КЗ. К таким приборам относят:

  • Предохранители линейные автоматические.
  • Токовые пробойники и высоковольтные реле.
  • Автоматы токовой защиты и другие.

С их помощью удается предотвратить разрушительные последствия фазных замыканий, которые порой происходят по независящим от человека причинам.

Благодаря своевременному принятию соответствующих мер удается сохранить в целостности материальные ресурсы, а также защитить от поражения электрическим током обслуживающий оборудование персонал.

Междуфазные замыкание высоковольтной линии: способы защиты

В питающих цепях с рабочим напряжением свыше 1000 Вольт не допускается применять автоматические разъединители, так как при размыкании их силовых контактов образуется дуга большой мощности. В этом случае для коммутации линий используются масляные, вакуумные или газовые выключатели.

Читайте также:
Тесты для электриков онлайн

Для защиты высоковольтных сетей применяются также релейные схемы. Они отличаются простой исполнения и представляют собой преобразовательные устройства, работающие по закону индукции Фарадея — наведения э/м поля. В основе релейной аппаратуры, обеспечивающей защиту высоковольтных линий от перенапряжений, лежит токовый трансформатор. С его помощью удается контролировать величину тока в аварийной линии и при достижении им предельного значения вырабатывать сигнал, поступающий на обмотку мощного электромагнита. Этот защитный прибор после своего срабатывания отключает всю питающую цепь от источника энергоснабжения.

Независимо от наличия коммутационной аппаратуры основным способом защиты от междуфазных и трехфазных КЗ является использование кабельной продукции с качественной изоляцией. При соблюдении этого условия любая высоковольтная линия способна выдерживать токи КЗ, многократно превышающие допустимую норму.

Профилактические меры

Силовой трехжильный кабель ВВГнг

Самый действенный и надежный способ предупреждения коротких замыканий – профессиональный подход к решению следующих технических и организационных вопросов:

  • Выбор подходящего силового кабеля, способного выдерживать большие перегрузки по току.
  • Строгое соблюдение правил монтажа и эксплуатации электрических сетей, а также подключаемых к ним машин и аппаратов.
  • Наличие актов приемки системы электроснабжения при сдаче ее в эксплуатацию.
  • Использование современных видов защитного оборудования, гарантирующего моментальное отключение линии при возникновении аварийной ситуации.

Особое внимание уделяется профилактическим мероприятиям, проводимым в строгом соответствии с требованиями действующих нормативов. Согласно положениям, касающимся обслуживания электрических сетей, профилактика проводится по заранее составленному плану, утвержденному руководителем конкретного подразделения. При его реализации необходимо различать следующие виды профилактического обслуживания:

  • Визуальные осмотры.
  • Текущие и планово-предупредительные ремонты.
  • Тестовые испытания электрооборудования при его приемке и в ходе эксплуатации.

Замыкание электрических проводов на землю – очень опасное явление, способное привести к возгоранию и последующему за ним пожару. Кроме того, оно чревато возможностью поражения обслуживающих установки людей высоковольтным напряжением. Все это в конечном итоге вынуждает принимать специальные меры защиты, обеспечивающие нормальную эксплуатацию сетей в отсутствии критических режимов.

Межфазное замыкание — причины возникновения и способы защиты

Коротким замыканием называется нештатное соединение двух точек электрической сети, обладающих разными потенциалами. При этом явлении происходит нарушение нормальной работы цепи, не предусмотренное конструкцией оборудования. Такая ситуация может возникать при повреждении изоляции проводников или прикосновении оголенных их частей. Резкое падение сопротивления нагрузки при подключении к сети также относится к короткому замыканию.

Что такое межфазное замыкание?

Это аварийный режим работы электросети, вызванный электроконтактом разноименных фаз. В качестве примера приведем типовые виды замыканий.

Виды коротких замыканий

Обозначения:

  1. Трехфазные КЗ.
  2. Замыкание двух фазных проводов.
  3. КЗ на землю при двухфазном замыкании.
  4. Фазное (однофазное) КЗ. Замыкание может происходить с землей или нулевым проводом в системах с изолированной или заземленной нейтралью.

Как видно из рисунка, под определение межфазного замыкание подходит пункт 2. Заметим, что при определенных условиях 1 и 3 также можно рассматривать как частный случай межфазного КЗ.

