Pangangalang Laban sa Sobrang Kuryente

Laging may posibilidad na maaaring makaranas ng abnormal na over voltage ang isang sistema ng elektrikong lakas. Ang mga abnormal na over voltage na ito ay maaaring sanhi ng iba't ibang dahilan tulad ng biglaang pagkawala ng malaking load, lightning impulses, switching impulses, atbp. Ang mga over voltage stress na ito ay maaaring sirain ang insulasyon ng iba't ibang kagamitan at insulator ng sistema ng lakas. Bagaman, hindi lahat ng over voltage stresses ay sapat na matibay upang sirain ang insulasyon ng sistema, pero kailangan pa rin silang iwasan upang masiguro ang maayos na operasyon ng sistema ng elektrikong lakas.
Ang lahat ng uri ng destructive at non-destructive abnormal over voltages ay inalis sa sistema gamit ang over voltage protection.

Voltage Surge

Ang over voltage stresses na inilapat sa sistema ng lakas, karaniwang transient sa natura. Ang transient voltage o voltage surge ay tinukoy bilang biglang pagtaas ng voltage sa mataas na peak sa napakaliling panahon.
Ang mga voltage surges ay transient sa natura, na nangangahulugan na sila ay umiiral para sa napakaliling panahon. Ang pangunahing sanhi ng mga voltage surges sa sistema ng lakas ay dahil sa lightning impulses at switching impulses ng sistema. Ngunit ang over voltage sa sistema ng lakas maaari ring magsanhi ng insulation failure, arcing ground, at resonance, atbp.

Ang mga voltage surges na lumilitaw sa sistema ng elektrikong lakas dahil sa switching surge, insulation failure, arcing ground, at resonance ay hindi napakalaki sa magnitude. Ang mga over voltages na ito ay mahirap lumampas sa dalawang beses ng normal na lebel ng voltage. Karaniwan, ang tamang insulasyon sa iba't ibang kagamitan ng sistema ng lakas ay sapat na upang maiwasan ang anumang pinsala dahil sa mga over voltages. Ngunit ang over voltages na nangyayari sa sistema ng lakas dahil sa lightning ay napakataas. Kung walang over voltage protection ang ibinigay sa sistema ng lakas, maaaring may mataas na posibilidad ng malubhang pinsala. Kaya ang lahat ng mga device ng over voltage protection na ginagamit sa sistema ng lakas ay pangunahing dahil sa lightning surges.

Ipaglaban natin ang iba't ibang sanhi ng over voltages isa-isa.

Switching Impulse o Switching Surge

Kapag biglang isinalakan ang isang walang load na transmission line, ang voltage sa linya ay naging dalawang beses ng normal na system voltage. Ang voltage na ito ay transient sa natura. Kapag biglang isinalakan ang isang loaded na linya o interumpido, ang voltage sa linya ay naging mataas na sapat na current chopping sa sistema lalo na sa pagbubukas ng air blast circuit breaker, nagdudulot ng over voltage sa sistema. Sa panahon ng insulation failure, ang isang live conductor ay biglang inearth. Ito ay maaari ring magdulot ng biglang over voltage sa sistema.

Kung ang emf wave na ipinagawa ng alternator ay distorsyon, ang problema ng resonance maaaring mangyari dahil sa 5th o mas mataas na harmonics. Tatsulok, para sa frequencies ng 5th o mas mataas na harmonics, ang critical situation sa sistema ay ganito, na ang inductive reactance ng sistema ay naging katumbas ng capacitive reactance ng sistema. Dahil ang parehong reactance ay kanselado ang bawat isa, ang sistema ay naging purely resistive. Ang phenomenon na ito ay tinatawag na resonance at sa resonance ang sistema voltage maaaring tumaas sapat.
Ngunit ang lahat ng nabanggit na dahilan ay lumilikha ng over voltages sa sistema na hindi napakataas sa magnitude.
Ngunit ang over voltage surges na lumilitaw sa sistema dahil sa lightning impulses ay napakataas sa amplitude at highly destructive. Ang epekto ng lightning impulse kaya dapat maiwasan para sa over voltage protection ng sistema ng lakas.

