ما هي العوامل المؤثرة في تأثير الصواعق على خطوط التوزيع بجهد 10 كيلوفولت

1. الجهد الزائد الناتج عن الصواعق المحفزة

يشير الجهد الزائد الناتج عن الصواعق المحفزة إلى الجهد الزائد المؤقت الذي ينشأ على خطوط التوزيع الجوية بسبب صواعق قريبة، حتى لو لم يتم ضرب الخط مباشرة. عندما يحدث فلاش للصاعقة بالقرب من المنطقة، فإنه يحث كمية كبيرة من الشحنات على الموصلات - ذات قطبية معاكسة للشحنات في السحابة الرعدية.

تظهر البيانات الإحصائية أن الأعطال المتعلقة بالصواعق التي تسببها الجهود الزائدة المحفزة تمثل حوالي 90٪ من إجمالي الأعطال على خطوط التوزيع، مما يجعلها السبب الرئيسي لانقطاع الكهرباء في أنظمة التوزيع 10 كيلوفولت. تشير الأبحاث إلى أنه إذا كان خط 10 كيلوفولت على ارتفاع 10 أمتار فوق الأرض وضربت الصاعقة على بعد 50 متراً، يمكن أن يحث جريان صاعقة يصل إلى 100 كيلو أمبير. بدون حماية صواعق مناسبة، يمكن أن يصل الجهد الزائد الناتج إلى قيم ذروة تصل إلى 500 كيلوفولت. إذا كانت مستوى العزل للخط غير كافية، فإن هذا الجهد الزائد يمكن أن يخترق أو حتى يكسر العزل بسهولة، مما يؤدي إلى حدوث انفجار أو فشل الموصلات.

2. مستوى العزل

فشل العزل، خاصة بسبب انهيار أو انفجار العوازل، هو سبب آخر رئيسي للأعطال في خطوط التوزيع. أداء العوازل يحدد بشكل مباشر القوة الكلية للعزل في خط التوزيع 10 كيلوفولت وبالتالي يؤثر بشكل كبير على موثوقية النظام.

مع مرور الوقت، قد يتدهور العوازل بسبب التلوث البيئي، الرطوبة، الشيخوخة، أو الضغط الميكانيكي. بدون فحص دوري، صيانة، أو استبدال في الوقت المناسب، يمكن أن يتدهور مستوى العزل للخط بأكمله بشكل كبير. هذا التدهور يزيد من احتمالية حدوث الانفجار تحت ظروف الجهد الزائد - خاصة خلال العواصف الرعدية - مما يزيد من خطر الانقطاع الناتج عن الصواعق.

لذلك، الفحص والصيانة الدورية للعوازل أمر أساسي لضمان استمرارية سلامة العزل والنظام.

3. تركيب حماية الصواعق

3.1 حماية المحولات

عندما يصل الجهد الزائد الناتج عن الصواعق إلى عدة مرات الجهد المقنن، فإنه يمكن أن يخترق بسهولة العزل حول نقطة المحايد للمحول. في معظم التثبيتات الحالية في الصين، يتم تركيب مكابح الصواعق عادةً فقط على الجانب العالي الجهد للمحولات، بينما تظل الحماية على الجانب المنخفض الجهد غير كافية.

يمكن تركيب مكابح الصواعق إما قبل القاطع الرئيسي أو على الجانب الخارجي لخط التوزيع. أثناء التركيب، يجب تأريض الطرف المنخفض الجهد للمكبح بشكل صحيح.

من المهم ملاحظة أن موصل المحايد (N-line) الواقع بعد جهاز حماية نوع التيار يجب ألا يتم تأريضه بشكل متكرر. وإلا، فقد يفشل جهاز الحماية في العمل بشكل صحيح، مما يعرض نظام الحماية بأكمله للخطر. لذلك، يجب توصيل سلك التأريض للمكبح المنخفض الجهد بطرف المحول الأولي للمحايد، قبل أي نقاط تأريض متكررة.

3.2 المقاطع والأجهزة الفاصلة المعزولة

يمكن أن يحسن تركيب المقاطع الفاصلة والمفاتيح المعزولة بشكل كبير موثوقية وأمان خطوط التوزيع 10 كيلوفولت. ومع ذلك، في الممارسة العملية، العديد من الخطوط لا تتمتع بحماية صواعق مناسبة لهذه الأجهزة الحرجة. بدون تركيب مكابح الصواعق على جانبي هذه المفاتيح، تكون عرضة للتلف بسبب الجهود الزائدة الناتجة عن الصواعق، مما قد يؤدي إلى فشل المعدات وانقطاع طويل الأمد.

3.3 حماية الصواعق للمعدات الكهربائية والعناصر الأخرى

يتكون نظام التوزيع 10 كيلوفولت من عدة عناصر حاسمة، بما في ذلك المعدات الكهربائية، بنوك المكثفات، ولوحات التوزيع. يمكن تركيب مكابح الصواعق على كل وحدة (حماية شاملة) أو اختيارياً على الوحدات الرئيسية فقط.

بينما تتطلب الطريقة الأولى تكاليف أولية أعلى، إلا أنها توفر موثوقية وقوة نظام أكبر بكثير. يقلل التركيب الاختياري من التكلفة ولكنه قد يترك بعض الأقسام مكشوفة. يجب أن يكون الاختيار بناءً على تقييم المخاطر، أهمية الحمل، ونشاط الصواعق المحلي.