Смоленский Форум

Коммутационные

Любая коммутация (включение или отключение) элемента электрической сети вызывает переходный процесс, сопровождающийся «скачком» напряжения.

Это связано с тем, что электрическая сеть является совокупностью индуктивностей и емкостей основного электротехнического оборудования, поэтому подключение или отключение некоторого элемента электрической системы ведет к установлению нового режима. Переход в электрической сети от режима до коммутации к режиму после коммутации сопровождается изменениями токов в элементах и напряжений на них.

Как правило, этот переход имеет вид затухающих колебаний, в процессе которых напряжение на емкостях оборудования относительно земли или между фазами может превышать номинальное. Такие явления в электрических сетях называются коммутационными перенапряжениями.

При отключении выключателем подстанции электрической цепи вся энергия высвобождается в электрическую цепь потребителя. В результате на контактах выключателя остается потенциал 0 В, в электрической сети импульс перенапряжения +U В, который устремится к приемнику электрической энергии. В большинстве случаев импульс перенапряжения отражается на другом конце электрической сети (со стороны потребителя электрической энергии), что способствует наложению синусоидальных форм импульсов напряжений, что приводит к значительному повышению значения перенапряжения в электрической сети (+2U).

Пожарная опасность коммутационных перенапряжений заключается в нагреве маломощных приемников электрической энергии за счет скачков напряжения, в несколько раз превышающих номинальные значения. Это вызывает мгновенное выделение тепла и возможное воспламенение веществ и материалов, соприкасающихся с приборами или находящихся в зоне теплового излучения. Также при работе оборудования в режимах, превышающих номинальные характеристики, существует вероятность поломок, аварий и простоя технологического процесса.

Наиболее опасны коммутационные перенапряжения для электрических сетей собственных нужд предприятия, а также для электрических сетей жилого сектора, расположенного около предприятий. В таких случаях чаще всего источником возникновения пожара становится электрооборудование, имеющее цепи со сталью (трансформаторы, дроссели, реле). Соприкосновение нагретых частей трансформаторов, дросселей и т. д. с горючими материалами приводит к их воспламенению. Это объясняется тем, что магнитная система этих потребителей переходит в режим насыщения.

Резонансные

Резонансные перенапряжения возникают в первую очередь при неблагоприятных сочетаниях как структуры и параметров схемы электрических сетей, ее режима, так и структуры и параметров питающей системы.

Поэтому такие перенапряжения могут существовать до тех пор, пока действие различного вида систем релейных защит и автоматики, регуляторов напряжения или вмешательство персонала не приведет к изменению схемы и режима.

Так, в электрических сетях, оборудованных выключателями на стороне высокого напряжения, резонансные перенапряжения на разомкнутом конце воздействуют как на изоляцию подстанционной аппаратуры (кроме силовых трансформаторов), так и на электрические сети, идущие от подстанции к потребителям электрической энергии. Принцип влияния резонансных перенапряжений аналогичен коммутационным перенапряжениям. Такие явления сопровождаются ярким свечением ламп накаливания, перегревом пускорегулирующей аппаратуры, нагревом обмоток статора электродвигателей и т. д.