Природа негативного явления

Чтобы лучше понять происхождение этого явления, следует сделать короткое замыкание своими руками. Для этого нужно собрать простейшую электрическую цепь из батарейки, лампочки и оголенных проводов. Как только будут соединены проводами источник питания и устройство, то по цепи пойдет ток, и лампочка загорится. Провода, идущие к лампочке, необходимо замкнуть любым металлическим отрезком. Ток начнет проходить по новому проводнику и через лампочку.

Но так как сопротивление провода очень мало, то весь ток будет протекать через него. Если говорить простым языком, короткое замыкание — это кратчайшее прохождение электрического тока по пути, где наименьшее сопротивление в цепи. Проводок сильно нагреется, так как, согласно Закону Ома из физики, по нему потечет ток большого значения. В результате сильного нагрева возможен обрыв проводов или их возгорание. В больших масштабах часто из-за этого явления возникают пожары.

Причины возникновения

Считается, что короткое замыкание (КЗ) — явление случайное, которое может произойти в любое время. Существует ряд прямых и косвенных причин, приводящих к этому негативному событию. К ним относятся:

  1. В процессе длительной эксплуатации большой износ энергетических систем или бытовой электрической сети. Провода со временем теряют качество изоляции, что приводит к непреднамеренным соединениям. Проверяется такая ситуация в местах соединения электрической проводки по степени ее нагрева. Если происходит большой нагрев проводников, значит, где-то произошло нарушение изоляции.
  2. Часто причиной короткого замыкания считается удар молнии в высоковольтную линию. Происходит кратковременное перенапряжение сети с последующим замыканием. Если даже молния ударила рядом с линией, все равно это вызывает ионизацию воздуха, что приводит к увеличению электрической проводимости. Вследствие чего образуется дуга, соединяющая линии электрических передач.
  3. В бытовых условиях происходит механическое повреждение изоляции. Особенно часто такая ситуация возникает во время проведения ремонта.
  4. Возможно попадание на токоведущие элементы посторонних металлических предметов. Такая ситуация говорит о неудовлетворительном уходе за электрическим оборудованием.
  5. Подключение к сети неисправных приборов, у которых низкое внутреннее сопротивление.
Читайте также:
Электрический переключатель с 3 положениями

Кроме того, большое значение имеют действия человека, которые иногда могут привести к замыканию. Особенно такие моменты часто происходят при неправильном монтаже электрической проводки.

Где возникает и почему?

Теоретически КЗ может образоваться в любой точке сети. Этот процесс носит случайный характер, за исключением тех случаев, когда короткое замыкание вызывается принудительно, при помощи короткозамыкателя для оперативного отключения высоковольтных линий электропередач.

Короткозамыкатель КЗ-110

Непреднамеренное КЗ может возникнуть в следующих местах:

  • На изоляторах, как проходных, так и опорных, используемых для токоведущих частей.
  • Между фазными обмотками электрических машин и электромагнитных устройств, например, трансформаторов тока, двигателей или генераторов.
  • В воздушных и кабельных линиях электропередач.
  • В коммутаторах электрических цепей, например, разъединителях, рубильниках, автоматических выключателях и т.д.
  • В цепях оборудования или других потребителей электроэнергии.

Причины КЗ могут быть вызваны различными условиями, перечислим наиболее распространенные электрические соединения:

  • Металлический контакт межфазных напряжений с минимальным переходным сопротивлением и исключением электрической дуги.
  • Дуговые замыкания. Между фазными проводниками протекают сильные токи нагрузки даже при воздушном зазоре.
  • Тлеющие КЗ, как правило, возникают в силовых КЛ при разрушении или повреждении изоляции токопроводящих линий. В результате на участке сети между фазными проводниками может образоваться зона с малым сопротивлением, что приводит к перегреву изоляции.
  • Пробой силовых полупроводниковых элементов, например, тиристоров.

Защита от ОЗЗ

Факторы, влияющие на работу защит

  1. Вид замыкания (металлическая связь, замыкание через переходное сопротивление, замыкание через дугу);
  2. Устойчивость замыкания (устойчивые и неустойчивые: прерывистое замыкание и замыкание через перемежающуюся дугу);
  3. Наличие небалансов в сети;
  4. Переходные процессы схожие с процессами при ОЗЗ (включение линии, наводка от других ЛЭП при ОЗЗ на них и т.д.).

