Típusok és jellemzők a villámlóvédelemben

Bevezetés

A légkörből eredő villámlások hatásai a feletti vezetékeken, szárított vezetőkre vagy kivül lévő alátámasztókban található fém szerkezeteken, valamint a berendezések és hálózatok kapcsolómozgásai által okozott túlfeszültségek (kapcsolótúlfeszültségek) jelentős veszélyt jelentenek az elektromos berendezések számára. A berendezések védelmének és a izolációs koordináció megkönnyítéséhez szükséges a védőellenállások (más néven "villogóellenállások") telepítése a feletti vezetékek be- és kilépési pontjain, valamint közel a transzformátorokhoz, mivel korlátozott térbeli védelmi zónájuk van.

Védőellenállások típusai és jellemzői

A leggyakrabban használt védőellenállások nemlineáris fémmioxid (MO) ellenállástípusúak, amelyek porcelánba vagy silikon gummiba vannak helyezve. Ezek párhuzamosan vannak csatlakoztatva a védett berendezésekkel, és a földhálózaton keresztül leszármaztatottak. Egy másik szerkezeti típus a szilíciumkarbid (SiC) ellenállásokat (kapcsolóellenállások) használja, bár ezek ma már kevésbé elterjedtek.

Fontos elektrikus jellemzők:

• Újracsatlakozási feszültség: Az ellenálláson átmenő feszültség, amelynél a követő áram megbízhatóan megszakad a tizennyelés után.

• Maximális folyamatos működési feszültség (MCOV): Az ellenállás által végtelen ideig kibírható legmagasabb hőforrszabadságú feszültség (50 Hz vagy 60 Hz).

• Nominalis rövidzárlati áram: Az ellenállás biztonságosan kezelhető maximális rövidzárlati árama.

• Nominális levezetési áram: Gyakori értékek 5 kA, 10 kA és 20 kA, amelyek az ellenállás képességét jelzik a villámlási energiák elszórására.

A védőellenállások a live vezetők és a föld között vannak csatlakoztatva. 52 kV-nál magasabb feszültségű telepítésekben gyakran találkozhatunk a teljesítmény figyelésére szolgáló  levezetési művelet számlálókkal. A védőellenállások példája látható az 1. ábrán.

További módszerek

A feletti vezetékekben és kívüli alátámasztókban 52 kV-nál magasabb feszültség esetén általános gyakorlat a villámlásvédelem rendszerének telepítése, amely "villámlásvédők" "villámlásvédő levegőben", vagy mindkettő kombinációjából áll.

Alacsony feszültségű túlfeszültségvédelem

Az alacsony feszültségű (LV, ahol $V\≤1\text{kV}$) berendezések, különösen az elektronikus és informatikai rendszerek nagyon sebezhetőek a kábelek vagy épületszerkezetek által terjedő villámlási disczökkel szemben.

Ezen kockázatok csökkentésére általában alacsony feszültségű árvizek (SPD-k) vannak telepítve az LV támaszpultokban. Ezek a berendezések szabványos nominális levezetési árammal rendelkeznek, mint 5 kA, 10 kA és 20 kA, néhány fejlett modell pedig 30-70 kA kezelésére képes.

A védőellenállásokhoz hasonlóan az SPD-k is a live vezetők és a föld között vannak csatlakoztatva, ahogy az a 4. ábrán látható. Ez a konfiguráció a villámlási áramokat a érzékeny berendezések elől irányítja el, így védelmet nyújt a túlfeszültség eseményei ellen.