Definition: Fel i elektrisk utrustning eller apparat definieras som en brist i den elektriska kretsen på grund av vilken strömmen avleds från den avsedda vägen. Med andra ord är felet ett onormalt tillstånd i det elektriska systemet som skadar den elektriska utrustningen och stör det normala flödet av elektrisk ström.

Felet minskar isoleringsstyrkan mellan fasledare och jord eller någon jordad skärm som omger ledarna. Det minskar också impedansen (kretsens egenskap att motsätta sig strömflödet) mellan ledarna och jorden på grund av vilken den kraftiga kortslutningsströmmen flödar genom systemet och skadar kraftsystemets utrustning.

Sannolikheten för fel eller förekomst av onormala fel är större på överföringsledningarna. Ungefär hälften av de fel som uppstår i kraftsystemet är överföringsledningsfel. Eftersom överföringsledningar är brett förgrenade, har en större längd, fungerar under varierande väderförhållanden och utsätts för inverkan av atmosfäriska störningar av elektrisk karaktär.

I enlighet med orsakerna till förekomsten kan orsakerna till fel klassificeras enligt nedan;

  • Skador på grund av isolering kan inträffa vid normal spänning på grund av att isoleringen försämras eller åldras, och skadorna orsakas av oförutsägbara händelser som t.ex. kraftiga vindar, träd som faller över ledningen, fordon som kolliderar med torn eller stolpar, fåglar som kortsluter ledningar, flygplan som kolliderar med ledningen, ledningsbrott osv,
  • Skador kan uppstå på grund av onormala spänningar som orsakas av växelspänningar eller blixtnedslag som kan vara direkta eller inducerade.

Ledningen och isoleringsutrustningen kan också skadas på grund av den tillfälliga överspänning som genereras i samband med växlingsoperationen. Under omkopplingsoperationen stiger spänningen i snabb takt och kan nå ett toppvärde som närmar sig tre gånger fas till neutralspänning. Därför är en högre isoleringsnivå nödvändig för att skydda utrustningen från skador.

Felet kan minimeras genom att förbättra systemets utformning, bättre kvalitet på utrustningen och underhåll. Men felet kan inte elimineras helt.

Typer av elektriska fel

Det vanligaste och farligaste felet som uppstår i ett kraftsystem är kortslutnings- eller shuntfel. Vid förekomst av kortslutningsfelet flödar kraftig eller kortslutningsström genom kretsen som skadar isoleringen av strömförande fasledare som motsvarar jord eller i isoleringen mellan faserna. De olika typerna av elektriska fel förklaras nedan:

  1. Enkelfasigt fel mot jord – Det kallas också för ett fel mellan linje och jord. Det uppstår huvudsakligen på grund av isoleringsbrott mellan en av faserna och jorden. Enda linjen mot felet är det vanligaste felet i kraftsystemet. Deras sannolikhet att uppträda i kraftsystemet är 70 %.
  2. Fas-till-fas-fel – En sådan typ av fel förekommer sällan i kraftsystemet. Det kallas också för linje-till-linje-fel. Det uppstår när två ledare kortsluts. Risken för att de uppträder är knappt 15 % i kraftsystemet.
  3. Fel mellan två faser och jord – Vid denna typ av fel inträffar nedbrytningar av isoleringen mellan två faser och jord. Det är den allvarligaste typen av fel men förekommer sällan i kraftsystemet. Det kallas också för fel mellan linje och jord (L-L-G). Risken för att de ska inträffa är knappt 10 %.
  4. Fel från fas till fas och tredje fas till jord – Det är en kombination av fel från fas till fas och fel från fas till fas till jord. Sådana typer av fel uppstår på grund av att isoleringen mellan två faser bryts ner och att isoleringen mellan den tredje fasen och jorden bryts ner samtidigt. Risken för en sådan typ av fel är knappt 2 % till 3 %.
  5. Alla tre faserna mot jordfel – Det är den allvarligaste typen av fel och förekommer mycket sällan i kraftsystemet. Det inträffar på grund av att isoleringen mellan alla faser och mot jorden bryts. Det är 2 % till 3 % i kraftsystemet.
  6. Alla tre faserna kortsluts – Denna typ av fel inträffar huvudsakligen på grund av en isoleringsstörning mellan alla tre faserna. Deras uppkomst är sällan 2 % till 3 % i kraftsystemet.

De fyra första felen är av osymmetrisk karaktär och ger upphov till osymmetrisk ström, dvs. olika strömmar i de tre faserna. De två sista felen är av symmetrisk karaktär och ger upphov till symmetrisk ström, dvs. lika stor felström i alla tre faserna med 120º förskjutning.

Felens skadliga effekt på kraftsystemet

När felet inträffar flödar kraftig kortslutningsström i kretsen. Denna ström har följande nackdelar. Deras konsekvenser förklaras nedan i detalj.

  1. Den kraftiga strömmen på grund av felet orsakar överdriven uppvärmning som kan leda till brand eller explosion.
  2. Undertiden tar kortslutningsströmmen formen av en ljusbåge som kan orsaka avsevärda skador på kraftsystemets element.
  3. Kraftsystemets stabilitet kan påverkas negativt och till och med en fullständig avstängning av kraftsystemet kan inträffa.
  4. Skador på andra apparater i systemet kan orsakas på grund av överhettning och på grund av onormala mekaniska krafter som sätts upp.

Ett stort antal osymmetriska fel är tillfälliga till sin natur och kan försvinna inom några cykler, vilket skulle vara orsaken när en kvist (stam) faller över en ledning och bränner sig själv ut eller bara faller. De symmetriska trefasfel, uppstår i allmänhet på grund av driftspersonalens slarv.