Виды защит от ОЗЗ

Виды защит от ОЗЗ подразделяются на два больших класса — это индивидуальные и централизованные защиты.

Индивидуальные защиты

Такой вид защиты считается достаточно простым, но при этом часто дает ложное срабатывание.

Подвиды индивидуальных защит

  • токовая защита нулевой последовательности;
  • токовая направленная защита нулевой последовательности;
  • защита по активной мощности нулевой последовательности;
  • защита нулевой последовательности на токах высших гармоник;
  • защита, реагирующая на наложенный ток.

Среди прочих недостатков индивидуальных защит выделяют вероятность отказа в срабатывании при ОЗЗ через переходные сопротивления, нестабильность состава и уровня высших гармоник в токе НП, снижение чувствительности РЗА, отказ в срабатывании при перемежающихся дуговых ОЗЗ.

Централизованные защиты

Защиты на централизованном принципе лишены недостатков индивидуальных защит, таких как ложные срабатывания, связанные с переходными процессами на неповрежденных линиях. В централизованных защитах в основном применяют сравнение амплитудных или действующих значений токов нулевой последовательности. Для расширения области применения на подстанциях с большим числом присоединений, возможно введение в такие защиты дополнительной информации, которая позволяет произвести отстройку от действия в некоторых сложных режимах, например, получение информации о напряжении нулевой последовательности с другой секции шин подстанции может повысить чувствительность. Представителем таких защит являются защиты типа Геум, которые используют в своей работе несколько алгоритмов: штатный алгоритм, алгоритм суммарного тока, фазный и логические алгоритмы.

Подвиды централизованных защит
  • централизованная защита с поочередным опросом каналов;
  • централизованная защита с параллельным опросом каналов;
  • централизованная защита с параллельным синхронизированным опросом каналов.

Последствия КЗ

К опасным проявлениям межфазного замыкания трехфазной цепи (как и однофазного) относят последствия, связанные с протеканием в линии токов предельно больших значений. Они закономерно становятся причиной следующих аварийных ситуаций:

  • Возникновение пожара из-за расплавления и сильного нагрева изоляции фазных проводников.
  • Выход из строя подключенного к поврежденной линии силового оборудования.
  • Электрический удар током человека, случайно оказавшегося на участке аварийного замыкания.

При перемещении в этой зоне важно учитывать так называемое «напряжение шага», образующееся из-за растекания тока утечки в почву между ногами человека. Этот показатель отсчитывается между его ступнями при перемещении около упавшего на землю кабеля. Он также может достигать опасного значения, особенно при авариях в высоковольтных воздушных линиях 6,3-10 кВт. Поэтому ПУЭ предписывают передвигаться в этих зонах характерным гусиным шажком: ступня вплотную приставляется к ступне.

Основным условием надежной защиты от однофазных и двухфазных замыканий в силовых линиях 220/380 Вольт является качественная изоляция, способная выдерживать тестовые напряжения до 1000 Вольт. Величина ее сопротивления, согласно ПУЭ, должна составлять не менее 0,5 Мом для каждой из фаз. Для предотвращения пожаров и поломок оборудования в цепях питания устанавливаются специальные защитные устройства, обеспечивающие мгновенное отключение линии при появлении КЗ. К таким приборам относят:

  • Предохранители линейные автоматические.
  • Токовые пробойники и высоковольтные реле.
  • Автоматы токовой защиты и другие.

С их помощью удается предотвратить разрушительные последствия фазных замыканий, которые порой происходят по независящим от человека причинам.

Благодаря своевременному принятию соответствующих мер удается сохранить в целостности материальные ресурсы, а также защитить от поражения электрическим током обслуживающий оборудование персонал.

Междуфазные замыкание высоковольтной линии: способы защиты

В питающих цепях с рабочим напряжением свыше 1000 Вольт не допускается применять автоматические разъединители, так как при размыкании их силовых контактов образуется дуга большой мощности. В этом случае для коммутации линий используются масляные, вакуумные или газовые выключатели.

