Definizione: Il guasto in un’apparecchiatura elettrica è definito come un’imperfezione nel circuito elettrico a causa della quale la corrente viene deviata dal percorso previsto. In altre parole, il guasto è la condizione anormale del sistema elettrico che danneggia l’apparecchiatura elettrica e disturba il normale flusso della corrente elettrica.

Il guasto riduce la forza di isolamento tra i conduttori di fase e la terra o qualsiasi schermo messo a terra che circonda i conduttori. Riduce anche l’impedenza (proprietà del circuito di opporsi al flusso di corrente) tra i conduttori e la terra a causa della quale la corrente di cortocircuito pesante scorre attraverso il sistema e danneggia l’attrezzatura del sistema elettrico.

La probabilità del guasto o del verificarsi di guasti anomali è più sulle linee di trasmissione. Circa la metà dei guasti che si verificano sul sistema elettrico è il guasto della linea di trasmissione. Perché le linee di trasmissione sono ampiamente ramificate, hanno una lunghezza maggiore, operano in condizioni atmosferiche variabili e sono soggetti all’azione di disturbi atmosferici di natura elettrica.

Secondo le cause di incidenza, le cause dei guasti possono essere classificate, come menzionato qui sotto;

  • Rottura dovuta all’isolamento può verificarsi a tensione normale a causa del declino o dell’invecchiamento dell’isolamento, e i danni sono causati da eventi imprevedibili come il soffio di venti forti, la caduta di alberi sulla linea, veicoli che si scontrano con le torri o i pali, uccelli che mandano in corto circuito le linee, aerei che si scontrano con la linea, rottura della linea ecc,
  • Il guasto può verificarsi a causa di tensioni anomale causate da sovratensioni di commutazione o da fulmini che possono essere diretti o indotti.

La linea e l’apparato di isolamento possono anche essere danneggiati a causa della sovratensione transitoria che si genera nell’operazione di commutazione. Durante l’operazione di commutazione, la tensione aumenta ad un ritmo rapido e può raggiungere un valore di picco che si avvicina a tre volte la tensione da fase a neutro. Quindi il livello di isolamento più alto è fornito per proteggere l’attrezzatura dai danni.

Il guasto può essere minimizzato migliorando la progettazione del sistema, una migliore qualità dell’attrezzatura e la manutenzione. Ma il guasto non può essere eliminato completamente.

Tipi di guasto elettrico

Il guasto più comune e pericoloso che si verifica in un sistema elettrico è il corto circuito o guasto shunt. Al verificarsi del guasto di cortocircuito, la corrente pesante o di cortocircuito fluisce attraverso il circuito che danneggia l’isolamento dei conduttori di fase che trasportano corrente e che corrispondono alla terra o nell’isolamento tra le fasi. I diversi tipi di guasto elettrico sono spiegati di seguito:

  1. Guasto monofase a terra – È anche chiamato guasto linea-terra. Si verifica principalmente a causa della rottura dell’isolamento tra una delle fasi e la terra. Il guasto da linea a terra è il più frequente nel sistema elettrico. Le loro probabilità di apparizione nel sistema elettrico sono del 70%.
  2. Guasto fase-fase – Tale tipo di guasto si è verificato raramente sul sistema elettrico. È anche chiamato guasto da linea a linea. Si verifica quando due conduttori sono in corto circuito. La loro probabilità di apparizione è appena del 15% nel sistema elettrico.
  3. Guasto da due fasi a terra – In questo tipo di guasto si verificano guasti di isolamento tra due fasi e la terra. È il tipo di guasto più grave, ma si verifica raramente nel sistema elettrico. È anche chiamato guasto linea-linea-terra (L-L-G). La loro probabilità di verificarsi è appena del 10%.
  4. Guasto fase-fase e terza fase-terra – È la combinazione di guasto fase-fase e fase-fase-terra. Questi tipi di guasto si verificano a causa della rottura dell’isolamento tra due fasi e la rottura simultanea dell’isolamento tra la terza fase e la terra. La probabilità di questo tipo di guasto è appena del 2% – 3%.
  5. Guasto di tutte e tre le fasi a terra – È il tipo più grave di guasto e si verifica molto raramente nel sistema elettrico. Si verifica a causa di una rottura dell’isolamento tra tutte le fasi e verso terra. È dal 2% al 3% nel sistema elettrico.
  6. Tutte le tre fasi in corto circuito – Questo tipo di guasto si verifica principalmente a causa di una rottura dell’isolamento tra tutte le tre fasi. La loro comparsa è raramente dal 2% al 3% nel sistema elettrico.

I primi quattro guasti sono di natura asimmetrica e danno origine a correnti asimmetriche, cioè a correnti diverse nelle tre fasi. Gli ultimi due guasti sono di natura simmetrica e generano una corrente simmetrica, cioè, una corrente di guasto uguale in tutte e tre le fasi con uno spostamento di 120º.

Effetto dannoso dei guasti sul sistema elettrico

Al verificarsi del guasto, nel circuito scorre una forte corrente di corto circuito. Questa corrente ha i seguenti svantaggi. Le loro conseguenze sono spiegate di seguito in dettaglio.

  1. La corrente pesante dovuta al guasto causa un riscaldamento eccessivo che può provocare un incendio o un’esplosione.
  2. A volte la corrente di cortocircuito prende la forma di un arco che può causare notevoli danni all’elemento del sistema di alimentazione.
  3. La stabilità del sistema di alimentazione può essere influenzata negativamente, e persino il completo arresto del sistema di alimentazione può avvenire.
  4. I danni ad altri apparati del sistema possono essere causati a causa del surriscaldamento e a causa di forze meccaniche anormali impostate.

Un gran numero di guasti asimmetrici è di natura temporanea e può svanire entro pochi cicli come sarebbe la causa quando un ramoscello (stelo) cade attraverso una linea e si brucia o semplicemente cade. I guasti trifase simmetrici, generalmente si verificano a causa della disattenzione del personale operativo.