Vilka är de faktorer som påverkar blixtens inverkan på 10kV-fördelningsledningar?

1. Inducerad blixtöverspänning

Inducerad blixtöverspänning hänvisar till den flyktiga överspänningen som genereras på öppna distributionsledningar på grund av närliggande blixtutsläpp, även om ledningen inte träffas direkt. När en blixt uppstår i närheten induceras ett stort mängd laddning på ledarna—med motsatt polaritet jämfört med laddningen i åskmolnet.

Statistiska data visar att fel orsakade av inducerade överspänningar utgör cirka 90% av totala fel på distributionsledningar, vilket gör det till den primära orsaken till strömavbrott i 10 kV-distributionsystem. Forskning indikerar att om en 10 kV-ledning är 10 meter ovan mark och blixt träffar 50 meter bort, kan en bliktström upp till 100 kA induceras. Utan lämplig bliktskydd kan den resulterande överspänningen nå toppvärden så höga som 500 kV. Om ledningens isoleringsnivå är otillräcklig kan denna överspänning enkelt tränga igenom eller till och med krossa isoleringen, vilket leder till gnistrande eller ledningsfel.

2. Isoleringsnivå

Isoleringssvikt, särskilt på grund av isolatorns sammanbrott eller explosion, är en annan viktig orsak till distributionsledningsfel. Insulatorers prestanda bestämmer direkt den totala isoleringsstyrkan i ett 10 kV-distributionslinje och påverkar därmed betydligt systemets tillförlitlighet.

Under långvarig drift kan insulatorer degenerera på grund av miljöföroreningar, fukt, åldring eller mekanisk stress. Utan regelbunden inspektion, underhåll eller tidig ersättning kan hela linjens isoleringsnivå försämras betydligt. Denna degradering ökar risken för gnistrande vid överspänningstillstånd—särskilt under åskoväder—vilket ytterligare ökar risken för blixtinducerade strömavbrott.

Därför är rutinmässig inspektion och underhåll av insulatorer nödvändigt för att säkerställa hållbar isolering och systemtrygghet.

3. Installation av bliktskydd

3.1 Transformer skydd

När blixtöverspänning når flera gånger den nominella spänningen kan den enkelt tränga igenom isoleringen runt transformatorns neutralpunkt. I de flesta nuvarande installationer i Kina installeras vanligtvis överspänningsbelägg endast på den högspännings-sidan av transformatorerna, medan skyddet på den lågspännings-sidan fortfarande är otillräckligt.

Överspänningsbelägg kan installeras antingen före huvudfusen eller på utgående lednings-sidan. Vid installation måste lågspännings-slutet av belägget korrekt jordas.

Det är viktigt att notera att den neutrala ledaren (N-ledaren) nedströms från en strömskydds-enhet får inte upprepat jordas. Annars kan skydds-enheten misslyckas med att fungera korrekt, vilket skadar hela skyddsschemat. Därför bör jordningsledningen för lågspännings-belägget anslutas till transformatorns neutralsladd, innan eventuella upprepade jordningspunkter.

3.2 Stolpsmonterade brytare och kopplingar

Installation av stolpsmonterade brytare och kopplingskopplingar kan mycket förbättra tillförlitligheten och säkerheten i 10 kV-distributionslinjer. Men i praktiken saknar många linjer lämpligt bliktskydd för dessa viktiga enheter. Utan överspänningsbelägg installerade på båda sidor av sådana kopplingar är de sårbara för skador från blixtöverspänningar, vilket kan leda till utrustningsfel och långa strömavbrott.

3.3 Överspänningsskydd för växelskåp och andra enheter

Ett 10 kV-distributions-system består av flera viktiga enheter, inklusive växelskåp, kondensatorbanker och distributionspaneler. Överspänningsbelägg kan installeras på varje enhet (omfattande skydd) eller selektivt endast på nyckelenheter.

Medan den senare metoden innebär högre initiala kostnader ger den betydligt högre tillförlitlighet och systemresilienst. Selektiv installation minskar kostnaden men kan lämna vissa delar utsatta. Valet bör baseras på riskbedömning, lastens kritikalitet och lokal bliktaktivitet.