Ano ang Voltage Surge?
Ang voltage surge ay inilalarawan bilang isang biglaang at labis na pagtaas ng voltageng maaaring masira ang mga kagamitan sa elektrisidad sa isang instalasyon. Ang mga overvoltage sa power lines ay nangyayari dahil sa pagtaas ng voltageng nasa pagitan ng mga phase o sa pagitan ng isang phase at lupa. Ang mga voltage surges ay pangunahing nakakategorya sa dalawang malaking uri: internal at external voltages.
Ang mga overvoltage sa isang power station maaaring mapabilis dahil sa mga panloob na pagkakalabag o sa mga atmospheric phenomena. Batay sa pinagmulan ng mga overvoltage na ito, ang mga voltage surges ay nakakategorya sa dalawang pangunahing uri:
Internal Overvoltage
External Overvoltage
Kapag ang voltageng nasa loob ng isang power system ay tumaas higit sa itinakdang halaga nito, ito ay tinatawag na internal overvoltage. Ang mga internal overvoltages maaaring maging transient, dynamic, o stationary sa natura. Kung ang overvoltage wave ay transient, ang frequency nito ay walang ugnayan sa normal na system frequency, at karaniwang tumatagal lamang ng ilang mga cycle.
Ang mga transient overvoltages maaaring mapabilis dahil sa operasyon ng mga circuit breakers sa pag-switch ng mga inductive o capacitive loads. Maaari rin itong mabuo kapag ang napakaliit na current ay tinigil o kapag ang isang phase ng isang sistema na may insulated neutral ay biglang inilapat sa lupa.
Ang mga dynamic overvoltages ay nangyayari sa normal na system frequency at tumatagal lamang ng ilang segundo. Maaari itong mabuo kapag ang isang generator ay tinanggal o kapag ang malaking bahagi ng load ay biglang nawala.
Ang mga stationary overvoltages ay nangyayari sa system frequency at maaaring tumagal ng mahabang panahon, minsan hanggang sa isang oras. Ang mga overvoltage na ito ay nabubuo kapag ang isang earth fault sa isang line ay tumagal ng mahabang panahon. Maaari rin itong mabuo kapag ang neutral ay inilapat sa lupa sa pamamagitan ng arc suppression coil, na nagreresulta sa overvoltage sa mga healthy phases.
Ang mga internal overvoltages na ito maaaring lumampas ng tatlong hanggang limang beses ang normal na phase - to - neutral peak voltage ng sistema. Gayunpaman, para sa mga kagamitan na may tamang insulation, sila ay mas kaunti ang nakakasama.
Ang mga internal overvoltages ay pangunahing dulot ng mga sumusunod na kadahilanan:
Switching Operation on Unloaded Line: Sa panahon ng mga switching operations, kapag ang isang line ay konektado sa isang voltage source, ang mga travelling waves ay sinimulan. Ang mga wave na ito ay mabilis na nagbabawas ng line. Sa sandaling ito ay natanggal, ang voltageng nasa mga wave na ito ay maaaring agad na umabot sa isang magnitude na hindi lumampas sa dalawang beses ang supply voltage.
Sudden Opening of Load Line: Kapag ang load sa isang line ay biglang tinanggal, ang isang transient voltage ng halagang e = iz0 ay nabuo. Dito, ang i ay kumakatawan sa instantaneous value ng current sa sandaling binuksan ang line, at (z0) ay ang natural o surge impedance ng line. Ang transient overvoltage sa line ay independiyente sa line voltage. Bilang resulta, ang isang low - voltage transmission system ay may parehong posibilidad na makaranas ng overvoltages ng parehong magnitude bilang isang high - voltage system.
Insulation Failure: Ang insulating breakdown sa pagitan ng line at lupa ay isang karaniwang pangyayari. Kapag ang insulation ay nabigo, ang potential sa punto ng pagkakamali ay biglang bumaba mula sa maximum value nito hanggang zero. Ito ay nagresulta sa pagbuo ng negative voltage wave na may napakastep na front, sa anyo ng surges, na nagpropagate sa parehong direksyon.
Ang mga overvoltages na dulot ng atmospheric discharges, tulad ng static discharges o lightning strokes, ay kilala bilang external overvoltages. Ang mga external overvoltages ay maaaring magbigay ng mahalagang stress sa insulation ng mga electrical equipment. Ang intensity ng mga voltageng ito ay nag-iiba depende sa natura ng lightning event.
Ang intensity ng lightning ay depende kung paano direktang tinamaan ang power line. Ito maaaring direktang tinamaan ng main discharge, direktang tinamaan ng branch o streamer, o dahil sa induction mula sa lightning flash na lumalampas malapit pero hindi tumutok sa line.
Ang mga installation sa isang power station maaaring pangunahing ikategorya sa dalawang uri. Ang isa ay electrically exposed, ibig sabihin ang aparato ay direktang nasasailaliman sa mga overvoltages ng atmospheric origin. Ang iba pa ay electrically non - exposed at kaya hindi naapektuhan ng uri ng overvoltage na ito.