Pêşdengîna Berzavên Weha

Her zaman elektrik sistemlerinde normalden yüksek voltajlar meydana gelebilir. Bu anormal yüksek voltajlar, ağır yükün ani kesilmesi, yıldırım darbeleri, anahtarlama darbeleri gibi çeşitli nedenlerden dolayı ortaya çıkabilir. Bu yüksek voltaj stresleri, güç sistemindeki çeşitli ekipmanların ve yalıtıcıların izolasyonunu hasar gösterebilir. Ancak, tüm yüksek voltaj stresleri sistemin izolasyonunu hasar vermeye yetecek kadar güçlü olmayabilir, ancak yine de bu yüksek voltajların da elektrik gücü sisteminin düzgün çalışmasını sağlamak için önlenmesi gerekir.
Bunlar gibi yıkıcı ve yıkıcı olmayan anormal yüksek voltajlar, yüksek voltaj koruması vasıtasıyla sistemden ortadan kaldırılır.

Voltaj Dalgası

Güç sistemine uygulanan yüksek voltaj stresleri genellikle geçicidir. Geçici voltaj veya voltaj dalgası, çok kısa bir süre içinde voltajın aniden yüksek bir zirveye ulaşması olarak tanımlanır.
Voltaj dalgaları geçici doğasındadır, yani çok kısa bir süre boyunca var olurlar. Güç sistemindeki bu voltaj dalgalarının başlıca nedeni, yıldırım darbeleri ve sistemin anahtarlama darbeleridir. Ancak, güç sistemindeki yüksek voltaj ayrıca izolasyon başarısızlığı, yaymalı yer ve rezonans gibi nedenlerden de kaynaklanabilir.

Anahtarlama dalgası, izolasyon başarısızlığı, yaymalı yer ve rezonans nedeniyle elektrik güç sisteminde ortaya çıkan voltaj dalgaları, büyüklük olarak çok büyük değildir. Bu yüksek voltajlar genellikle normal voltaj seviyesinin iki katını zor geçer. Genellikle, güç sisteminin farklı ekipmanlarına uygun izolasyon, bu yüksek voltajlardan dolayı herhangi bir hasara engel olmak için yeterlidir. Ancak, yıldırım nedeniyle oluşan yüksek voltajlar çok yüksektir. Eğer yüksek voltaj koruması güç sistemine sağlanmazsa, ciddi hasar riski olabilir. Bu nedenle, güç sistemlerinde kullanılan tüm yüksek voltaj koruma cihazları, özellikle yıldırım dalgalarından dolayı kullanılır.

Şimdi, yüksek voltajların farklı nedenlerini tek tek ele alalım.

Anahtarlama Darbesi veya Anahtarlama Dalgası

Bir yükün olmadığı bir hat aniden açıldığında, hat üzerindeki voltaj normal sistem voltajının iki katına çıkar. Bu voltaj geçicidir. Bir yüklü hat aniden kapatıldığında veya kesildiğinde, hat üzerindeki voltaj da yeterince yükseğe çıkar. Sistemdeki hava patlamalı devre kesicinin açma işlemi sırasında meydana gelen akım kesme, sistemde yüksek voltaja neden olur. İzolasyon başarısızlığında, canlı bir iletken aniden toprağa bağlanır. Bu da sisteme aniden yüksek voltaj oluşturabilir.

Alternatör tarafından üretilen emf dalgası bozulduğunda, beşinci veya daha yüksek harmonikler nedeniyle rezonans sorunu ortaya çıkabilir. Aslında, beşinci veya daha yüksek harmoniklerin frekansları için, sistemde inductif reaktansın sistem kapasitif reaktansına eşit olduğu bir kritik durum oluşur. Bu iki reaktans birbirini iptal ettiği için, sistem tamamen dirençli hale gelir. Bu fenomen rezonans olarak adlandırılır ve rezonans sırasında sistem voltajı yeterince artabilir.
Ancak, yukarıda belirtilen tüm bu nedenler, sistemde çok yüksek olmayan yüksek voltajlar oluşturur.
Yıldırım darbelerinden dolayı oluşan yüksek voltaj dalgaları ise amplitud olarak çok yüksek ve son derece yıkıcıdır. Yıldırım darbesinin etkisi, dolayısıyla yüksek voltaj koruması için önlenmelidir.

