Atmospheric overvoltage sa mga de-koryenteng network

Ang biglaang panandaliang boltahe ay tumataas sa isang halaga na mapanganib sa pagkakabukod ng isang electrical installation ay tinatawag sobrang boltahe... Sa pamamagitan ng kanilang pinagmulan, ang mga overvoltage ay may dalawang uri: panlabas (atmospheric) at panloob (switching).

Ang mga atmospheric surge ay nagmumula sa direktang pagtama ng kidlat sa isang electrical installation o mula sa mga kidlat sa kalapit na lugar nito. Ang mga overvoltage sa atmospera ay kumakatawan sa pinakamalaking panganib para sa isang electrical installation, tulad ng sa mga direktang epekto kidlat maaari silang umabot sa 1,000,000 V, na may kasalukuyang kidlat na hanggang 200 kA. Hindi sila nakasalalay sa halaga ng nominal na boltahe ng electrical installation. Ang mga ito ay partikular na mapanganib para sa mas mababang boltahe na pag-install, dahil sa mga pag-install na ito ang mga distansya sa pagitan ng mga live na bahagi at ang antas ng pagkakabukod ay mas mababa kaysa sa mataas na boltahe.

Ang mga overvoltage sa atmospera ay nahahati sa sapilitan at direktang pagtama ng kidlat. Ang una ay nangyayari sa panahon ng paglabas ng kidlat malapit sa isang electrical installation, halimbawa isang substation o linya ng kuryente.Ang surge ay nabuo sa pamamagitan ng inductive effect ng isang thundercloud na sinisingil sa napakataas na potensyal (ilang milyong volts).

Sa kaso ng direktang pagtama ng kidlat, bilang karagdagan sa electromagnetic na pagkilos na nagiging sanhi ng overvoltage, ang mekanikal na pinsala ay sinusunod din, halimbawa ang paghahati ng mga kahoy na poste o overhead na mga natutulog sa linya ng kuryente.

Ang induced surges ay nasa order na 100 kV, na mas mababa kaysa sa surge na dulot ng direktang pagtama ng kidlat. Sila ay nagpapalaganap sa kahabaan ng mga konduktor ng overhead line pagkatapos ng paglabas sa anyo ng mga evanescent wave.

Ang isang kidlat sa karamihan ng mga kaso ay binubuo ng isang serye ng mga indibidwal na pulso na sumusunod sa isa't isa. Ang buong discharge ay tumatagal ng ikasampu ng isang segundo, at ang mga indibidwal na pulso ay may mga tagal ng sampu-sampung microsecond bawat isa. Ang bilang ng mga indibidwal na pulso sa panahon ng pagtama ng kidlat ay maaaring mula 1 hanggang 40.

Proteksyon ng mga electrical installation mula sa atmospheric overvoltage

Nabanggit sa itaas na ang mga overvoltage ng atmospera ay maaaring umabot ng ilang milyong volts. Ang pagkakabukod ng mga de-koryenteng pag-install ay hindi makatiis sa gayong mga antas ng boltahe, kaya nangangailangan ito ng karagdagang proteksyon laban sa pinsala. Pinipigilan ng mga ahente na ito ang pagkasira ng mga kagamitang elektrikal at dapat gamitin sa mga instalasyong elektrikal para mapataas ang walang patid na suplay ng kuryente sa mga mamimili at para protektahan ang mga tao at hayop.

Ang espesyal na atensyon ay dapat bayaran sa surge protection ng 10 at 0.4 kV overhead lines, gayundin ang mga consumer substation na matatagpuan sa mga rural na lugar.

Ang mga sunog ay maaaring maging isang malubhang kahihinatnan ng overvoltage, lalo na dahil sa direktang pagtama ng kidlat. Samakatuwid, ang pinaka-seryosong pansin ay binabayaran sa organisasyon ng isang tama at mapagkakatiwalaang proteksyon sa pagtatrabaho laban sa atmospheric overvoltage (o proteksyon ng kidlat).

Ang problema sa proteksyon ng kidlat ay kinabibilangan ng mga hakbang upang maprotektahan ang mga indibidwal na elemento ng mga electrical installation mula sa direktang pagtama ng kidlat, paghihiwalay ng mga de-koryenteng makina at aparato mula sa pinsala, mula sa mga impulses na dumadaan mula sa linya ng mga alon ng surge. Ang mga hakbang na ito ay bumulusok hanggang sa pag-install ng mga protective device at device na naglilihis ng isang salpok (wave) mula sa isang surge papunta sa lupa bago maabot ng alon ang anumang kritikal na elemento ng pag-install at i-disable ito.

Samakatuwid, ang pangunahing bahagi ng lahat ng mga proteksiyon na aparato ay mga earthing switch. Dapat silang matupad alinsunod sa PUE at magbigay ng maaasahang paglabas ng singil sa lupa.

Ang mga lightning arrester, arrester at spark arrestor ay ginagamit bilang pangunahing kagamitan sa proteksyon laban sa atmospheric overvoltage.

Ang mga pamalo ng kidlat ay naka-orient sa atmospheric discharge patungo sa kanilang mga sarili, na inaalis ito mula sa kasalukuyang nagdadala ng mga bahagi ng pag-install. Upang protektahan ang mga konsentradong bagay (halimbawa, mga substation o iba pang istruktura), ginagamit ang mga rod lightning rod, at para protektahan ang mga extended (halimbawa, mga wire sa ibabaw ng linya), ginagamit ang mga contact wire na lightning rod. Upang maubos ang singil sa lupa, mga arrester ay naka-install at kandila.

