Ylivolttilaisuussuoja
Sähköjärjestelmässä on aina mahdollisuus kohtaa epänormaaleja ylipannostuksia. Nämä epänormaalit ylipannostukset voivat johtua eri syistä, kuten raskaan kuorman yhtäkkiöllisestä keskeyttämisestä, salamavaloimpulseista, kytkentäimpulseista jne. Nämä ylipannostuksen aiheuttamat stressit voivat vahingoittaa erilaisten laitteiden ja sähköjärjestelmän eristysten eristystä. Vaikka kaikki ylipannostuksen aiheuttamat stressit eivät ole riittävän vahvoja vahingoittamaan järjestelmän eristyksen, nämä ylipannostukset on silti vältettävä varmistaaksemme sähköjärjestelmän sujuvan toiminnan.
Nämä kaikki tuhoisat ja ei-tuhoisat epänormaalit ylipannostukset poistetaan järjestelmästä ylipannostussuojauksen avulla.
Pannostusvuoto
Sähköjärjestelmään kohdistuvat ylipannostuksen aiheuttamat stressit ovat yleensä tilapäisiä. Tilapäinen panna tai pannostusvuoto määritellään yhtäkkiöllisenä pannan nousuna hyvin korkealle huippuun lyhyessä ajassa.
Pannostusvuodot ovat tilapäisiä, eli ne kestävät hyvin lyhyen ajan. Pannostusvuotojen tärkein syy sähköjärjestelmässä on salaman impulssit ja järjestelmän kytkentäimpulssit. Ylipannostus sähköjärjestelmässä voi kuitenkin myös johtua eristysvirheistä, kaarisytyksistä maan kanssa ja resonaansista jne.
Kytkentävuodon, eristysvirheen, kaarisytyksen maan kanssa ja resonaansin vuoksi sähköjärjestelmässä esiintyvät pannostusvuodot eivät ole erityisen suuret. Nämä ylipannostukset tuskin ylittävät normaalin pannan tasoa kaksinkertaisesti. Yleensä asianmukainen eristys sähköjärjestelmän eri laitteisiin on riittävää näiden ylipannostusten aiheuttaman vahingon estämiseksi. Mutta salaman aiheuttamat ylipannostukset sähköjärjestelmässä ovat hyvin korkeita. Jos ylipannostussuojauksia ei tarjota sähköjärjestelmälle, on suuri mahdollisuus vakavaan vahingon aiheutumiseen. Siksi kaikki sähköjärjestelmässä käytetyt ylipannostussuojalaitteet ovat pääasiassa suunniteltu suojamaan salamavuotoja vastaan.
Keskustellaan nyt eri ylipannostuksen aiheuttajista yksi kerrallaan.
Kytkentäimpulssi tai kytkentävuoto
Kun tyhjä siirtojohto kytketään yhtäkkiä päälle, johtoon oleva panna kaksinkertaistuu normaaliin järjestelmän pannaan verrattuna. Tämä panna on tilapäinen. Kun ladattu johto kytketään yhtäkkiä pois, johtoa koskeva panna kasvaa huomattavasti, pääasiassa ilmakuplan kytkentäkytkimen avaustoiminnon aikana. Erityisesti kytkimen avaustoiminnon aikana tapahtuva virran katkaisu aiheuttaa ylipannostusta järjestelmässä. Eristyksen epäonnistuessa elossa oleva johto kytketään yhtäkkiä maahan. Tämä voi myös aiheuttaa yhtäkkiön ylipannostuksen järjestelmässä.
Jos vaihtovirtasähköntuotannon aiheuttama emf-aalto on vääristynyt, resonaansiongelma voi ilmetä 5:nnen tai korkeammien harmonisten aaltojen takia. Itse asiassa 5:nnen tai korkeampien harmonisten aaltojen taajuudessa järjestelmässä syntyy sellainen kriittinen tilanne, että järjestelmän induktiivinen reaktanssi on tasan yhtä suuri kuin järjestelmän kapasitiivinen reaktanssi. Koska nämä molemmat reaktanssit perumaan toisensa, järjestelmästä tulee pelkästään vastusmainen. Tätä ilmiötä kutsutaan resonaasiksi, ja resonaasissa järjestelmän panna voi kasvaa huomattavasti.
