高壓電力系統故障跟低壓電力系統故障的差異

高壓電力系統故障跟低壓電力系統故障的差異

如果你是個絕對信任保護器件的電業工程人員,你可能隨時進入鬼門

這一段片主要是不斷的跳火現象，令到起重機間歇性帶電，受熱並起火如果等待保護器件產生跳脫作用，可能等上1-2小時也未如願。

A

這一段片就像是電焊機一樣

俗語有云 - 

閒事莫理，

眾地莫企。

(留意片尾)

        不論是高壓電力系統，還是低壓電力系統，一個保護裝置會不會跳脫，跟甚麼時候跳脫，是兩回事，一個線路中，它的保護器件是100A，如果故障電流只有90A 那麼這個保護裝置永遠不會跳脫(不過生命體就早已灰飛煙滅)，原因在於接地不良，要是故障電流是200A也不可能在數秒內跳脫，至於多久便要看是使用那一類型的保護器件了，接地故障電流的大小受限於接地環路阻抗值，高壓電力系統中由於電壓較高，這類情況已經是比較少出現，相反在低壓電力系統便會影響較大。

假設接地環路阻抗不變 以0.1ohm為基準

反白出現答案

380V低壓電力系統的接地故障電流 - 

380 / 1.732(root3) / 0.1ohm = 2194A

在這情況下的低壓電力系統中，在總掣房內相故障繼電器是完全不會有任何跳脫動作，因為未達到1倍以上故障電流，不過在系統中仍然有使用中的電氣設備，相加起來便會令相故障繼電器出現運作，但時間上則非常慢，而接地故障繼電器 一般會設定在10%(Plug setting) 即 -

故障時電流倍數為 - 

2250A x 10% = 225A

2194A /  225A = 9.75

約為9.75倍故障電流，而時間設定(Time setting)會照特性曲線的跳脫，一般會設定在0.1，跳脫時間將會非常快。

低壓電力系統中，比較少使用有即時跳脫故障繼電器，因為以接地故障繼電器設定在10%(0.5/5A)為例，對地故障電流需要大於225A以上才開始運作，如何故障是完美的，大約不到1秒時間已經升上8倍故障電流，也就是1秒內會跳脫。而低壓故障時，電流較大，產生的火球也較大。導體被瞬間熔化，形成一個導電的金屬火球，在故障繼電器仍然未及時跳脫前，會繼續產生連鎖爆炸，所以就算是原本只有相對相的故障，最後也可能變為相對地的故障。

11kV高壓電力系統的接地故障電流 - 

(在高壓電力系統沒有專用的儀器測量，當然電力公司會用會其他方法來計有Fault Level，例如Per unit))

反白出現答案

11000 / 1.732(root3) / 0.1ohm = 63510.39A

在高壓電力系統中 雖然沒有中性線 但仍然有虛擬中性線點而且11kV是指線電壓，所以同樣除以開方根3。

高壓電力系統中，由電力公司供電的高壓掣櫃總掣大多數也只是400A，而分掣大多數只有50A或100A，再者不管是相故障繼電器，還是接地故障繼電器也會有一個即時跳脫(Instant Trip)的設定，而然在各種環境因數下，香港雖然比較少出現影片中的情況，但並不等於沒可能發生。

即時跳脫 - 很多時候會設定在10倍，換言之100A的高壓開關在100A對地故障電流時便會起作用，因為接地故障繼電器設定在10%(0.5/5A) - 10A。(即時跳脫意指，在故障電流到達該倍數時，不會再以特性曲線的跳脫時間來氐衡量故障清除時間，而是馬上進行跳脫運作。)

由於在低故障電流時，已經被保護器件清除故障，因此電弧比較細小，所造成的損毀也較小。

但要是以熔斷器來作為保護器件，便會是另一回事。也要在特性曲線上查核熔斷時間。

(要留意是這些數字的一般工業應用，與上列影片的用電性質上不一樣。)

如果要限制高壓電力系統的相對地漏電電流在不會令人觸電死亡時，最少的電阻阻值為多少?

反白出現答案

6350V / 30mA(0.03A) = 211,666.67ohm

(此數值只是最低值，部份人仍有可能觸電死亡，相對相的要求將會更高，而且需要加入安全系數)。

在某個政府設施內，由顧問公司釋出的最低絕緣阻值要求為500Mohm (以5000V作絕緣測試)。

但我們亦曾經試過在某個貸櫃碼頭內，進行絕緣測試時，所得出的數值小於1Mohm，當時的勇者是先通知場地負責人，由對方決定下一步行動及要求盡快安排維修，慶幸是開啟電源時未有發生故障。

我們常用的電弧焊便是一個受控的短路故障電流，不過間中也有工人因進行電弧焊工作而觸電。

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