Читайте также:
Хранение овощей в домашних условиях: общие правила

Для защиты высоковольтных сетей применяются также релейные схемы. Они отличаются простой исполнения и представляют собой преобразовательные устройства, работающие по закону индукции Фарадея – наведения э/м поля. В основе релейной аппаратуры, обеспечивающей защиту высоковольтных линий от перенапряжений, лежит токовый трансформатор. С его помощью удается контролировать величину тока в аварийной линии и при достижении им предельного значения вырабатывать сигнал, поступающий на обмотку мощного электромагнита. Этот защитный прибор после своего срабатывания отключает всю питающую цепь от источника энергоснабжения.

Независимо от наличия коммутационной аппаратуры основным способом защиты от междуфазных и трехфазных КЗ является использование кабельной продукции с качественной изоляцией. При соблюдении этого условия любая высоковольтная линия способна выдерживать токи КЗ, многократно превышающие допустимую норму.

Способы защиты

Мы уже рассматривали ранее способы защиты от КЗ, но учитывая актуальность данной темы, будет полезным напомнить о них. В быту для этих целей используются автоматические выключатели, встроенная в них электромагнитная защита реагирует на токи замыкания, и снимает нагрузку при межфазных, однофазных и других замыканиях.

Селективность устройств защиты в бытовых и распределительных сетях позволяет локализовать аварийный участок, оставив подключенными потребителей, запитанных от неповрежденных фаз.

Для защиты электроцепей с классом напряжения более 1-го киловольта не применяются АВ или аналогичная коммутационная аппаратура. Это связано с тем, что даже при нормальных режимах работы величина нагрузки может привести к образованию дуги, с которой не справятся дугогасящие катушки. Именно поэтому в высоковольтном оборудовании применяется релейная защита, управляющая вакуумными, масляными и элегазовыми разъединителями.

Методы защиты

Так как возникновение этого явления полностью нельзя исключить, поэтому все меры защиты основаны на профилактике и предупреждении КЗ. Основной задачей считается применение мероприятий, понижающих вероятность возникновения аварийной ситуации. К ним относятся:

  1. Наблюдение за состоянием изолирующего материала на токоведущих элементах или линиях электрических передач. Раз в три года проводятся испытания изоляции электрических проводов в производственных помещениях, а в бытовых магистралях определение ее надежности осуществляется согласно сроку эксплуатации. Для медного провода он составляет 40 лет.
  2. Перед проведением ремонтных работ, связанных со сверлением стен, необходимо с помощью специального прибора определить месторасположение скрытых проводов.
  3. Отказаться или минимизировать использование электрического оборудования в ванной комнате и в других помещениях с повышенной влажностью.

Для обеспечения безопасности электрического оборудования проводится установка автоматических выключателей как на ввод, так и на каждую внутреннюю линию. Выключатель срабатывает при протекании через него большого тока, который образуется в результате замыкания в электрической сети или бытовом приборе.

В некоторых распределительных устройствах используются плавкие предохранители, рассчитанные на определенную силу тока. На производстве для защиты электрических двигателей устанавливается специальное реле, которое разрывает цепь при замыкании якоря или обмотки статора устройства.

Применение короткого замыкания

Помимо негативных характеристик, это явление широко применяется в некотором электрическом оборудовании. По этому принципу работают короткозамыкатели, которые представляют собой быстродействующие приводы.

Используются они для создания преднамеренного замыкания с целью вызвать защитное отключение. Такие приборы применяются при аварийных ситуациях в высоковольтных линиях. При поломке силового трансформатора устройство вызывает замыкание между фазами в электрических магистралях до 35 кВ или фазой и землей при напряжении от 110 кВ.

Прибор включается как автоматически, так и вручную, если есть необходимость. На основе замыкания работает электродуговая сварка, которая позволяет получить крепкие металлические соединения. Чаще всего такое устройство используется для соединения кузовных деталей автомобилей.

Что такое межфазное короткое замыкание и как защититься от него

Что такое межфазное замыкание?

Это аварийный режим работы электросети, вызванный электроконтактом разноименных фаз. В качестве примера приведем типовые виды замыканий.

Обозначения:

  1. Трехфазные КЗ.
  2. Замыкание двух фазных проводов.
  3. КЗ на землю при двухфазном замыкании.
  4. Фазное (однофазное) КЗ. Замыкание может происходить с землей или нулевым проводом в системах с изолированной или заземленной нейтралью.

