Какви са факторите, влияещи върху въздействието на мълниите върху 10кВ разпределителните линии

1. Индуктирано надпревишаване на напрежението от мълния

Индуктираното надпревишаване на напрежението от мълния се отнася до преходното надпревишаване, генерирано във високонапрегнатите разпределителни линии, причинено от близки разрази на мълнии, дори когато линията не е ударила директно. Когато в близост се случи мълниев удар, той индуцира голямо количество заряд в проводниците — с противоположен посока на заряда в гръмовития облак.

Статистически данни показват, че повредите, свързани с мълнии, причинени от индуктирани надпревишавания на напрежението, представляват приблизително 90% от общите повреди в разпределителните линии, като това е основната причина за прекъсванията в системите за разпределение на 10 кВ. Изследванията показват, че ако 10-киловолтна линия е на 10 метра над земята и мълния удари на 50 метра разстояние, може да се индуцира мълниев ток до 100 кА. Без подходяща защита от мълнии, резултантното надпревишаване на напрежението може да достигне върховни стойности до 500 кВ. Ако изолационната степен на линията е недостатъчна, това надпревишаване на напрежението лесно може да пробие или дори разкъса изолацията, водейки до пробиви или повреди на проводниците.

2. Изолационна степен

Повредата на изолацията, особено поради пробив или експлозия на изолаторите, е друга основна причина за повреди в разпределителните линии. Производителността на изолаторите директно определя общата изолационна сила на 10-киловолтната разпределителна линия и значително влияе върху надеждността на системата.

С течение на времето изолаторите могат да се деградират поради околната среда, влажност, стареене или механични напрежения. Без регулярна проверка, поддръжка или навременно заместване, изолационната степен на цялата линия може значително да се влоши. Тази деградация увеличава вероятността за пробив при условия на надпревишаване на напрежението — особено по време на грозни, което допълнително увеличава риска от прекъсвания, причинени от мълнии.

Затова редовната проверка и поддръжка на изолаторите са необходими, за да се гарантира продължителната целост на изолацията и безопасността на системата.

3. Установка на защита от мълнии

3.1 Защита на трансформаторите

Когато надпревишаването на напрежението от мълния достигне няколко пъти номиналното напрежение, то лесно може да пробие изолацията около нейтралната точка на трансформатора. В повечето съвременни инсталации в Китай, пресичачите на бурни токове обикновено се инсталират само на високонапрегнатата страна на трансформаторите, докато защитата на нисконапрегнатата страна остава недостатъчна.

Пресичачите на бурни токове могат да бъдат инсталирани или пред главния предпазен предохранител или на изходящата страна на разпределителната линия. По време на инсталацията, нисконапрегнатият терминал на пресичача трябва да бъде правилно заземен.

Е важно да се отбележи, че нейтралният проводник (N-линия) след устройство за защита от ток не трябва да бъде многократно заземен. В противен случай, устройството за защита може да не работи коректно, компрометирайки целия защитен план. Затова, заземителната жица на нисконапрегнатия пресичач трябва да бъде свързана с первичния терминал на нейтралния проводник на трансформатора, преди всички многократни точки на заземяване.

3.2 Поставени на стълба ключове и разделители

Инсталирането на ключове и разделители, поставени на стълба, може значително да подобри надеждността и безопасността на 10-киловолтните разпределителни линии. Обаче, в практиката, много линии липсват подходяща защита от мълнии за тези критични устройства. Без пресичачи на бурни токове, инсталирани от двете страни на такива ключове, те са уязвими към повреди от надпревишавания на напрежението от мълнии, което може да доведе до повреда на оборудването и продължителни прекъсвания.

3.3 Защита от бурни токове за щитове и други единици

10-киловолтната система за разпределение се състои от множество критични единици, включително щитове, кондензаторни блокове и разпределителни панели. Пресичачите на бурни токове могат да бъдат инсталирани на всяка единица (комплексна защита) или селективно само на ключови единици.

Първият подход изисква по-високи начални разходи, но предоставя значително по-голяма надеждност и устойчивост на системата. Селективната инсталация намалява разходите, но може да остави определени секции изложени. Изборът трябва да се базира на оценка на риска, критичността на товара и местната активност на мълниите.