Vrste i karakteristike zaštitnih uređaja

Uvod

Atmosferski munji na površinskim linijama, goli vodiči ili metalne konstrukcije u vanjskim pretvorima, kao i prenaponi uzrokovani upravljanjem opremom i mrežama (prenaponi pri prekidačkim radnjama), predstavljaju značajnu opasnost za električnu opremu. Za zaštitu opreme i omogućavanje koordinacije izolacije, potrebno je instalirati nadnaponske ograničitelje (poznate i kao "ograničitelji od munji") na ulaznim/izlaznim točkama površinskih linija i u blizini transformatora, zbog njihove ograničene prostorne zone zaštite.

Vrste i karakteristike nadnaponskih ograničitelja

Najčešći nadnaponski ograničitelji su ne-linearni tip s metal-oksidi (MO) otpornicima, smješteni u porcelan ili silikonsku gumu. Ovi su povezani paralelno s zaštićenom opremom i zemljeni preko zemljišnog režimera. Drugi tip konstrukcije koristi ugljik-silicij (SiC) otpornice (valvni tipovi ograničitelja), iako su ovi danas manje uobičajeni.

Ključne elektrotehničke karakteristike:

• Napon ponovnog zapaljenja: Napon na ograničitelju nakon kojeg se sljedni struja pouzdano prekida nakon iskrenja.

• Maksimalni neprekidni radni napon (MCOV): Najveći napon strujnih frekvencija (50 Hz ili 60 Hz) koji ograničitelj može podnositi beskonačno.

• Imenovani kratični strujni tok: Maksimalni kratični strujni tok koji ograničitelj može sigurno podnositi.

• Imenovani ispitni strujni tok: Uobičajene vrijednosti uključuju 5 kA, 10 kA i 20 kA, što ukazuje na sposobnost ograničitelja da apsorbira talas energiju.

Nadnaponski ograničitelji su povezani između živih vodica i zemlje. U instalacijama s naponom većim od 52 kV, mogu uključivati brojače radova iskrenja kako bi se pratilo performanse. Primjer nadnaponskih ograničitelja prikazan je na slici 1.

Dodatne metode

U površinskim linijama i vanjskim pretvorima s naponom većim od 52 kV, uobičajeno je instalirati sustav zaštitu od munji koji uključuje "munjokolce", "munjoprotivne zračne štete" ili kombinaciju obojega.

Zaštita od prenapona na niskom naponu

Oprema na niskom naponu (LV, gdje \(V \leq 1 \, \text{kV}\)), posebno elektronički i informacijski sustavi, vrlo je osjetljiva na ozbiljne oštećenja od razlijeva munji koji se šire kroz kable ili građevne strukture.

Da bi se smanjili takvi rizici, obično se instaliraju zaštitni uređaji od talasa (SPD) u LV sklopovima. Ovi uređaji imaju standardne imenovane ispitne struje od 5 kA, 10 kA i 20 kA, s nekim naprednijim modelima sposobnim podnošenju 30–70 kA.

Slično nadnaponskim ograničiteljima, SPD-ovi su povezani između živih vodica i zemlje, kao što je prikazano na slici 4. Ova konfiguracija odvaja talasne struje od osjetljive opreme, osiguravajući zaštitu od prenapona.