Hvad er de faktorer, der påvirker lynets indflydelse på 10kV fordelingslinjer?

1. Induceret lynoverspænding

Induceret lynoverspænding henviser til den midlertidige overspænding, der opstår på overhængende fordelingslinjer som følge af nærliggende lynnedslag, selv når linjen ikke er direkte ramt. Når et lynnedslag forekommer i nærheden, induceres en stor mængde ladning på ledere—med modsat polaritet i forhold til ladingen i tordenens sky.

Statistikker viser, at fejl relateret til lyn, som er forårsaget af inducerede overspændinger, udgør omkring 90% af de samlede fejl på fordelingslinjer, hvilket gør det til den primære årsag til nedbrud i 10 kV fordelingssystemer. Forskning indikerer, at hvis en 10 kV linje befinder sig 10 meter over jorden og lyn nedslår 50 meter væk, kan der induceres en lynstrøm på op til 100 kA. Uden passende lynbeskyttelse kan den resulterende overspænding nå peakværdier på op til 500 kV. Hvis linjens isolationsniveau er utilstrækkeligt, kan denne overspænding nemt bore igennem eller endda knuse isolationen, hvilket fører til flaskeoverslag eller ledningsfejl.

2. Isolationsniveau

Isolationsfejl, især som følge af isolatornedbrydning eller -eksplosion, er en anden vigtig årsag til fejl i fordelingslinjer. Ydeevnen af isolatorer bestemmer direkte det samlede isolationsniveau af en 10 kV fordelingslinje og har derfor en betydelig indflydelse på systemets pålidelighed.

Under langvarig drift kan isolatorer forringes som følge af miljøforurening, fugt, aldring eller mekanisk stress. Uden regelmæssig inspektion, vedligeholdelse eller tilpasning kan isolationsniveauet for hele linjen forringes betydeligt. Denne forringelse øger sandsynligheden for flaskeoverslag under overspændelsesforhold—især under tordenvejr—hvad der yderligere øger risikoen for lyninduceret nedbrud.

Derfor er regelmæssig inspektion og vedligeholdelse af isolatorer afgørende for at sikre vedvarende isolationsintegritet og systemets sikkerhed.

3. Installation af lynbeskyttelse

3.1 Transformerbeskyttelse

Når lynoverspændingen når flere gange den nominale spænding, kan den nemt bore igennem isolationen omkring transformerens nulpunkt. I de fleste nuværende installationer i Kina er surgestopere typisk kun installeret på højspændingsiden af transformatorerne, mens beskyttelsen på lavspændingsiden er utilstrækkelig.

Surgestopere kan installeres enten foran hovedsikringen eller på udførselsledningen af fordelingslinjen. Under installation skal lavspændingskontakten på surgestoperen korrekt jordfæstes.

Det er afgørende at bemærke, at neutrallederen (N-led) bag en strømtype beskyttelsesenhed ikke må jordfæstes gentagne gange. Ellers kan beskyttelsesenheten mislykkes med at fungere korrekt, hvilket underminerer hele beskyttelsesskemaet. Derfor bør jordføringen fra lavspændings-surgestoperen være forbundet til den primære terminal på transformerens neutralleder, før enhver gentagen jordføring.

3.2 Pilemonterede brydere og afbrydere

Installation af pilemonterede kredsløbsbrydere og afbrydere kan betydeligt forbedre pålideligheden og sikkerheden af 10 kV fordelingslinjer. Men i praksis mangler mange linjer passende lynbeskyttelse for disse kritiske enheder. Uden surgestopere installeret på begge sider af sådanne brydere er de sårbar over for skade fra lynoverspændinger, hvilket potentielt kan føre til udstyrsskader og forlængede nedbrud.

3.3 Surgesikring for switchgear og andre enheder

Et 10 kV fordelingssystem består af flere kritiske enheder, herunder switchgear, kondensatorbanker og fordelingspaneler. Surgestopere kan installeres på hver enhed (komplet beskyttelse) eller selektivt kun på nøgleenheder.

Hvor den første tilgang indebærer højere startomkostninger, giver den en betydeligt højere pålidelighed og systemresiliens. Selektiv installation reducerer omkostningerne, men kan efterlade visse sektioner udsatte. Valget bør baseres på risikoassessment, kritikalitet af belastning og lokal lynaktivitet.