Как видно из рисунка, под определение межфазного замыкание подходит пункт 2. Заметим, что при определенных условиях 1 и 3 также можно рассматривать как частный случай межфазного КЗ.

Междуфазное короткое замыкание — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Междуфазные короткие замыкания — двухфазные и трехфазные — возникают как в сетях с заземленной, так и в сетях с изолированной нейтралью. Однофазные короткие замыкания могут происходить только в сетях с заземленной нейтралью. [1]

Междуфазные короткие замыкания; двухфазные и трехфазные возникают как в сетях с заземленной, так и в сетях с изолированной нейтралью. Однофазные короткие замыкания могут происходить только в сетях с заземленной нейтралью. [2]

Междуфазные короткие замыкания сопровождаются повреждением обмотки, а иногда и разрушением стали магнитопровода статора. [3]

Междуфазные короткие замыкания вызывают значительные разрушения и сопровождаются понижением напряжения в питающей сети, нарушая нормальную работу остальных потребителей. Поэтому зашита электродвигателей от междуфазных повреждений является обязательной. [4]

Читайте также:
Технология меднения и ее применение в домашних условиях

Произошло междуфазное короткое замыкание, вызванное теми же причинами, что и пробой изоляции ( см. § 51 — 1), и протекающее весьма бурно. [5]

Если от междуфазных коротких замыканий применяются токовые защиты, то расчет их токов срабатывания может быть произведен двумя способами. [6]

Полукомплект от междуфазных коротких замыканий может действовать и при коротких замыканиях с землей, однако применение специального полукомплекта позволяет повысить чувствительность защиты для этого вида повреждений и обеспечить более четкую работу органов мощности по сравнению с соответствующими органами полукомплекта от междуфазных коротких замыканий. [7]

Определение мест междуфазных коротких замыканий в сетях 6 — 35 кв является не менее актуальной задачей. Однако отыскание таких повреждений с помощью стационарных устройств, установленных на питающей подстанции, затруднено из-за специфической древовидной структуры этих сетей. [8]

Значительно реже возникают междуфазные короткие замыкания в обмотках. Для групп однофазных трансформаторов они вообще исключены. Защита от коротких замыканий выполняется с действием на отключение поврежденного трансформатора. Для ограничения размеров разрушений целесообразно выполнять ее работающей без замедления. [9]

Наиболее часто происходят междуфазные короткие замыкания и замыкания на землю. [10]

Резервная защита от междуфазных коротких замыканий, устанавливаемая на двухобмоточном трансформаторе связи, включается со стороны генераторного напряжения. Как правило, защита выполняется ненаправленной и отстраивается по времени от защиты элемента стороны высшего напряжения, имеющей наибольшее время действия.

Токовая отсечка от междуфазных коротких замыканий выполнена с помощью одного реле тока типа ЭТ-521, включенного на разность токов двух фаз. [12]

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ: Анод и катод — что это и как правильно определить?

Токовая отсечка от междуфазных коротких замыканий и максимальная токовая защита от сверхтоков, вызванных перегрузкой, которую нельзя устранить без остановки механизма ( например, завал шахтной мельницы углем), выполнены с помощью одного реле типа РТ-82, включенного на разность токов двух фаз. Защиты действуют на отключение электродвигателя. [14]

Страницы: 1 2 3 4

Где возникает и почему?

Теоретически КЗ может образоваться в любой точке сети. Этот процесс носит случайный характер, за исключением тех случаев, когда короткое замыкание вызывается принудительно, при помощи короткозамыкателя для оперативного отключения высоковольтных линий электропередач.


Короткозамыкатель КЗ-110

Непреднамеренное КЗ может возникнуть в следующих местах:

  • На изоляторах, как проходных, так и опорных, используемых для токоведущих частей.
  • Между фазными обмотками электрических машин и электромагнитных устройств, например, трансформаторов тока, двигателей или генераторов.
  • В воздушных и кабельных линиях электропередач.
  • В коммутаторах электрических цепей, например, разъединителях, рубильниках, автоматических выключателях и т.д.
  • В цепях оборудования или других потребителей электроэнергии.

