Koji su faktori koji utječu na utjecaj munje na distribucijske linije od 10kV?

1. Inducirani preopterećenje od munjice

Inducirano preopterećenje od munjice odnosi se na privremeno preopterećenje koje se generira na nadzemnim distribucijskim linijama zbog bliskih munjičnih razboja, čak i kada linija nije direktno pogodjena. Kada se munja pojavi u blizini, inducira veliku količinu naboja na vodnicima—suprotnog pola s obzirom na naboj u grmljavinskoj oblaku.

Statistički podaci pokazuju da greške uzrokovane induciranim preopterećenjima od munjice čine približno 90% ukupnih grešaka na distribucijskim linijama, što ih čini glavnim uzrokom ispadanja u 10 kV distribucijskim sustavima. Istraživanja pokazuju da ako je 10 kV linija 10 metara iznad zemlje i munja pogodi 50 metara daleko, može se inducirati munjični struja do 100 kA. Bez pravilne zaštite od munjice, rezultirajuće preopterećenje može doseći vrhunske vrijednosti do 500 kV. Ako je razine izolacije linije nedovoljna, ovo preopterećenje lako može probiti ili čak razbiti izolaciju, što dovodi do proboja ili otkaza vodnika.

2. Razine izolacije

Otpad izolacije, posebno zbog kvarova ili eksplozija izolatora, predstavlja još jedan glavni uzrok grešaka na distribucijskim linijama. Performanse izolatora direktno određuju ukupnu snagu izolacije 10 kV distribucijske linije, što značajno utječe na pouzdanost sustava.

Tijekom dugotrajne upotrebe, izolatori se mogu degradirati zbog okružene onesnaženosti, vlage, starenja ili mehaničkog opterećenja. Bez redovitog pregleda, održavanja ili pravočasnog zamjenjivanja, razine izolacije cijele linije može značajno poteći. Ova degradacija povećava vjerojatnost proboja pri preopterećenju—posebno tijekom grmljavina—dodatno povećavajući rizik od ispadanja uzrokovanih munjicama.

Stoga su redoviti pregledi i održavanje izolatora nužni za osiguranje trajne integriteta izolacije i sigurnosti sustava.

3. Instalacija zaštite od munjice

3.1 Zaštita transformatora

Kada preopterećenje od munjice doseže nekoliko puta nominalnu naponsku razinu, lako može probiti izolaciju oko neutralne točke transformatora. U većini trenutnih instalacija u Kini, zaustavljači preopterećenja obično su instalirani samo na strani visokog napona transformatora, dok zaštita na strani niskog napona ostaje nedovoljna.

Zaustavljači preopterećenja mogu biti instalirani ili ispred glavnog presjeka ili na strani izlaznog vodnika distribucijske linije. Tijekom instalacije, niskonaponska strana zaustavljača mora biti pravilno zaslonjena.

Važno je napomenuti da neutralni vodnik (N-vodnik) ispod uređaja zaštite strujnog tipa ne smije biti ponavljano zaslonjen. Inače, uređaj zaštite može nepravilno raditi, kompromitirajući cijeli sustav zaštite. Stoga treba da se zasloni zaustavljača niskog napona spoji na primarni terminal neutralnog vodnika transformatora, prije bilo kakvih ponovljenih tačaka zaslonjenja.

3.2 Prekidači i odvojioci montirani na stupove

Instalacija prekidača i odvojika montiranih na stupove može značajno poboljšati pouzdanost i sigurnost 10 kV distribucijskih linija. Međutim, u praksi, mnoge linije nemaju pravilnu zaštitu od munjice za te ključne uređaje. Bez zaustavljača preopterećenja instaliranih na obje strane takvih prekidača, oni su osjetljivi na oštećenja od preopterećenja od munjice, što može dovesti do otkaza opreme i dugotrajnih ispadanja.

3.3 Zaštita od preopterećenja za aparatne sklopove i druge jedinice

10 kV distribucijski sustav sastoji se od više ključnih jedinica, uključujući aparatne sklopove, kondenzatorske banke i distribucijske ploče. Zaustavljači preopterećenja mogu biti instalirani na svaku jedinicu (kompleksna zaštita) ili selektivno samo na ključne jedinice.

Iako pristup kompleksne zaštite zahtijeva veće početne troškove, pruža značajno veću pouzdanost i otpornost sustava. Selektivna instalacija smanjuje troškove, ali može ostaviti određene dijelove izložene. Izbor treba temeljiti na procjeni rizika, kritičnosti opterećenja i lokalne aktivnosti munjice.