מה הם הגורמים המשפיעים על השפעת ברק על קווי הפצה ב-10kV

1. מתח עודף מופען על ידי ברק

מתח עודף מופען על ידי ברק מתייחס למתח העדיף הזמני שנוצר בקווים תחת קשת עקב פגיעות ברק סמוכות, גם כאשר הקו לא נפגע ישירות. כאשר פליטת ברק מתרחשת בסביבה הקרובה, היא מפיעה כמות גדולה שלประ tích על המוליכים—בעלת קוטב מנוגד לאותוประיטך בענן הברק.

נתונים סטטיסטיים מראים כי תקלות הקשורות לברק הנגרמות על ידי מתח עודף מופען מהוות בערך 90% ממספר התקלות הכולל בקווי הפצה, מה שהופך אותן לסיבה העיקרית להפסקות בשירות במערכות הפצה של 10 kV. מחקרים מראים כי אם קו של 10 kV נמצא בגובה 10 מטר מעל הקרקע וברק פוגע 50 מטר הרחק, ניתן לייצר זרם ברק עד 100 kA. ללא הגנה מתאימה על ברק, המתח העודף הנוצר עשוי להגיע לערכים שיא של עד 500 kV. אם רמת ההפרדה של הקו אינה מספקת, מתח זה יכול בקלות לחדור או אפילו לפוצץ את ההפרדה, מה שיגרום לפליטות או כשל במוליך.

2. רמת ההפרדה

כישלון הפרדה, במיוחד כתוצאה מקריסת או התפוצצות מפרדים, הוא הגורם העיקרי האחר לתקלות בקווי הפצה. ביצועי המפרדים קובעים ישירות את חוזק ההפרדה הכללי של קו הפצה של 10 kV ולכן משפיעים משמעותית על אמינות המערכת.

במהלך פעילות ממושכת, מפרדים עשויים להתדרדר עקב זיהום סביבתי, לחות, זקנה או מאמץ מכני. ללא בדיקות, תחזוקה או החלפה בזמנים מתאימים, רמת ההפרדה של כל הקו יכולה להתדרדר באופן משמעותי. התדרדרות זו מגבירה את הסיכוי לפליטה במתח עודף—במיוחד במהלך סופות ברק—ומגבירה את הסיכון להפסקות הנגרמות על ידי ברק.

לכן, בדיקה ותחזוקה תקופתיות של מפרדים הן חיוניות כדי להבטיח שמירת שלמות ההפרדה והבטיחות של המערכת.

3. התקנת הגנה מפני ברק

3.1 הגנה על טרנספורמרים

כאשר מתח עודף מברק מגיע לכפולות רבות מהמתח המירבי, הוא יכול בקלות לחדור את ההפרדה סביב נקודת האפס של הטרנספורמר. בהתקנות הנפוצות כיום בסין, מעצורי מתח הם בדרך כלל מותקנים רק על צד המתח הגבוה של הטרנספורמרים, בעוד שהגנה על צד המתח הנמוך נשארת חסרת תוקף.

מעצורי מתח יכולים להיות מותקנים לפני המנורה הראשית או בצד המוצא של קו הפצה. במהלך ההתקנה, הקצה בעל המתח הנמוך של המעצר חייב להיות מוצמד לארץ בצורה נכונה.

חשוב לציין כי מוליך נייטרלי (N-line) שאחרי מכשיר הגנה מסוג זרם אסור להצמיד אותו לארץ שוב ושוב. אחרת, המכשיר הגנתי עשוי לא לעבוד נכון, מה שיבטל את כל תוכנית ההגנה. לכן, המוביל המצמד לארץ של המעצר בעל המתח הנמוך צריך להיות מחובר לקצה הראשי של מוליך הנייטרלי של הטרנספורמר, לפני כל נקודות הצמדה נוספות לארץ.

3.2 מפסקים ומפרקים מותקנים על עמודים

התקנת מפסקים ומפרקים מותקנים על עמודים יכולה להגביר משמעותית את האמינות והבטיחות של קווי הפצה של 10 kV. עם זאת, בפועל, רבים מהקווים חסרים הגנה מתאימה מפני ברק עבור מכשירים קריטיים אלה. ללא מעצרי מתח מותקנים משני הצדדים של מפסקים כאלה, הם חשופים לנזק ממתח עודף מברק, מה שיכול להוביל לכשל במתקנים ולהפסקות ממושכות.

3.3 הגנה מפני מתח עודף עבור ציוד מתנגן ואוניטים אחרים

מערכת הפצה של 10 kV מורכבת מאוניטים קריטיים מרובים, כולל ציוד מתנגן, בנקים של kondenzatoren ולוחות הפצה. מעצרי מתח יכולים להיות מותקנים על כל אוניט (הגנה מקיפה) או בחירה על אוניטים מרכזיים בלבד.

אם כי השיטה הראשונה דורשת עלויות התחלתית גבוהות יותר, היא מציעה אמינות גבוהה באופן משמעותי ועמידות מערכת. התקנה בבחירה מפחיתה עלויות אך יכולה להשאיר חלקים מסוימים חשופים. הבחירה צריכה להתבסס על הערכה של סיכונים, קריטיות המטען והפעילות המקומית של ברק.