Analiza łuku elektrycznego awaryjnego i sposoby ograniczania jego skutków

• Autorzy: Kulas S. J. , Supronowicz H.

Warianty tytułu

EN

Analysis of electric fault-arc and methods to reduce its consequences

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Energia cieplna, która jest wydzielana w łuku elektrycznym awaryjnym wewnątrz rozdzielnicy, może być przyczyną licznych uszkodzeń znajdującej się tam aparatury. Stanowi również zagrożenie cieplne dla otoczenia – miejsc zlokalizowanych nawet w znacznej odległości od punktu zwarcia. Jest źródłem erozji elektrod oraz perforacji osłon rozdzielnicy, umożliwiając tym samym emisję do otoczenia toksycznych związków chemicznych i par metali. Stwarza zagrożenia mechaniczne dotyczące możliwości rozerwania ścianek rozdzielnicy. Jest także źródłem fal akustycznych, proporcjonalnych do pochodnej z mocy łuku. Aby skutecznie zabezpieczyć urządzenia elektryczne znajdujące się wewnątrz rozdzielnicy (osłony), otaczające środowisko oraz personel przed skutkami łuku awaryjnego, należy stosować zespolony system ochrony. Przedmiotem artykułu są zagadnienia łuku elektrycznego awaryjnego, skutki jego działania na otoczenie oraz wybrane sposoby ich ograniczania w rozdzielnicach osłoniętych średniego napięcia o izolacji powietrznej.

EN

Heat energy, emitted in an electric fault-arc inside a switchgear, may cause numerous damages of the apparatus which is placed there. It is a cause of thermal hazards for the environment, even for places located within a significantly long distance from the short circuit. It is a source of electrodes erosion and perforation in the housing of the switchgear – this way toxic chemical substances and metal steams are emitted to the atmosphere. There is a mechanical hazard related to the possibility of breaking the switchgear walls. In order to protect electrical devices inside the switchgear (housing), the environment and the personnel against the impact of the fault-arc, it is necessary to apply an integrated protection system. The article features the issues of the electrical fault-arc, its impact on the environment and selected methods to reduce this impact in middle-voltage enclosed switchgears with air insulation.

Słowa kluczowe

PL

energia cieplna; łuk elektryczny awaryjny; zagrożenie cieplne

EN

heat energy; electric fault-arc; thermal hazard

• Wydawca: Instytut Technik Innowacyjnych EMAG
• Czasopismo: Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 52, nr 6
• Strony: 43--49
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Kulas S. J.

• Wojskowa Akademia Techniczna

autor

Supronowicz H.

• Wojskowa Akademia Techniczna

Bibliografia

• 1. Borkowski P.: Erozja łukowa styków łączników elektrycznych. WPł, Łódź 2013.
• 2. Ciok Z.: Procesy łączeniowe w układach elektroenergetycznych. WNT, Warszawa 1983.
• 3. Gmitrzak A., Poniecki W., Sibilski H.: Odporność rozdzielnic średniego napięcia na działanie łuku wewnętrznego. Wiadomości Elektrotechniczne 2000, nr 6.
• 4. Kaźmierczak M.: Zwarcia łukowe - doświadczenia eksploatacyjne w polskiej energetyce zawodowej i przemysłowej. Elektroenergetyka 2011, nr 2(8).
• 5. Klajn A.: Nowe możliwości ochrony rozdzielnic okapturzonych przed łukiem zakłóceniowym. Materiały IV Konferencji Naukowo-Technicznej pt. „Sieci Elektroenergetyczne w Przemyśle i Energetyce SIECI 2000", Wrocław 2000, s. 169-174.
• 6. Klaus A., Schau H.: An approach for calculating the active Power of arcing faults in MV busbar systems, based on power arc tests. Materiały 9. Int. Symposium on "Short-Circuit Currents in Power Systems", Cracow, TUL, Lodz 2000, s. 303-310.
• 7. Koch B., Maksymiuk J.: Łukoodporność rozdzielnic osłoniętych i symulacja zwarć łukowych. OWPW, Warszawa 2007.
• 8. Koch B.: Zwarcia łukowe. Elektroinstalator 2002, nr 3, 5 i 6.
• 9. Królikowski C.: Inżynieria łączenia obwodów elektrycznych wielkiej mocy. WPP, Poznań 1998.
• 10. Kulas S.: Tory prądowe i układy zestykowe. Seria Wydawnicza: Postępy Techniki Wysokich Napięć, t. 29, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2008.
• 11. Kulas S., Kolimas Ł.: Analiza natężenia pola elektrycznego w wielkoprądowych układach stykowych na przykładzie uziemnika szybkiego. Przegląd Elektrotechniczny 2008, nr 7, s. 178-181.
• 12. Maksymiuk J.: Aparaty elektryczne. WNT, Warszawa 1997.
• 13. Markiewicz H.: Urządzenia elektroenergetyczne. WNT, Warszawa 2008.
• 14. Maziarz S., Szynol J.: Badanie warunków eliminacji zagrożenia stworzonego przez zwarcia łukowe wewnątrz rozdzielnic i stacji transformatorowych. Przegląd Elektrotechniczny 2001, nr 3.
• 15. Miedzinski B., Wisniewski G., Kharin S.N., Nouri H.: Possibility of Control of Transition of Switching Arc DC into Glowing. Proc. of the Pakistan Akademy of Science, 2012, no. 49(30), pp173-l80.
• 16. Partyka R.: Badanie skutków zwarć łukowych w rozdzielnicach osłoniętych. WPG, Gdańsk 2006.
• 17. Wactor M., Olsen T., Ball C.: Strategies for mitigating the effects of internal arcing faults in medium-voltage metal-enclosed switchgear. Transmission and Distribution Conference and Exploitation 2001 IEEE/PES, vol. 1, pp. 323-328.