Que Factores Influenzan no Impacto do Raio nas Liñas de Distribución de 10kV

1. Sobretensión inducida por rayos

A sobretensión inducida por rayos refírese á tensión transitoria xerada nas liñas de distribución aérea debido a descargas de relámpagos nas proximidades, incluso cando a liña non é golpeada directamente. Cando ocorre un relámpago nas inmediacións, indúcese unha gran cantidade de carga nos conductores, de polaridade oposta á carga na nube de tróños.

Os datos estatísticos amosan que as fallos relacionados coa luz asociados a sobretensiones inducidas representan aproximadamente o 90% dos fallos totais nas liñas de distribución, facendo desas a causa principal das interrupcións nos sistemas de distribución de 10 kV. As investigacións indican que, se unha liña de 10 kV está a 10 metros do solo e un raio atopa a 50 metros, pode inducirse unha corrente de raio de ata 100 kA. Sen a protección adecuada contra raios, a sobretensión resultante pode alcanzar valores máximos tan altos como 500 kV. Se o nivel de aislamento da liña é insuficiente, esta sobretensión pode perfurar ou incluso romper o aislamento, provocando flashovers ou fallo dos conductores.

2. Nivel de aislamento

O fallo do aislamento, especialmente debido ao desmoronamento ou explosión dos aisladores, é outra das causas principais dos fallos nas liñas de distribución. O rendemento dos aisladores determina directamente a resistencia global do aislamento dunha liña de distribución de 10 kV e, polo tanto, ten un impacto significativo na fiabilidade do sistema.

Ao longo do funcionamento a longo prazo, os aisladores poden degradarse debido á contaminación ambiental, humidade, envellecemento ou estrés mecánico. Sen inspeccións regulares, manutención ou substitución oportuna, o nivel de aislamento da liña completa pode deteriorarse significativamente. Esta degradación aumenta a probabilidade de flashover en condicións de sobretensión, especialmente durante tormentas, aumentando así o risco de interrupcións inducidas por raios.

Por tanto, a inspección e manutención rutinarias dos aisladores son esenciais para garantir a integridade sostenible do aislamento e a seguridade do sistema.

3. Instalación de protección contra raios

3.1 Protección de transformadores

Cando a sobretensión por raios alcanza varias veces a tensión nominal, pode perfurar facilmente o aislamento arredor do punto neutro do transformador. Nas instalacións actuais en China, os pararrayos suelen instalarse só no lado de alta tensión dos transformadores, mentres que a protección no lado de baixa tensión permanece inadecuada.

Os pararrayos poden instalarse antes do fusible principal ou no lado da liña de alimentación de saída. Durante a instalación, o terminal de baixa tensión do pararrayos debe estar adequadamente terraado.

É crucial notar que o conductor neutro (N-line) a montante dun dispositivo protector de corrente non debe ser terraado repetidamente. Caso contrario, o dispositivo protector pode non funcionar correctamente, comprometendo todo o esquema de protección. Polo tanto, o cable de terra do pararrayos de baixa tensión debe conectarse ao terminal primario do conductor neutro do transformador, antes de calquera punto de terraado repetido.

3.2 Interruptores e interruptores de poste

A instalación de interruptores e interruptores de poste pode mellorar significativamente a fiabilidade e a seguridade das liñas de distribución de 10 kV. No entanto, na práctica, moitas liñas carecen de protección adecuada contra raios para estos dispositivos críticos. Sen pararrayos instalados en ambos os lados destes interruptores, están vulnerables a danos por sobretensiones de raios, poido levar a fallos de equipos e interrupcións prolongadas.

3.3 Protección contra sobretensiones para armarios de conmutación e outras unidades

Un sistema de distribución de 10 kV consta de múltiples unidades críticas, incluíndo armarios de conmutación, bancos de condensadores e painéis de distribución. Os pararrayos poden instalarse en cada unidade (protección comprehensiva) ou selectivamente só en unidades clave.

A primeira abordaxe implica custos iniciais máis altos, pero proporciona unha fiabilidade e resiliencia do sistema significativamente máis altas. A instalación selectiva reduz o custo, pero pode deixar certas seccións expostas. A elección debe basarse na avaliación de riscos, na criticidade da carga e na actividade local de raios.