Yıldırım Koruma Yöntemleri

Genellikle yıldırım koruması için kullanılan üç ana yöntem vardır. Bunlar:

1. Topraklama ekranı.

2. Üst topraklama kablosu.

3. Yıldırım yakalayıcı veya dalga bölmeleri.

Topraklama Ekranı

Topraklama ekranı genellikle elektrik alt istasyonları üzerinde kullanılır. Bu düzenlemede, bir GI tel ağı alt istasyonun üzerine monte edilir. Kullanılan GI teller, farklı alt istasyon yapılarından aracılığıyla düzgün bir şekilde topraklanır. Bu topraklanmış GI tel ağı, yıldırım darbeleri için çok düşük bir dirençli yol sağlar.

Bu yüksek voltaj koruma yöntemi çok basit ve ekonomiktir, ancak ana dezavantajı, farklı besleyiciler aracılığıyla alt istasyona ulaşabilecek seyahat eden dalgayı sisteme karşı koruyamamasıdır.

Üst Topraklama Kablosu

Bu yüksek voltaj koruma yöntemi, topraklama ekranına benzer. Tek fark, topraklama ekranı bir elektrik alt istasyonun üzerine yerleştirilirken, üst topraklama kablosu elektrik iletim ağının üzerine yerleştirilir. Uygun kesiti olan bir veya iki sargılı GI tel, iletim iletkenlerinin üzerine yerleştirilir. Bu GI teller, her bir iletim kulesinde düzgün bir şekilde topraklanır. Bu üst topraklama kabloları veya topraklama kabloları, yıldırım darbelerini doğrudan iletim iletkenlerine vurmaya izin vermek yerine, toprağa yönlendirir.

Yıldırım Yakalayıcı

Önceden tartışılan iki yöntem, yani topraklama ekranı ve üst topraklama kablosu, elektrik güç sistemini doğrudan yıldırım darbelerinden korumak için çok uygun olsa da, bu yöntemler, alt istasyon ekipmanlarına doğru ilerleyen yüksek voltajlı seyahat eden dalgalar karşısında hiçbir koruma sağlamaz.
Yıldırım yakalayıcı, yüksek voltajlı seyahat eden dalgalar için toprağa çok düşük bir impedanslı yol sağlayan bir cihazdır.
Yıldırım yakalayıcının kavramı çok basittir. Bu cihaz, doğrusal olmayan bir elektriksel direnç gibi davranır. Voltaj arttıkça direnç azalır ve tersi de geçerlidir, belirli bir voltaj seviyesinden sonra.

Bir yıldırım yakalayıcı veya dalga bölücü cihazının işlevleri aşağıda listelenebilir.

1. Normal voltaj seviyesinde, bu cihazlar kolayca sistemin voltajını dayanır ve sistem akımı için herhangi bir iletken yol sağlar.

2. Sistemin voltaj dalgası olduğunda, bu cihazlar fazla yükün toprağa giden çok düşük bir impedanslı yol sağlar.

3. Dalganın yükünü toprağa ilettikten sonra, voltaj normal seviyesine geri döner. Sonrasında yıldırım yakalayıcı, izolasyon özelliğini yeniden kazanır ve toprağa daha fazla akım geçirme durumunu önler.

Güç sistemlerinde kullanılan farklı türde yıldırım yakalayıcılar bulunmaktadır, örneğin çubuk boşluk yakalayıcı, boynuz boşluk yakalayıcı, çoklu boşluk yakalayıcı, dışarı atma tipi LA, van tipi LA.
Bunlara ek olarak, şu anda en yaygın olarak kullanılan yıldırım yakalayıcı, yüksek voltaj koruması için boşluksız ZnO yıldırım yakalayıcıdır.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.