Šta je naponski talas

Šta je prekid napona?

Definicija

Prekid napona se definiše kao nagla i prekomjerna porasta napona koja može oštetiti električnu opremu u instalaciji. Prekomjerne napone na elektroenergetskim linijama nastaju zbog povećanja napona između faza ili između faze i zemlje. Prekidi napona su uglavnom kategorisani u dve šire kategorije: interne i eksterne prekomjerne napone.

Vrste prekida napona

Prekomjerne napone u elektrane mogu biti izazvani unutrašnjim smetnjama ili atmosferskim pojavinama. Na osnovu porekla ovih prekomjernih napona, prekidi napona su klasifikovani u dve glavne kategorije:

• Unutarnji prekomjeran napon

• Spoljašnji prekomjeran napon

Unutarnji prekomjeran napon

Kada se napon unutar elektroenergetske mreže podigne iznad njegove nominalne vrednosti samostalno, to se naziva unutarnji prekomjeran napon. Unutarnji prekomjerani naponi mogu biti privremeni, dinamički ili stacionarni po prirodi. Ako je talas prekomjernog napona privremeni, njegova frekvencija nema veze sa normalnom frekvencijom sistema, i obično traje samo nekoliko ciklusa.

Privremeni prekomjerani naponi mogu biti indukovani radom prekidača tokom preključivanja induktivnih ili kapacitivnih opterećenja. Mogu se takođe generisati kada se prekine veoma mali struja ili kada se jedna faza sistema sa izolovanom neutralom iznenada zemlja.

Dinamički prekomjerani naponi nastaju na normalnoj frekvenciji sistema i traju samo nekoliko sekundi. Ovi se mogu generisati kada se generator isključi ili kada se odjednom smanji veliki deo opterećenja.

Stacionarni prekomjerani naponi nastaju na frekvenciji sistema i mogu trajati duže vreme, ponekad do časa. Takvi prekomjerani naponi nastaju kada se zemljni krš na jednoj liniji zadrži duže vreme. Mogu se takođe nastati kada je neutrala zemljen putem bobine za potiskivanje lukovi, što dovodi do prekomjernog napona na zdravim fazama.

Ovi unutarnji prekomjerani naponi mogu preći tri do pet puta normalnu vrhunsku vrednost napona faza - do - neutrala sistema. Međutim, za opremu sa pravilnom izolacijom, oni su relativno manje štetni.

Unutarnji prekomjerani naponi su uglavnom uzrokovani sledećim faktorima:

• Rad sa prekidačem na neopterećenoj liniji: Tokom radova preključivanja, kada se linija poveže na izvor napona, iniciraju se talasi koji brzo nabavljaju liniju. U trenutku isključivanja, napon ovih talasa može trenutno dostići veličinu koja ne prelazi dvostruku vrednost napajanja.

• Iznenadno otvaranje linije sa opterećenjem: Kada se opterećenje na liniji iznenada ukloni, generiše se privremeni napon vrednosti e = iz0. Ovde, i predstavlja trenutnu vrednost struje u trenutku otvaranja linije, a (z0) je prirodni ili talasni impedans linije. Privremeni prekomjeran napon na liniji ne zavisi od napona linije. Kao rezultat, niskonaponski prenosni sistem ima istu verovatnoću da doživi prekomjerne napone iste veličine kao i visokonaponski sistem.

• Neuspeh izolacije: Neuspeh izolacije između linije i zemlje je česta pojava. Kada izolacija ne uspije, potencijal u tački greške iznenada pada sa svoje maksimalne vrednosti na nulu. To dovodi do generisanja negativnog talasa napona sa veoma strmim frontom, u formi talasa, koji se šire u oba smera.

Spoljašnji prekomjerani naponi

Prekomjerne napone izazvane atmosferskim razlaganjima, poput statičkih razlaganja ili udara munje, nazivaju se spoljašnji prekomjerani naponi. Spoljašnji prekomjerani naponi mogu postaviti značajan stress na izolaciju električne opreme. Intenzitet ovih napona varira u zavisnosti od prirode događaja munje.

Intenzitet munje zavisi od toga kako direktno je linija pogodjena. To može biti direktno glavnim razlaganjem, direktno grankom ili streamerom, ili zbog indukcije od bliskog prolaska munje bez dodira sa linijom.

Instalacije u elektrani mogu biti uglavnom klasifikovane u dve vrste. Jedna vrsta je električki izložena, što znači da je oprema direktno izložena prekomjernim naponom atmosferskog porekla. Druga vrsta nije električki izložena i stoga nije utičena ovim tipom prekomjernih napona.