Estudando o fenômeno de uma única falta condutor-terra

A corrente seguinte na fase vermelha em relação às correntes de linha deve ser:

Primeiro, a expressão para Corrente de falha é derivado. Deixar do gerador impedâncias positivas, negativas e zero, ou. Co, considere o circuito fechado da RNIE; como as correntes de sequência apenas produzem quedas de tensão devido às suas respectivas impedâncias de sequência, temos

A figura mostra que é fornecido o circuito equivalente para uma única falta à terra, a partir do qual a corrente de falta pode ser calculada. A corrente de falta é obtida conectando as impedâncias de sequência de fase em série através de um gerador de tensão imaginário. Esta é uma parte maravilhosa do método simétrico e torna a análise fácil e interessante. Este método permite que qualquer falta desequilibrada seja trazida para um circuito simples de conexão de impedâncias de fase que corresponda à condição de falta predominante. Ao conduzir o experimento, assume-se que a impedância de falta é zero. Entretanto, se a impedância de falta for Ze, então a expressão para a corrente de falta torna-se

Vamos agora calcular as tensões de fase em caso de falha (ou seja, o Tensão entre as linhas individuais e responsabilidade). Como o sistema de força eletromotriz gerado possui apenas uma sequência positiva, os componentes de sequência da força eletromotriz na fase R são:

As tensões subsequentes em caso de falha na fase R são:

É fácil ver que isso é expresso pela fase R em curto com o terra. As tensões de fase incorretas são:

Para Linha única contra falta à terra (R – fase)

Causas de uma falta única linha-terra

Vários fatores podem levar ao SLGF, incluindo:

Falha de isolamento

Desgaste, envelhecimento ou danos no isolamento dos condutores eléctricos podem causar uma falha à terra. Isso pode ocorrer devido a condições ambientais, desgaste físico ou estresse elétrico excessivo.

Falha no dispositivo

Equipamentos elétricos defeituosos, como transformadores, disjuntores ou motores, podem causar uma conexão não intencional entre uma linha de energia e o terra.

Fatores externos

Fatores ambientais como queda de raios, queda de objetos condutores ou acidentes envolvendo máquinas de escavação também podem desencadear SLGF.

Efeitos de uma falta monofásica-terra

SLGF pode ter várias consequências graves:

Interrupção do fornecimento de energia

A falha pode levar a cortes de energia e impactar residências, empresas e infraestruturas críticas.

Risco de incêndio

A corrente de falha pode gerar calor excessivo, resultando potencialmente em incêndios elétricos e danos materiais significativos.

Risco de choque elétrico

A corrente no sistema de aterramento representa um risco significativo de choque elétrico para pessoas próximas.

Detectando e localizando SLGF

Engenheiros elétricos e operadores de sistemas utilizam relés e dispositivos de proteção especializados para detectar e localizar faltas à terra. Os sistemas de aterramento de alta impedância facilitam a localização do local da falta porque as correntes de falta são limitadas, enquanto os sistemas de baixa impedância podem dificultar a detecção da falta.

Mitigação e prevenção

Para mitigar os efeitos do SLGF, são utilizadas diversas estratégias:

Proteção contra falha à terra

Dispositivos de proteção contra corrente residual, como disjuntores de corrente residual e relés diferenciais, são instalados para detectar e interromper a fonte de alimentação em caso de falha à terra.

Manutenção de rotina

Inspeções e manutenção regulares de equipamentos elétricos e isolamento são essenciais para detectar possíveis falhas antes que se tornem críticas.

Sistemas de aterramento

O aterramento adequado dos sistemas elétricos ajuda a dissipar as correntes residuais de forma segura e eficaz.

Importância da segurança elétrica

SLGF enfatiza a importância da segurança elétrica em ambientes residenciais e industriais. Destaca a necessidade de monitoramento contínuo, inspeção e conformidade com códigos e normas elétricas para prevenir acidentes e proteger pessoal e propriedade.

Conclusão

Falhas à terra únicas são problemas elétricos comuns com consequências graves se não forem detectadas e corrigidas em tempo hábil. Compreender as causas, os efeitos e as medidas de mitigação das falhas à terra é fundamental para garantir uma infraestrutura elétrica segura e confiável. A promoção da sensibilização para a segurança eléctrica e a implementação de mecanismos de protecção adequados podem minimizar o risco de falhas à terra e criar um ambiente mais seguro para todos.