Mitkä ovat tekijät, jotka vaikuttavat ukkoskuljettuun 10 kV jakeluverkkoon?

1. Indukoidun salaman ylipäästö

Indukoidun salaman ylipäästö viittaa tilapäiseen ylipäästeeseen, joka syntyy ilmakehässä olevien sähköjohtojen varrella lähellä tapahtuvaan salamavaikutukseen, vaikka johtoa ei olisi suoraan osunnut. Kun salama syttyy läheisyydessä, se indukoi johtimille paljon sähkömäärää, joka on vastakkaista pilvessä olevan sähkömäärän polaarisuuteen nähden.

Tilastotiedot osoittavat, että indukoidusta ylipäästöstä johtuvat salamahavait ovat noin 90 prosenttia kaikista havioista jakeluverkoissa, mikä tekee niistä pääasiallisen syyksi keskeytyksiin 10 kV jakeluverkoissa. Tutkimukset osoittavat, että jos 10 kV -johde on 10 metriä maanpinnan yläpuolella ja salama iskee 50 metrin päässä, voimme indukovat salamavirta voi saavuttaa arvon jopa 100 kA. Ilman asianmukaista salamansuojaa aiheutuva ylipäästö voi nousta huippuarvoihin jopa 500 kV. Jos johdevarusteen eristysarvo on riittämätön, tämä ylipäästö voi helposti rikkoutua tai jopa tuhota eristyksen, mikä johtaa lyhytkiertoihin tai johtimen vikaantumiseen.

2. Eristysarvo

Eristyksen epäonnistuminen, erityisesti eristysnokkien rikkoutumisen tai räjähtämisen seurauksena, on toinen tärkeä syy jakeluverkon havioihin. Eristysten toiminta määrää suoraan 10 kV jakeluverkon kokonaissuojan vahvuuden ja vaikuttaa merkittävästi järjestelmän luotettavuuteen.

Pitkäaikaisessa käytössä eristysten toiminta heikkenee ympäristösaasteiden, kosteuden, iän tai mekaanisen kuormituksen vuoksi. Ilman säännöllistä tarkastusta, huoltoa tai ajallaan tapahtuvaa vaihtoa, koko linjan eristysarvo voi heikentyä huomattavasti. Tämä heikennyminen lisää lyhytkierrosten todennäköisyyttä ylipäästöolosuhteissa – erityisesti ukkosmyrskyjen aikana – mikä lisää salamahavainten riskiä.

Siksi eristysten säännöllinen tarkastus ja huolto ovat olennaisia eristystason ylläpitämiseksi ja järjestelmän turvallisuuden takaamiseksi.

3. Salamansuojan asentaminen

3.1 Muuntajan suojaus

Kun salaman ylipäästö saavuttaa useita kertoja muuntajan nimittäistä jännitettä, se voi helposti rikkoutaa muuntajan neutraalipisteen ympärillä olevan eristyksen. Nykyisissä Kiinassa toteutetuissa asennuksissa surgesuoja-asemat ovat yleensä asennettu vain muuntajien korkeajännitepuolelle, kun taas alijännitepuolen suojaus on riittämätöntä.

Surgesuoja-asemat voidaan asentaa joko päällystysvalojen edelle tai jakeluverkon ulosjohtimen puolelle. Asennuksen yhteydessä surgesuoja-aseman alijännitepää pitää maata oikein.

On tärkeää huomioida, ettei neutraali-johtimestari (N-johtimestari) kuljetustekniikan suojauslaitteen alla ole toistuvasti maanjäristyksen. Muussa tapauksessa suojauslaitteet eivät ehkä toimi oikein, mikä vaarantaa koko suojajärjestelmän. Siksi alijännitesuuriveski-aseman maajohdosta pitää yhdistää muuntajan neutraalijohtimen ensimmäiseen pisteeseen ennen mitään toistuvia maanjäristyksiä.

3.2 Pylväsasennetut kytkimet ja katkaisijat

Pylväsasennettujen särkytapojen ja katkaisijoiden asentaminen voi huomattavasti parantaa 10 kV jakeluverkon luotettavuutta ja turvallisuutta. Kuitenkin käytännössä monet linjat eivät ole asennettu asianmukaista salamansuojaa näille kriittisille laitteille. Ilman surgesuoja-asemien asentamista näiden kytkinten molemmilla puolilla ne ovat alttiina vahingoittumiselle salaman ylipäästöjen vuoksi, mikä voi johtaa laitteiden vikaantumiseen ja pitkiin keskeytyksiin.

3.3 Särkytasoitus valoasemille ja muille yksiköille

10 kV jakeluverkosto koostuu monista kriittisistä yksiköistä, kuten valoasemista, kondensaattoriryhmistä ja jakelupaneeleista. Surgesuoja-asemat voidaan asentaa jokaiseen yksikköön (kokonaisvaltainen suojaus) tai valikoivasti vain avainyksiköihin.

Edellinen lähestymistapa sisältää korkeammat alkukustannukset, mutta tarjoaa huomattavasti paremman luotettavuuden ja järjestelmän kestävyyden. Valikoiva asentaminen vähentää kustannuksia, mutta saattaa jättää tietyt osiot alttiina. Valinta tulisi perustua riskiarviointiin, kuorman kriittisyyteen ja paikalliseen salamatoimintaan.