Nei piccoli sistemi-con messa a terra a corrente, i guasti mono-fase-a-terra sono il tipo più comune. A differenza dei sistemi con messa a terra solida, questi guasti producono pochissima corrente di cortocircuito-, quindi i relè di protezione non scattano immediatamente. La linea può continuare a funzionare con il guasto per un'ora o due. Questa capacità di superare l’errore spesso dà agli utenti un falso senso di sicurezza. Ma se lavori nella produzione di precisione, nei data center, nei test dei chip o nelle nuove apparecchiature energetiche, questo tipo di guasto richiede una seria attenzione.
Una volta che una singola fase va a terra, la tensione sulle due fasi non difettose sale al livello di linea completa-a-livello di linea-1,732 volte la normale tensione di fase. Su un sistema da 10 kV, la tensione di fase è appena inferiore a 6 kV in condizioni normali. Dopo il guasto, queste due fasi saltano a quasi 10 kV. E questa sovratensione non si attenua; rimane finché il guasto non viene risolto. L'isolamento interno delle apparecchiature invecchia molto più rapidamente sotto continuo stress ad alta tensione. Una terminazione del cavo o un avvolgimento del motore che potrebbe funzionare in modo affidabile per oltre dieci anni potrebbe guastarsi nel giro di pochi mesi.
I guasti ad arco intermittente verso terra peggiorano le cose. Quando la corrente di terra è instabile, l'arco si spegne e si riaccende ripetutamente. Ogni ri-attivazione innesca oscillazioni ad alta-frequenza e genera sovratensioni di commutazione da tre a quattro volte la tensione normale. Quelle onde di sovratensione viaggiano lungo la linea senza un bersaglio fisso-colpiscono semplicemente dove l'isolamento è più debole. Non è insolito vedere la terminazione di un cavo raggiungere terra e poi guastarsi l'avvolgimento di un motore a diverse centinaia di metri di distanza. Questo è l'effetto distruttivo cumulativo della sovratensione.
Per le linee di produzione piene di elettronica di potenza, c'è un altro livello di problemi. Lo squilibrio di tensione e la distorsione armonica fanno sì che azionamenti e servocontrollori interpretino erroneamente le condizioni della rete. Nella fase lieve, ricevi allarmi fastidiosi e fermate non pianificate. Nei casi più gravi, la tensione del bus CC esce dai limiti consentiti e i moduli di alimentazione si guastano completamente. Questi dispositivi sono intrinsecamente sensibili alla qualità dell'alimentazione e l'aumento di tensione e la distorsione della forma d'onda rappresentano una condizione di ingresso inaccettabile per loro.
Ora, come affrontarlo in modo efficace. La priorità è trovare e isolare l'alimentatore difettoso in modo rapido e preciso.
Il vero grattacapo con i piccoli-sistemi con messa a terra a corrente non è l'entità del guasto-ma è che non si riesce a capire immediatamente quale linea è guasta. L'approccio tradizionale si basa sull'azionamento manuale degli alimentatori uno alla volta, il che interrompe pesantemente la produzione continua. Oggi puoi risolvere questo problema con trasformatori di corrente a sequenza zero-accoppiati con un relè di selezione dell'alimentatore o implementando terminali di monitoraggio della qualità dell'alimentazione.
Dall'attrezzatura che forniamo, l'attenzione si concentra su due cose. Innanzitutto, l'acquisizione della corrente a sequenza zero ad alta-precisione-cattura la debole componente transitoria al momento del guasto verso terra. Questo è molto più affidabile che fare affidamento su criteri di stato stazionario. In secondo luogo, la selezione dell'alimentatore è integrata direttamente nell'analizzatore della qualità dell'energia. I picchi di tensione, i cambiamenti di gradino armonici e la direzione della corrente a sequenza zero sono tutti allineati nel tempo sullo stesso asse temporale. Ciò garantisce una precisione della localizzazione dei guasti-molto più elevata rispetto a un relè di selezione autonomo.
Una volta identificato l'alimentatore guasto, è possibile fare in modo che un interruttore lo ripristini automaticamente o impostare allarmi graduali in modo che il team operativo possa programmare un arresto controllato invece di far cadere un intero autobus. Per le linee-sensibili alla tensione, è possibile aggiungere un dispositivo di correzione dei buchi/sbalzi di tensione con accumulo di energia per compensare cali e sbalzi in pochi millisecondi-acquistando tempo per eliminare il guasto.