Причины КЗ могут быть вызваны различными условиями, перечислим наиболее распространенные электрические соединения:

  • Металлический контакт межфазных напряжений с минимальным переходным сопротивлением и исключением электрической дуги.
  • Дуговые замыкания. Между фазными проводниками протекают сильные токи нагрузки даже при воздушном зазоре.
  • Тлеющие КЗ, как правило, возникают в силовых КЛ при разрушении или повреждении изоляции токопроводящих линий. В результате на участке сети между фазными проводниками может образоваться зона с малым сопротивлением, что приводит к перегреву изоляции.
  • Пробой силовых полупроводниковых элементов, например, тиристоров.

Ток межфазного КЗ

При любом виде замыкания ток является основной характеристикой аварийного режима работы трехфазной сети. Это необходимо принимать во внимание при разработке электрооборудования, для чего применяется специальная методика, описание которой можно найти на нашем сайте.

Расчет тока КЗ помимо электроустройств также необходим для выбора характеристик аппаратов, производящих защитное (аварийное) отключение, например автоматические выключатели или системы релейной защиты.

Перечислим факторы, от которых зависит ток КЗ:

  • Удаление аварийного участка от источника питания. Чем больше расстояние между ними, тем меньшим будет уровень тока КЗ.
  • Тип, сечение токоведущих элементов и длина силовых магистралей между аварийным участком и источником электроэнергии. При этом немаловажное влияние оказывают параметры и состояние коммутаторов, расположенных в данной цепи. Перечисленные выше характеристики цепи позволяют рассчитать эквивалентное сопротивление нагрузки, необходимое для определения тока замыкания.

Обратим внимание, что вид электрического соединения при КЗ влияет на величину тока замыкания. Наблюдается следующая зависимость:

  • Металлический контакт фазных напряжений образует наибольшую величину тока. Именно поэтому при проектировании электрооборудования производятся расчеты для данного электрического соединения.
  • Дуговое КЗ образует меньший ток. Но на практике можно часто наблюдать неустойчивую дугу, то есть, периодически зажигающуюся и затухающую, что приводит к образованию переходных процессов. Они, в свою очередь, могут вызвать превышение расчетных характеристик тока КЗ.
  • Тлеющее КЗ образует уровень тока существенно меньше расчетного, что может негативно отразиться срабатывании автоматов защиты. На практике наблюдались случаи, когда данный вид замыкания становился дуговым или образовывал металлический контакт, вызывая срабатывание АВ. Но после включения линии электрическое соединение вновь возвращалось к состоянию тлеющего замыкания, нее распознаваемое АВ. В таких случаях для распознавания аварийного участка необходимо подать на линию повышенное напряжение или провести измерение сопротивления изоляции.


Проверка изоляции с помощью мегаомметра

Последствия

Межфазные КЗ могут не только отразиться на режимах работы электроустройств, ни и стать причиной их выхода из строя. Помимо этого токоведущие элементы подвергаются как термической, так и динамической нагрузке. Последняя характерна для мощных энергосистем, в которых наблюдается притягивание или отталкивание токопроводящих элементов. Это взаимодействие зависит от направления тока.

Читайте также:
Электрический переключатель с 3 положениями

При аварии высоковольтных цепей динамическая нагрузка может привести к разрушению изоляторов, поддерживающих токопроводные магистрали, что только усугубляет ситуацию.

Термическая нагрузка проявляется в виде нагрева проводников при прохождении по ним тока замыкания. В результате токопроводы становятся, в буквальном смысле, нагревательными элементами.

Не менее опасным поражающим фактором при межфазном КЗ является образование электродуги, оказывающей негативное воздействие как на человека, так и оборудование. Она способна в течение микросекунд нагреть поверхность контакта до 4000°С — 10000°С, а в некоторых случаях и более. Соответственно, при такой высокой температуре плавится практически все металлические элементы. Нередко до срабатывания защиты дуга успевает пережечь токоведущие шины.


Образование электрической дуги на размыкателях

Электродуга не только нагревает как место контакта, так и окружающее ее пространство. Если рядом с ней расположены горючие материалы, то вероятность пожара существенно увеличивается.

Ожог, вызванный дугой, сложно поддается лечению. Это связано с тем, что мелкие брызги расплавленных металлов оседают на коже, образуя эффект металлизации. Характерно, что на практике случайно попасть под воздействие дуги практически нереально. Как правило, причина кроется в нарушении ТБ, технологических процессов, а также других ошибок, связанных с воздействием человеческого фактора.