Mga Paraan ng Proteksyon Laban sa Lightning

Ang mga ito ay tatlong pangunahing paraan na karaniwang ginagamit para sa proteksyon laban sa lightning. Sila ay

1. Earthing screen.

2. Overhead earth wire.

3. Lightning arrester o surge dividers.

Earthing Screen

Ang earthing screen ay karaniwang ginagamit sa electrical substation. Sa arrangement na ito, isang net ng GI wire ay nakalagay sa itaas ng sub-station. Ang mga GI wires, na ginagamit para sa earthing screen, ay wastong grounded sa pamamagitan ng iba't ibang sub-station structures. Ang network na ito ng grounded GI wire sa itaas ng electrical sub-station, nagbibigay ng napakababang resistance path patungo sa lupa para sa lightning strokes.

Ang paraan ng high voltage protection na ito ay napakasimple at ekonomiko ngunit ang pangunahing drawback ay, hindi ito maaaring protektahan ang sistema mula sa travelling wave na maaaring marating ang sub-station sa pamamagitan ng iba't ibang feeders.

Overhead Earth Wire

Ang paraan ng over voltage protection na ito ay katulad ng earthing screen. Ang tanging pagkakaiba lang ay, ang earthing screen ay nakalagay sa itaas ng electrical sub-station, samantalang, ang overhead earth wire ay nakalagay sa itaas ng electrical transmission network. Isa o dalawang stranded GI wires na may angkop na cross-section ay nakalagay sa itaas ng transmission conductors. Ang mga GI wires na ito ay wastong grounded sa bawat transmission tower. Ang mga overhead ground wires o earth wire ay naghuhubog ng lahat ng lightning strokes patungo sa lupa sa halip na hahayaan silang tumama diretso sa transmission conductors.

Lightning Arrester

Ang dalawang paraan na nabanggit na, i.e. earthing screen at over-head earth wire ay napakasustansya para sa proteksyon ng isang electrical power system mula sa directed lightning strokes ngunit ang sistema mula sa directed lightning strokes ngunit ang mga paraan na ito ay hindi maaaring magbigay ng anumang proteksyon laban sa high voltage travelling wave na maaaring mapagpaganap sa linya patungo sa kagamitan ng sub-station.
Ang lightning arrester ay isang device na nagbibigay ng napakababang impedance path patungo sa lupa para sa high voltage travelling waves.
Ang konsepto ng isang lightning arrester ay napakasimple. Ang device na ito ay gumagana bilang isang nonlinear electrical resistance. Ang resistance ay bumababa habang ang voltage ay tumataas at vice-versa, pagkatapos ng tiyak na lebel ng voltage.

Ang mga tungkulin ng isang lightning arrester o surge dividers ay maaaring ilista bilang sumusunod.

1. Sa normal na lebel ng voltage, ang mga device na ito ay madaling nakakatitiis ng sistema voltage bilang electrical insulator at nagbibigay ng walang conducting path para sa sistema current.

2. Sa pagkakaroon ng voltage surge sa sistema, ang mga device na ito ay nagbibigay ng napakababang impedance path para sa excess charge ng surge patungo sa lupa.

3. Pagkatapos ng conduction ng charges ng surge, patungo sa lupa, ang voltage ay bumabalik sa normal na lebel. Pagkatapos, ang lightning arrester ay muling nakakakuha ng insulasyon nito at nagpapahinto ng further conduction ng current, patungo sa lupa.

May iba't ibang uri ng lightning arresters na ginagamit sa sistema ng lakas, tulad ng rod gap arrester, horn gap arrester, multi-gap arrester, expulsion type LA, valve type LA.
Bukod dito, ang pinaka-karaniwang ginagamit na lightning arrester para sa over voltage protection ngayon ay ang gapless ZnO lightning arrester.

Pahayag: Respeto sa original, mahalagang mga artikulo na karapat-dapat na ibahagi, kung may infringement mangyari lamang na makipag-ugnayan upang i-delete.