Milyen tényezők befolyásolják a villámok hatását a 10 kV elosztási vonalakra?

1. Indukált mennydörgési túlramenet

Az indukált mennydörgési túlramenet azt a tranzient túlramenetre utal, amely a közelben fellángoló mennydörgés miatt keletkezik a felemelt elosztási vezetéken, még akkor is, ha a vezeték közvetlenül nem súlyosult. Amikor egy mennydörgési lángrész történik a közelben, nagy mennyiségű töltést indukál a vezetékre, ami ellentétes polaritású, mint a dörgőfelhőben lévő töltés.

A statisztikai adatok szerint az indukált túlramenekkel kapcsolatos hibák körülbelül 90%-ot tesznek ki az összes hibából a felemelt elosztási vezetéken, ezzel a fő okot képezve a 10 kV elosztási rendszerek kieséseire. A kutatások szerint, ha egy 10 kV vezeték 10 méter magas a talajtól, és a mennydörgés 50 méterre súlyosul, akár 100 kA mennydörgési áramot is indukálhat. Megfelelő mennydörgésvédelem nélkül a keletkező túlramenet csúcsértéke akár 500 kV-ra is emelkedhet. Ha a vezeték izolációs szintje elégtelen, ez a túlramenet könnyen megsemmisítheti vagy szétszakíthatja az izolációt, ami átutazást vagy vezetékhiba miatt eredményezhet.

2. Izolációs szint

Az izoláció meghibásodása, különösen az izolátorok megsérülése vagy robbanása, egy másik fő oka a felemelt elosztási vezetékek hibáinak. Az izolátorok teljesítménye közvetlenül határozza meg a 10 kV elosztási vezeték teljes izolációs erejét, és így jelentősen befolyásolja a rendszer megbízhatóságát.

Hosszú távú működés során az izolátorok környezeti szennyezés, nedvesség, öregedés vagy mechanikai stressz miatt romlanhatnak. Rendszeres ellenőrzés, karbantartás vagy időben történő cseré nélkül a teljes vezeték izolációs szintje jelentősen romolhat. Ez a romlás növeli a túlrameneti feltételek mellett, különösen mennydörgési idők alatt, az átutazás valószínűségét, ami tovább növeli a mennydörgési kiesések kockázatát.

Ezért az izolátorok rendszeres ellenőrzése és karbantartása létfontosságú, hogy garantálja a tartós izolációs integritást és a rendszer biztonságát.

3. Mennydörgésvédelem telepítése

3.1 Transzformátorvédelem

Amikor a mennydörgési túlramenet többszörösére emelkedik a transzformátor nominális feszültségénél, könnyen megsemmisítheti a transzformátor neutrális pontjának körülötti izolációt. Jelenleg Kínában a legtöbb telepítésben a túlramenvédőket csak a transzformátorok magasfeszültségi oldalán helyezik el, míg az alacsonyfeszültségi oldalon a védelem továbbra is hiányzik.

A túlramenvédőket a fő biztosító előtt vagy a kimeneti vezeték oldalán helyezhetik el. A telepítés során a túlramenvédő alacsonyfeszültségi végét megfelelően kell földelni.

Fontos megjegyezni, hogy a neutrális vezeték (N-vezeték) a jelenlegi típusú védelmi eszköz után nem szabad többszörös földelni. Ellenkező esetben a védelmi eszköz helytelenül működhet, ami kompromittálhatja a teljes védelmi rendszert. Tehát a túlramenvédő földelő vezetékét a transzformátor neutrális vezetékének első termináljához kell kötni, bármilyen ismétlődő földelési pont előtt.

3.2 Oszlopba épített kapcsolók és választókapcsolók

Az oszlopba épített átkapcsolók és választókapcsolók telepítése jelentősen javíthatja a 10 kV elosztási vezetékek megbízhatóságát és biztonságát. Azonban a gyakorlatban sok vezetéknek hiányzik a megfelelő mennydörgésvédelem ezekre a kritikus eszközökre. Ha a túlramenvédőket a kapcsolók mindkét oldalán nincs telepítve, ezek sebezhetőek a mennydörgési túlramenekkel szemben, ami eszközhiba és hosszú kiesésekhez vezethet.

3.3 Túlramenvédelem a kapcsolók és más egységek számára

A 10 kV elosztási rendszer több kritikus egységből áll, beleértve a kapcsolókészleteket, kondenzátorsorokat és elosztási paneljeket. A túlramenvédőket minden egységre (teljes védelem) vagy csak a kulcsegységekre lehet telepíteni.

Bár az első megoldás magasabb kezdeti költségekkel jár, jelentősen magasabb megbízhatóságot és rendszerezettséget nyújt. A szélsőséges telepítés csökkenti a költségeket, de bizonyos részeket kitettebbá tehet. A döntést a kockázatelemzés, a terhelés kritikalitása és a helyi mennydörgési tevékenység alapján kell meghozni.