1. Indutseeritud äikeselämmetuse ülepinge
Indutseeritud äikeselämmetuse ülepinge viitab ajutisele ülepingele, mis tekib õhuvoolujoonidel lähedaste äikestõmbe tõttu, isegi kui joon ei ole otse tabanud. Kui läheduses toimub äikestõmbis, indukteeritakse juhtmetesse suur hulk laengut – vastandlaenguna äikestõmbe laengule.
Statistika näitab, et indutseeritud ülepinge tingitud äikestõmbedest voolujoonide vigade osakaal moodustab umbes 90% kogu vigadest, muutes selle peamiseks põhjuseks katkestuste tekkimiseks 10 kV jaotussüsteemides. Uuringud näitavad, et kui 10 kV joon asub 10 meetri kõrgusel maast ja äike tabab 50 meetri kaugusel, võib indukteeruda kuni 100 kA suuruseline äikesevool. Täiusliku äikekaitse puudumisel võib tulemuslik ülepinge jõuda kõrgeteni nagu 500 kV. Kui joone isolatsiooni tasemeid ei piisa, võib see ülepinge lihtsasti läbipäästa või isegi murda isolatsiooni, mille tulemuseks on väljakirgised või juhtme katkemine.
2. Isolatsioonitasemeid
Isolatsioonivigade, eriti insulatorite läbipääsmise või plahvatuse tõttu, on teine oluline põhjus jaotusjoonide vigadele. Insulatorite töökindlus määrab otseselt 10 kV jaotusjoone kogu isolatsioonijõu ja seega mõjutab oluliselt süsteemi usaldusväärsust.
Pikaajalises kasutuses võivad insulatorid halveneda keskkonnasute, niiskuse, vananemise või mehaanilise pingete tõttu. Regulaarsete kontrollide, hoolduse või ajakohase asendamise puudumisel võib kogu joone isolatsioonitasemeid oluliselt halveneda. See halvenemine suurendab väljakirgise tekkimise tõenäosust ülepingeolukordades, eriti äikestundides, mis veelgi suurendab äikestõmbedest tingitud katkestuste riski.
Seetõttu on regulaarne insulatorite kontroll ja hooldus hädavajalik, et tagada püsiv isolatsioonikindlus ja süsteemi ohutus.
3. Äikekaitse paigaldamine
3.1 Transformaatori kaitse
Kui äikeselämmetuse ülepinge jõuab mitu korda ületama transformaatori nimiaja ülepinget, võib see lihtsasti läbipäästa transformaatori neutraalpunkti ümber olevat isolatsiooni. Praegu Kasas Hiinas paigaldatakse surgemäärasid tavaliselt ainult transformaatorite kõrgepingevoolu poolt, samas kui madalapingevoolu poolt jäetakse kaitse ebapiisavaks.
Surgemäärad saavad paigaldada nii peamise lüliti ees kui ka jaotusjoone väljaviiva poolt. Paigaldamisel tuleb surgemäära madala-pingevoolu poolt õigesti maandada.
On oluline märkida, et neutraaljuhe (N-juhe) vooluühiku kaitse seadme allpool ei tohi mitmekordselt maandada. Vastasel juhul võib kaitse seade mitte õigesti töötada, nõrgestades kogu kaitseplaani. Seetõttu tuleb surgemäära madala-pingevoolu poolt maandamise juhe ühendada transformaatori neutraaljuhe esimese maanduspunktiga, enne kui see on mitmekordselt maandatud.
3.2 Püstikul paigaldatud lülitid ja eraldajad
Püstikul paigaldatud lülitete ja eraldajate paigaldamine võib oluliselt parandada 10 kV jaotusjoonte usaldusväärsust ja ohutust. Kuid praktikas puudub paljudel joontel need kriitiliste seadmete jaoks päris hästi äikekaitse. Kui surgemäärad pole selliste lülitite mõlemal pool paigaldatud, on nad haavatavad äikeselämmetuse ülepinge eest, mis võib tõmmata kaasa seadmete kahjustumise ja pikka kestva katkestuse.
3.3 Sürgekaitse lülituseadmete ja teiste üksuste jaoks
10 kV jaotussüsteem koosneb mitmest kriitilisest üksust, sealhulgas lülituseadmetest, kondensaatorpannadest ja jaotuspaneelidest. Surgemäärad saavad paigaldada igale üksusele (üldine kaitse) või valikuliselt ainult olulistele üksustele.
Esimene lähenemine hõlmab suuremaid algseid kulutusi, kuid pakub oluliselt suuremat usaldusväärsust ja süsteemi vastupidavust. Valikuline paigaldamine vähendab kulutusi, kuid võib jätta mõned osad eksponeerituks. Valikut tuleks teha riskianalüüsi, laadi kriitilisuse ja kohaliku äikestegevuse põhjal.