Mutta kaikki edellä mainitut syyt luovat järjestelmään ylipannostuksia, jotka eivät ole erityisen suuria.
Mutta salaman impulssien aiheuttamat ylipannostuksen vuodot järjestelmässä ovat hyvin suuret amplitudiltaan ja hyvin tuhoisia. Salaman impulssin vaikutuksen on siksi vältettävä sähköjärjestelmän ylipannostussuojauksen takaamiseksi.
Menetelmät salaman suojaamiseksi
Nämä ovat pääasiassa kolme yleisimmin käytettyä menetelmää salaman suojaamiseksi. Ne ovat
Maanjäteverkko.
Ylöspäin asetettu maajohto.
Salamanpysäyttäjä tai surgesuojain.
Maanjäteverkko
Maanjäteverkkoa käytetään yleensä sähköasemalla. Tässä järjestelyssä GI-kaapelin verkkoon asetetaan sähköaseman ylle. Maanjäteverkon GI-kaapelit kiinnitetään maasta eri sähköaseman rakenteiden kautta. Tämä maanjäteverkko sähköaseman ylle tarjoaa hyvin alhaisen vastuksen polun maalle salaman iskuille.
Tämä menetelmä korkeajänniteen suojaksi on hyvin yksinkertainen ja taloudellinen, mutta sen pääpiirre on, ettei se voi suojata järjestelmää kulkevasta korkeajännitevuodosta, joka saattaa levitä linjaa pitkin aseman laitteisiin.
Ylöspäin asetettu maajohto
Tämä ylipannostussuojauksen menetelmä on samankaltainen kuin maanjäteverkko. Ainoa ero on, että maanjäteverkko sijoitetaan sähköaseman ylle, kun taas, ylöspäin asetettu maajohto sijoitetaan sähkösiirtoverkon ylle. Yksi tai kaksi sopivasti valittua GI-kaapelia sijoitetaan siirtojohtojen ylle. Nämä GI-kaapelit kiinnitetään maasta jokaisessa siirtojohtoristikossa. Nämä ylöspäin asetetut maajohtot tai maajohtot ohjaavat kaikki salaman iskut maahan siirtopotentiaalien suoraan osuessa.
Salamanpysäyttäjä
Aiemmin käsitellyt kaksi menetelmää, eli maanjäteverkko ja ylöspäin asetettu maajohto, soveltuvat hyvin sähköjärjestelmän suojaksi suoraan salaman iskuilta, mutta nämä menetelmät eivät voi tarjota suojaa korkeajännitevuodolle, joka voi levitä linjaa pitkin aseman laitteisiin.
Salamanpysäyttäjä on laite, joka tarjoaa hyvin alhaisen impedanssin polun maalle korkeajännitevuodolle.
Salamanpysäyttäjän käsite on hyvin yksinkertainen. Tämä laite käyttäytyy epälineaarisen sähköisen vastuksen tavoin. Vastus pienenee, kun panna kasvaa, ja päinvastoin, tietyltä pannatasolta lähtien.
Salamanpysäyttäjän tai surgesuojaimen toiminta voidaan luetteloida alla.
Normaalilla pannatasolla nämä laitteet kestävät helposti järjestelmän pannan sähköisenä eristyneenä ja eivät tarjoa johtopolkua järjestelmän virran kulkemiseen.
Järjestelmässä esiintyessä pannostusvuoto, nämä laitteet tarjoavat hyvin alhaisen impedanssin polun liikavirran purkautumiseen maahan.
Liikavirran purkaututtua maahan, panna palaa normaalilevelle. Tällöin salamanpysäyttäjä palauttaa eristysominaisuutensa ja estää lisävirran virtaamisen maahan.
Sähköjärjestelmässä käytetään erilaisia salamanpysäyttäjiä, kuten sivunpäänpysäyttäjä, sarvisivunpäänpysäyttäjä, monisivunpäänpysäyttäjä, ulosheittopysäyttäjä, venttipysäyttäjä.
Lisäksi nykyään ylipannostussuojauksen tarkoituksiin käytetään usein myös ZnO-salamapysäyttäjää.
Lause: Kunnioita alkuperäistä, hyviä artikkeleita on jakamisen arvoa, jos on tekijänoikeusrikosehdotuksia ole yhteydessä poistaakseen.
