Александр Штейнгауз - Завод без людей

Если же плавкие вставки подобраны неправильно, а это всегда бывает, когда доморощенные электрики вместо пробок вставляют «жучки», то они при коротком замыкании могут не расплавиться. Тогда часть проводки, в которой произошло замыкание, не отключится от сети и по ней потечет ток короткого замыкания, в десятки, а то и в сотни раз превышающий нормальный ток. При этом начнут нагреваться провода не только в поврежденном участке, но и в остальной части сети, и могут случиться разные неприятности. От перегрева провода могут замкнуться еще где-нибудь, что приведет к новому возрастанию тока и еще большему нагреву остальной части проводки, обмоток понизительного трансформатора и так далее. Может возникнуть и пожар.

Поэтому плавкие вставки ставятся не только в квартирах. Ставятся они и дальше, на каждом разветвлении электрической сети низкого напряжения. Чем более мощный потребитель, тем более мощные плавкие вставки. Некоторые виды электрического оборудования защищаются плавкими вставками, которые перегорают от тока в 30 тысяч ампер! Такой ток потребляют почти 30 тысяч стоваттных лампочек на напряжении 127 вольт.

Что же, и линии электропередач тоже защищают от повреждений плавкими вставками? Нет, так делать невыгодно. Хоть плавкая вставка, перегорев, и защитит линию от развития повреждения или аварии, однако сделает это она не так хорошо, как другие автоматические устройства, называемые релейной защитой. Устройства релейной защиты — это автоматы, отключающие поврежденное оборудование от остальной части сети. По существу, они играют роль пробок, но только их задачи и условия работы значительно сложнее. Релейная защита применяется и для защиты линий и для защиты оборудования — трансформаторов, генераторов, синхронных компенсаторов. В наши дни, когда по линиям передач передаются очень высокие мощности, когда и генераторы и трансформаторы также работают на очень высоких мощностях и напряжениях, от релейной защиты требуется очень большое быстродействие.

Так, в случае повреждения на линии релейная защита линии срабатывает за десятые доли секунды, а в новейших системах время ее срабатывания доведено до 0,03—0,04 секунды. За это время поврежденный участок линии или поврежденное устройство должны отключиться. Обычно при этом повреждение не успевает развиться и вывести из строя линию или, например, трансформатор.

Когда в линии происходит повреждение, между проводами линии или между проводами и землей может возникнуть электрическая дуга. Она-то и создает короткое замыкание. Если эту дугу погасить, короткое замыкание может исчезнуть, и линия вновь станет работоспособной. Погасить же дугу можно только, прервав ток по линии, хотя бы на очень малое время. Релейная защита как раз и является такой автоматикой, которая отключает линию, когда на ней возникает короткое замыкание. Но релейная защита не просто отключает линию, она может делать гораздо более умные вещи. Реле защиты, обнаружив на линии короткое замыкание, дают команду на специальный аппарат — высоковольтный выключатель. Высоковольтный выключатель отключает линию, рвет ток. Но не надолго. Выждав немного, он вновь включает линию. Если короткое замыкание было за счет дуги, то она к этому времени погаснет, и линия снова сможет передавать электроэнергию. Но если короткое замыкание не исчезло, то вновь выключатель получит команду на отключение. Такое повторное включение и отключение может производиться несколько раз. Чаще всего за два — три таких повторных включения повреждение устраняется. Если же оно все-таки не устранится, тогда линия будет отключена до тех пор, пока ремонтники не устранят причины короткого замыкания.

В наше время релейная защита обеспечивает очень высокую надежность работы линий электропередач и прочего оборудования. Поэтому-то случаи, когда передача энергии от электростанции прекращается, почти полностью исключены.

Если же за работой линии вместо автоматов релейной защиты наблюдали бы люди, то дело обстояло бы неизмеримо хуже.

Люди не могут столь же быстро и точно реагировать на различные отклонения от нормального режима, как автоматы релейной защиты. Им нужны в лучшем случае секунды. А это слишком долго в данном случае и может привести к крупным авариям.

Но не только в быстроте автоматика превосходит человеческие способности, она превосходит их и в том случае, когда требуется регулировать процесс с очень высокой точностью.