Para sa proteksyon ng kidlat ng mga generator at mga transformer ng istasyon, isang hanay ng mga paraan ay ibinigay para sa parehong proteksyon laban sa direktang pagtama ng kidlat at surge wave na bumabagsak mula sa linya.

Ang proteksyon laban sa direktang pagtama ng kidlat ay ibinibigay ng mga pamalo ng kidlat at pakikipag-ugnay sa kidlat sa mga paglapit ng overhead line sa istasyon o substation. Ang mga generator ay protektado mula sa mga alon na bumabagsak mula sa linya na may mga limitasyon na naglilimita sa amplitude ng alon sa isang halaga na hindi mapanganib sa pagkakabukod ng isang de-koryenteng makina.

Ang mga malalaking generator ay hindi inirerekomenda na direktang konektado sa mga papalabas na linya ng kuryente. Para sa mga maliliit na istasyon na nagbibigay ng kuryente sa mga mamimili sa boltahe ng generator, ang gayong koneksyon ay posible sa karagdagang pag-install ng mga espesyal na limiter na may pinabuting mga katangian sa generator.

Kung ang mga generator ay direktang konektado sa mga step-up na mga transformer, iyon ay, ayon sa generator-transformer block diagram, hindi sila nangangailangan ng mga espesyal na hakbang sa proteksyon laban sa poly overvoltage.

Ang mga overhead na linya na may boltahe na 6 — 35 kV, na ginawa sa mga kahoy na poste, ay hindi nangangailangan ng espesyal na proteksyon ng surge. Ang paglaban ng kidlat ng kanilang pagkakabukod ay ibinibigay ng mga katangian ng insulating ng kahoy. Narito ito ay mahalaga lamang upang mapanatili ang mga sumusunod na minimum na distansya ng pagkakabukod sa pagitan ng mga wire (sa kahoy): 0.75 m para sa boltahe 6-10, 1.5 m para sa boltahe 20 at 3 m para sa boltahe 35 kV.

Ang mga indibidwal na seksyon ng mga overhead na linya na may mahinang pagkakabukod (halimbawa, gamit ang metal o reinforced concrete support, pagkonekta sa overhead line gamit ang cable, atbp.) ay pinoprotektahan ng mga arrester o spark gaps (sa mababang alon) (tingnan ang — Mga hadlang sa tubo at Mga paghihigpit sa balbula). Ang paglaban ng mga grounding device ng mga device na ito ay dapat na hindi hihigit sa 10 ohms.

Ang mga limiter at spark gaps ay naka-install sa mga suporta ng dalawang overhead na linya na tumatawid sa isa't isa o sa intersection ng isang overhead na linya ng kuryente na may linya ng komunikasyon. Ang paglaban ng mga grounding device dito ay hindi dapat mas mataas sa 15 ohms. Ang mga saligan na slope ng mga suporta ay dapat na may bolted na koneksyon, at ang kanilang cross section ay dapat na hindi bababa sa 25 mm2.

Upang maibalik ang kapangyarihan sa itaas ng overhead na linya pagkatapos ng mabilis na lumilipas na mga pagkakamali ng kidlat, ginagamit ang mga awtomatikong reclosing device (awtomatikong muling pagsasara) ng mga linya. Sa matagumpay na operasyon ng mga awtomatikong recloser bilang isang aparatong proteksiyon sa kidlat, ang mga gumagamit ay hindi makakaramdam ng pagkagambala ng kuryente na hindi hihigit sa 0.2s, at ang kanilang normal na operasyon ay hindi maaabala.

Ang mga glandula ng cable ay protektado sa magkabilang dulo na may mga hinto.

Ang proteksyon ng mga network ng consumer na may boltahe na 0.38 / 0.22 kV ay isinasagawa lalo na maingat. Ang mga network na ito ay karaniwang aerial at ang kanilang disenyo ay pinaka-madaling kapitan sa atmospheric surge habang sila ay tumataas sa lahat ng iba pang mga istraktura at dumaan sa mga bukas na lugar.

Ang mga network na may mababang boltahe ay nilagyan ng mga aparatong proteksyon ng kidlat na nagpapalihis sa mga impulse discharge currents sa lupa. Pinapayagan ka nitong protektahan ang mga tao at hayop, maiwasan ang mga sunog na dulot ng kidlat at ang kanilang pagtagos sa mga panloob na kable ng kuryente.

Sa mga network na mababa ang boltahe, ang mga koneksyon sa grounding ng proteksyon ng kidlat ay ibinibigay para sa mga kawit o pin ng mga insulator ng lahat ng mga konduktor ng phase at ang neutral na konduktor.

Ang earthing ay ibinibigay din sa mga suporta na may wire taps sa mga bahay o direkta sa mga pasukan ng mga gusali. Ang paglaban ng protective earthing device ay hindi dapat lumampas sa 30 ohms.

Sa 10 / 0.4 kV na mga substation ng consumer, ang mga low-voltage na windings na konektado sa mga overhead na linya ay dapat protektahan ng mga arrester. Naka-install ang mga ito nang mas malapit hangga't maaari sa transpormer at konektado sa karaniwang ground circuit ng mga substation. Kapag ang kapangyarihan ng transpormer ay 630 kVA at higit pa, dalawang karagdagang proteksiyon na mga earthing ang ginawa kasama ang mga linya na umaabot mula dito - sa 50 at 100 m mula sa substation na may tinukoy na halaga ng pagtutol.