Overbelssikring
Det er alltid en sjanse for at et elektrisk strømsystem kan utsettes for uvanlige overspenninger. Disse uvanlige overspenningsnivåene kan oppstå av ulike grunner, som plutselig avbrudd av tung last, lynimpulser, skruvinger og lignende. Disse overspenningsstressene kan skade isolasjonen på ulike enheter og isolatorer i strømsystemet. Selv om ikke alle overspenningsstressene er sterke nok til å skade systemets isolasjon, bør disse overspenningsnivåene unngås for å sikre jevn drift av elektriske strømsystemer.
Disse forskjellige typene destruktive og ikke-destruktive uvanlige overspenninger fjernes fra systemet ved hjelp av over voltage protection.
Spenningsstøt
Overspenningsstressene som påføres strømsystemet, er generelt midlertidige. Midlertidig spenning eller spenningsstøt defineres som en plutselig økning i spenningen til et høyt toppunkt i en svært kort periode.
Spenningsstøtene er midlertidige, det vil si de eksisterer i en svært kort periode. De viktigste årsakene til disse spenningsstøtene i strømsystemet er pga. lynimpulser og skruvinger i systemet. Men overspenning i strømsystemet kan også forårsakes av isolasjonsfeil, buelagde jordkontakter og resonans osv.
Spenningsstøtene som oppstår i elektriske strømsystemer pga. skruving, isolasjonsfeil, buelagde jordkontakter og resonans, er ikke veldig store i størrelse. Disse overspenningsnivåene krysser knapt to ganger det normale spenningsnivået. Generelt er riktig isolasjon av de ulike enhetene i strømsystemet tilstrekkelig for å forhindre skader pga. disse overspenningsnivåene. Men overspenningsnivåer som oppstår i strømsystemet pga. lyn er veldig høye. Hvis over voltage protection ikke er satt i systemet, kan det være stor sjanse for alvorlig skade. Derfor brukes alle overspenningsbeskyttelsesenheter i strømsystemet hovedsakelig mot lynstøt.
La oss diskutere ulike årsaker til overspenninger en etter en.
Skruving eller skruvingstøt
Når en tom transmisjonslinje plutselig slås på, blir spenningen på linjen dobbelt så stor som det normale systemspenningen. Denne spenningen er midlertidig. Når en belasted linje plutselig slås av eller avbrytes, blir spenningen over linjen også høy nok. Strømbryting i systemet, spesielt under åpning av luftstrøm-brytere, forårsaker overspenning i systemet. Ved isolasjonsfeil, blir en levende ledning plutselig jordet. Dette kan også forårsake plutselige overspenninger i systemet.
Hvis EMF-bølgen produsert av alternatoren er deformert, kan problemet med resonans oppstå pga. 5te eller høyere harmoniske. Faktisk for frekvenser av 5te eller høyere harmoniske, oppstår en kritisk situasjon i systemet, slik at induktiv reaktivitetsmotstand i systemet blir akkurat like stor som kapasitiv reaktivitetsmotstand i systemet. Siden disse to motstandene nullstiller hverandre, blir systemet rent resistivt. Dette fenomenet kalles resonans, og ved resonans kan systemspenningen økes betydelig.
Men alle disse nevnte grunnene skaper overspenninger i systemet som ikke er veldig høye i størrelse.
Men spenningsstøtene som oppstår i systemet pga. lynimpulser, er veldig høye i amplitud og svært destruktive. Effekten av lynimpuls må derfor unngås for over voltage protection av strømsystemet.
Metoder for beskyttelse mot lyn
Det er hovedsakelig tre metoder som generelt brukes for beskyttelse mot lyn. De er
Jordnettskjerm.
Overhengende jordeledning.
Lynavleder eller surgedeler.
Jordnettskjerm
Jordnettskjerm brukes generelt over elektriske understations. I denne konfigurasjonen monteres et nett av GI-tråd over understationen. GI-tråden, som brukes for jordnettskjerm, er riktig jordet gjennom ulike understationskonstruksjoner. Dette nettverket av jordede GI-tråder over elektriske understationer, gir en veldig lav motstandsvei til jorden for lynnedslag.
Denne metoden for høy spenningssikring er veldig enkel og økonomisk, men den største ulempe er at den ikke kan beskytte systemet mot reisende bølger som kan nå understationen via ulike feeder.
Overhengende jordeledning
Denne metoden for over voltage protection er lik jordnettskjerm. Den eneste forskjellen er at en jordnettskjerm er plassert over en elektrisk understation, mens overhengende jordeledning er plassert over elektriske transmisjonsnett. En eller to strandede GI-tråder med passende tverrsnitt plasseres over transmisjonslederne. Disse GI-trådene er riktig jordet på hver transmisjonstårn. Disse overhengende jordeledningene eller jordeledninger diverterer alle lynnedslag til jorden i stedet for å la dem treffe transmisjonslederne direkte.
Lynavleder
De to tidligere diskuterte metodene, nemlig jordnettskjerm og overhengende jordeledning, er veldig egnet for å beskytte et elektrisk strømsystem mot rettede lynnedslag, men disse metodene kan ikke gi noen beskyttelse mot høy spenning reisende bølge som kan propagere gjennom linjen til utstyret i understationen.
Lynavlederen er et enhet som gir en veldig lav impedansvei til jorden for høy spenning reisende bølger.
Konseptet med en lynavleder er veldig enkelt. Denne enheten oppfører seg som en ikke-lineær elektrisk motstand. Motstanden minker når spenningen øker og motsatt, etter et visst nivå av spenning.
Funksjonene til en lynavleder eller surgedeler kan oppsummeres som følger.
Under normalt spenningsnivå, tåler disse enhetene lett systemspenningen som elektrisk isolator og gir ingen leddvei til systemstrømmen.
Ved forekomst av spenningsstøt i systemet, gir disse enhetene en veldig lav impedansvei for den ekstra ladningen av støtet til jorden.
Etter at ladningen av støtet har blitt ledet til jorden, blir spenningen normal igjen. Da gjenopptar lynavlederen sin isolasjon egenskap og forhindrer videre ledd av strøm til jorden.
Det finnes forskjellige typer lynavledere som brukes i strømsystem, som stavkløftavledere, hornkløftavledere, flerkløftavledere, utskjetttype LA, ventiltypen LA.
I tillegg til disse er den mest brukte lynavlederen for over voltage protection i dag gapless ZnO-lynavleder også i bruk.
Erklæring: Respekt for original, god artikkel verdt å dele, ved infringement kontakt slett.