К негативным последствиям КЗ также стоит отнести снижение уровня напряжения на аварийном участке. Это создает ряд дополнительных проблем, проявляющихся в виде сбоев в работе оборудования, подключенного к данной сети. Например, отключаются магнитные пускатели, срабатывает защита блоков питания электронных систем, повышается рабочий ток электродвигателей и т.д.

Способы защиты

Мы уже рассматривали ранее способы защиты от КЗ, но учитывая актуальность данной темы, будет полезным напомнить о них. В быту для этих целей используются автоматические выключатели, встроенная в них электромагнитная защита реагирует на токи замыкания, и снимает нагрузку при межфазных, однофазных и других замыканиях.

Селективность устройств защиты в бытовых и распределительных сетях позволяет локализовать аварийный участок, оставив подключенными потребителей, запитанных от неповрежденных фаз.

Для защиты электроцепей с классом напряжения более 1-го киловольта не применяются АВ или аналогичная коммутационная аппаратура. Это связано с тем, что даже при нормальных режимах работы величина нагрузки может привести к образованию дуги, с которой не справятся дугогасящие катушки. Именно поэтому в высоковольтном оборудовании применяется релейная защита, управляющая вакуумными, масляными и элегазовыми разъединителями.

Какое напряжение между фазами

В трёхфазной системе электроснабжения существуют два вида напряжений:

  • Линейное. Измеряется между двумя фазами в трехфазной сети (линиями L1, L2 или L3). Обозначается Uл.
  • Фазное. Между фазой L и нейтралью N. В формулах это напряжение обозначается Uф.

Согласно нормам, действующим с середины 60-х до 1993г, оно должно составлять 380 и 220В соответственно. Согласно ГОСТу 29322-92 (МЭК 38-83), введённому в действие 01.01.1993г. линейное напряжение составляет 400В, а фазное 230В.

По нормам этого документа допускаются отклонения от этих параметров, поэтому показания вольтметра могут колебаться от -10% до +10% от номинальных значений.

На самом деле напряжение в сети намного выше. В розетке имеется не постоянное, а переменное напряжение синусоидальной формы, и вольтметр измеряет действующее значение напряжения, которое в √2 меньше пикового значения.

Для расчёта мощности электроприборов достаточно знать именно действующее, но при определении параметров конденсаторов и изоляции необходимо учитывать пиковые величины, составляющие Uпф=325В и Uпл=566В.

Интересно! Линейное напряжение связано с фазным по формуле Uл=√3Uф.

Профилактика

Несмотря на то, что образование замыкания носит случайный характер, применяя ряд профилактических мер, можно несколько снизить вероятность его возникновения. К таковым мерам относятся:

  • Своевременная замена электрооборудования, у которого закончился срок эксплуатации.
  • Регулярное проведение планово-предупредительных ремонтов. При таких процедурах можно своевременно обнаружить и устранить повреждение изоляции токоведущих линий, межвитковые замыкания первичных или вторичных обмоток трансформатора и другие неисправности.
  • Электрооборудование необходимо эксплуатировать в штатном режиме, перегрузка существенно снижает его ресурс.
  • Соответствующая подготовка и регулярный инструктаж обслуживающего и электротехнического персонала.

Несимметрия в высоковольтных сетях

Вызвать подобное состояние в сети 6,0-10,0 кВ иногда может подключенное к ней оборудование, в качестве характерного примера можно привести дугоплавильную печь. Несмотря на то, что она не относится к однофазному оборудованию, управление тока дуги в ней производится пофазно. В процессе плавки также могут возникнуть несимметричные КЗ. Учитывая, что существуют дугоплавильные установки запитывающиеся от напряжения 330,0 кВ, то можно констатировать, что и в данных сетях возможен перекос фаз.

В высоковольтных сетях перекос фаз может быть вызван конструктивными особенностями ЛЭП, а именно, разным сопротивлением в фазах. Чтобы исправить ситуацию выполняется транспозиция фазных линий, для этого устанавливаются специальные опоры. Эти дорогостоящие сооружения не отличаются особой прочностью. Такие опоры не особо стремятся устанавливать, предпочитая пожертвовать качеством электроэнергии, чем надежностью ЛЭП.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: