الخصائص غير الطبيعية للتيارات ثلاثية الطور تحت خطأ العزل المتعرج إلى الأرض

في التشغيل والصيانة الروتينية للمحركات ثلاثية الطور، يُصنف انهيار العزل من الملف إلى الأرض من بين المخاطر الكهربائية الأكثر شيوعًا، في المرتبة الثانية بعد أعطال الدائرة القصيرة بين المنعطفات وبين الطور. يشير الخطأ الأرضي إلى تلف أو شيخوخة الطبقة العازلة لملف المحرك، مما يؤدي إلى إنشاء مسار موصل بين موصلات الطور والقلب الحديدي أو الإطار أو موصلات التأريض. على عكس الدوائر القصيرة بين الطور، حيث يتم توصيل ملفين كهربائيًا، تظهر الأعطال الأرضية كتيار غير طبيعي في حلقة التأريض أو تنشيط أنظمة حماية التسرب الأرضي. يتيح التمييز الدقيق بين أنواع الأخطاء لموظفي الصيانة إمكانية إجراء استكشاف الأخطاء وإصلاحها بسرعة.

في ظل ظروف التشغيل العادية، يتميز المحرك ثلاثي الطور بتيارات حمل متوازنة ثلاثية الطور مع انحراف لا يذكر، وتيار تسرب أرضي صفر، وأشكال موجية للتيار المنتظم والمستقر. بمجرد حدوث خطأ العزل المتعرج إلى الأرض، فإن الأعراض الأكثر تميزًا هي تيار التسرب الأرضي المستمر، والذي يعد بمثابة السمة المميزة لمثل هذه الأخطاء.

في المرحلة الأولية من تلف العزل الجزئي قبل الانهيار الكامل، يظل تيار التسرب منخفضًا مع تقلبات بطيئة، مما يجعل من الصعب اكتشاف الخلل. مع تكثيف تدهور العزل بسبب دخول الرطوبة والكربنة، يرتفع تيار التسرب بشكل مطرد. في حالات التأريض الخفيف أحادي الطور، يكون الانحراف الإجمالي بين تيارات الحمل ثلاثية الطور في حده الأدنى دون حدوث زيادات أو انخفاضات حادة، وتبقى التيارات ثلاثية الطور متوازنة تقريبًا - وهذا هو السبب الرئيسي وراء تجاهل الأعطال الأرضية بشكل متكرر. ومع ذلك، فإن جهد النظام من الطور إلى الأرض يتحول في هذه المرحلة: ينخفض ​​جهد الطور إلى الأرض في الطور المعيب، بينما يرتفع جهد الأطوار السليمة. يؤدي التشغيل طويل الأمد في مثل هذه الظروف إلى تسريع تدهور العزل.

إذا تطور الصدع الأرضي إلى اتصال أرضي معدني مباشر، تظهر تشوهات تيار واضحة. يتدفق تيار دائرة قصر أرضي كبير عبر الطور المعيب، مما يؤدي إلى ارتفاع كبير في تيار الطور الخاص به ويؤدي إلى عدم توازن تيار ثلاثي الطور خفيف. وفي الوقت نفسه، يزداد تيار التسلسل الصفري بشكل كبير، مما يسبب إنذارات مبكرة متكررة وإجراءات التعثر من مراقبة التسرب الأرضي للمحرك وأجهزة حماية التسلسل الصفري. وهذا يختلف بشكل حاد عن عدم توازن التيار الشديد والجذري الناجم عن الدوائر القصيرة بين الطور.

بالمقارنة مع الدوائر القصيرة بين الطور، فإن الأعطال الأرضية في المحركات تظهر تغيرات تيار مخفية أكثر بكثير. لا يحدث أي ضجيج غير طبيعي أو اهتزاز أو ارتفاع في درجة الحرارة في المرحلة المبكرة، ومع ذلك فإن تيار التسرب المستمر يحرق بشكل مستمر عزل الملفات ويسرع من تقادمها. سيؤدي هذا في النهاية إلى حدوث أخطاء كارثية شديدة مثل الدوائر القصيرة بين المراحل والإرهاق الكامل للملفات.

وبناءً على ذلك، فإن إجراء اختبار منتظم لمقاومة العزل ومراقبة تيار التسرب يعد أمرًا إلزاميًا أثناء الصيانة. يجب إيقاف تشغيل المعدات على الفور لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها عند اكتشاف العيوب لمنع تفاقم المخاطر البسيطة إلى أعطال كبيرة.