แรงดันเกินบรรยากาศในเครือข่ายไฟฟ้า

เรียกว่า แรงดันไฟฟ้าระยะสั้นอย่างฉับพลันถึงค่าที่เป็นอันตรายต่อฉนวนของการติดตั้งไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าเกิน... โดยกำเนิด แรงดันไฟฟ้าเกินมีสองประเภท: ภายนอก (บรรยากาศ) และภายใน (การสลับ)

คลื่นบรรยากาศเกิดขึ้นจากฟ้าผ่าโดยตรงในการติดตั้งระบบไฟฟ้าหรือจากฟ้าผ่าในบริเวณใกล้เคียง แรงดันเกินในบรรยากาศแสดงถึงอันตรายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดสำหรับการติดตั้งระบบไฟฟ้า เช่นเดียวกับผลกระทบโดยตรง ฟ้าผ่า พวกมันสามารถเข้าถึง 1,000,000 V ด้วยกระแสฟ้าผ่าสูงถึง 200 kA ไม่ขึ้นอยู่กับค่าของแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อยของการติดตั้งระบบไฟฟ้า สิ่งเหล่านี้เป็นอันตรายอย่างยิ่งสำหรับการติดตั้งแรงดันไฟฟ้าต่ำ เนื่องจากในการติดตั้งเหล่านี้ ระยะห่างระหว่างชิ้นส่วนที่มีไฟฟ้าและระดับของฉนวนจะต่ำกว่าไฟฟ้าแรงสูง

แรงดันไฟฟ้าเกินในบรรยากาศแบ่งออกเป็นฟ้าผ่าแบบเหนี่ยวนำและฟ้าผ่าโดยตรง ครั้งแรกเกิดขึ้นระหว่างการปล่อยฟ้าผ่าใกล้กับการติดตั้งระบบไฟฟ้า เช่น สถานีไฟฟ้าย่อยหรือสายไฟไฟกระชากเกิดจากผลกระทบเชิงอุปนัยของเมฆฝนฟ้าคะนองที่ชาร์จด้วยศักยภาพที่สูงมาก (หลายล้านโวลต์)

ในกรณีของฟ้าผ่าโดยตรง นอกจากการกระทำของแม่เหล็กไฟฟ้าที่ก่อให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเกินแล้ว ยังพบความเสียหายทางกลด้วย เช่น การแตกของเสาไม้หรือไม้หมอนรองสายไฟเหนือศีรษะ

ไฟกระชากที่เหนี่ยวนำมีระดับ 100 kV ซึ่งน้อยกว่าไฟกระชากที่เกิดจากฟ้าผ่าโดยตรงอย่างมาก พวกมันแพร่กระจายไปตามตัวนำเหนือศีรษะหลังจากการคายประจุในรูปของคลื่นที่หายไป

ฟ้าผ่าในกรณีส่วนใหญ่ประกอบด้วยชุดของพัลส์แต่ละชุดที่ติดตามกัน การคายประจุทั้งหมดใช้เวลาหนึ่งในสิบของวินาที และแต่ละพัลส์มีระยะเวลาหลายสิบไมโครวินาทีในแต่ละครั้ง จำนวนของพัลส์แต่ละตัวระหว่างการโจมตีด้วยสายฟ้าสามารถมีได้ตั้งแต่ 1 ถึง 40

การป้องกันการติดตั้งระบบไฟฟ้าจากแรงดันเกินในชั้นบรรยากาศ

มีการระบุไว้ข้างต้นว่าแรงดันไฟฟ้าเกินในชั้นบรรยากาศสามารถเข้าถึงหลายล้านโวลต์ ฉนวนของการติดตั้งระบบไฟฟ้าไม่สามารถทนต่อระดับแรงดันไฟฟ้าดังกล่าวได้ ดังนั้นจึงต้องมีการป้องกันเพิ่มเติมเพื่อป้องกันความเสียหาย สารเหล่านี้ป้องกันความเสียหายต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าและควรใช้ในการติดตั้งระบบไฟฟ้าทั้งเพื่อเพิ่มการจ่ายไฟให้กับผู้บริโภคอย่างต่อเนื่องและเพื่อปกป้องผู้คนและสัตว์

ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการป้องกันไฟกระชากของสายไฟเหนือศีรษะขนาด 10 และ 0.4 kV รวมถึงสถานีย่อยของผู้บริโภคที่ตั้งอยู่ในพื้นที่ชนบท

ไฟไหม้อาจเป็นผลร้ายแรงจากแรงดันไฟฟ้าเกิน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเกิดฟ้าผ่าโดยตรง ดังนั้นจึงให้ความสนใจอย่างจริงจังที่สุดกับองค์กรของการป้องกันการทำงานที่ถูกต้องและเชื่อถือได้จากแรงดันเกินในชั้นบรรยากาศ (หรือการป้องกันฟ้าผ่า)

ปัญหาของการป้องกันฟ้าผ่ารวมถึงมาตรการในการป้องกันองค์ประกอบแต่ละส่วนของการติดตั้งระบบไฟฟ้าจากการถูกฟ้าผ่าโดยตรง การแยกอุปกรณ์ไฟฟ้าและอุปกรณ์จากความเสียหาย จากแรงกระตุ้นที่ส่งผ่านจากแนวคลื่นไฟกระชาก มาตรการเหล่านี้รวมถึงการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันและอุปกรณ์ที่เบี่ยงเบนแรงกระตุ้น (คลื่น) จากกระแสคลื่นลงสู่พื้นก่อนที่คลื่นจะไปถึงองค์ประกอบที่สำคัญของการติดตั้งและปิดการใช้งาน

ดังนั้นส่วนหลักของอุปกรณ์ป้องกันทั้งหมดคือสวิตช์สายดิน พวกเขาจะต้องได้รับการเติมเต็ม ตาม พ.ร.บ และให้การปล่อยประจุลงกราวด์ที่เชื่อถือได้

อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า และอุปกรณ์ป้องกันประกายไฟถูกใช้เป็นอุปกรณ์ป้องกันเบื้องต้นจากแรงดันไฟเกินในบรรยากาศ

สายล่อฟ้าจะปรับทิศทางการปล่อยบรรยากาศเข้าหาตัวเอง โดยดึงออกจากส่วนที่มีกระแสไฟของการติดตั้ง เพื่อป้องกันวัตถุที่มีความเข้มข้น (เช่น สถานีไฟฟ้าย่อยหรือโครงสร้างอื่น ๆ ) จะใช้สายล่อฟ้าแบบแท่งและเพื่อป้องกันวัตถุที่ขยาย (เช่น สายไฟเหนือศีรษะ) จะใช้สายล่อฟ้าแบบสัมผัสเพื่อระบายประจุลงสู่พื้นดิน มีการติดตั้งและจุดเทียน

สำหรับการป้องกันฟ้าผ่าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและหม้อแปลงของสถานี มีชุดเครื่องมือสำหรับป้องกันฟ้าผ่าโดยตรงและคลื่นไฟกระชากที่ตกลงมาจากสาย

การป้องกันฟ้าผ่าโดยตรงมีให้โดยสายล่อฟ้าและฟ้าผ่าติดต่อที่แนวทางของสายเหนือศีรษะไปยังสถานีหรือสถานีย่อย เครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้รับการปกป้องจากคลื่นที่ตกลงมาจากเส้นด้วยตัวจำกัดที่จำกัดความกว้างของคลื่นให้มีค่าที่ไม่เป็นอันตรายต่อฉนวนของเครื่องใช้ไฟฟ้า

ไม่แนะนำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดใหญ่เชื่อมต่อโดยตรงกับสายไฟขาออก สำหรับสถานีขนาดเล็กที่จ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับผู้บริโภคที่แรงดันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า การเชื่อมต่อดังกล่าวสามารถทำได้ด้วยการติดตั้งตัวจำกัดพิเศษเพิ่มเติมพร้อมคุณสมบัติที่ได้รับการปรับปรุงให้กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

หากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเชื่อมต่อโดยตรงกับหม้อแปลงแบบ step-up นั่นคือตามไดอะแกรมบล็อกเครื่องกำเนิดไฟฟ้า - หม้อแปลง พวกเขาไม่ต้องการมาตรการป้องกันพิเศษจากแรงดันไฟเกินโพลี

สายเหนือศีรษะที่มีแรงดันไฟฟ้า 6 - 35 kV ทำจากเสาไม้ ไม่ต้องการระบบป้องกันไฟกระชากพิเศษ ความต้านทานฟ้าผ่าของฉนวนนั้นมาจากคุณสมบัติการเป็นฉนวนของไม้ สิ่งสำคัญคือต้องรักษาระยะห่างระหว่างฉนวนขั้นต่ำต่อไปนี้ระหว่างสายไฟ (ในไม้): 0.75 ม. สำหรับแรงดันไฟฟ้า 6-10, 1.5 ม. สำหรับแรงดันไฟฟ้า 20 และ 3 ม. สำหรับแรงดันไฟฟ้า 35 kV

แต่ละส่วนของสายเหนือศีรษะที่มีฉนวนอ่อน (เช่น การใช้โลหะหรือคอนกรีตเสริมเหล็ก การต่อสายเหนือศีรษะด้วยสายเคเบิล ฯลฯ) ได้รับการป้องกันโดยตัวดักจับหรือช่องว่างประกายไฟ (ที่กระแสต่ำ) (ดู — สายรัดท่อ และ ข้อ จำกัด ของวาล์ว). ความต้านทานของอุปกรณ์ต่อสายดินของอุปกรณ์เหล่านี้ไม่ควรเกิน 10 โอห์ม

มีการติดตั้งตัวจำกัดและช่องว่างของประกายไฟบนส่วนรองรับของเส้นเหนือศีรษะสองเส้นที่ตัดกันหรือที่จุดตัดของสายไฟเหนือศีรษะกับสายสื่อสาร ความต้านทานของอุปกรณ์ต่อสายดินที่นี่ไม่ควรสูงกว่า 15 โอห์ม ความลาดลงดินของตัวรองรับต้องมีการเชื่อมต่อแบบสลักเกลียวและส่วนตัดขวางต้องมีอย่างน้อย 25 มม. 2

เพื่อคืนพลังงานเหนือเส้นค่าโสหุ้ยหลังจากเกิดความผิดพลาดของฟ้าผ่าชั่วคราวอย่างรวดเร็ว จะใช้อุปกรณ์ปิดอัตโนมัติ (การปิดอัตโนมัติ) ของเส้น ด้วยการทำงานของอุปกรณ์ recloser อัตโนมัติที่ประสบความสำเร็จในฐานะอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า ผู้ใช้จะไม่รู้สึกถึงการหยุดชะงักของไฟฟ้าซึ่งจะไม่เกิน 0.2 วินาที และการทำงานตามปกติจะไม่ถูกรบกวน

เคเบิลแกลนด์ได้รับการป้องกันที่ปลายทั้งสองด้านพร้อมตัวหยุด

การป้องกันเครือข่ายผู้บริโภคที่มีแรงดันไฟฟ้า 0.38 / 0.22 kV นั้นดำเนินการอย่างระมัดระวังเป็นพิเศษ โดยทั่วไปแล้วเครือข่ายเหล่านี้เป็นแบบลอยฟ้าและการออกแบบจะไวต่อคลื่นบรรยากาศมากที่สุด เนื่องจากเครือข่ายเหล่านี้ลอยอยู่เหนือโครงสร้างอื่นๆ ทั้งหมดและผ่านพื้นที่เปิดโล่ง

เครือข่ายแรงดันต่ำมีการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าที่เบี่ยงเบนกระแสที่ปล่อยออกมาจากแรงกระตุ้นไปยังโลก สิ่งนี้ทำให้คุณสามารถปกป้องผู้คนและสัตว์ ป้องกันไฟที่เกิดจากฟ้าผ่าและการทะลุผ่านสายไฟฟ้าภายใน

ในเครือข่ายแรงดันต่ำมีการเชื่อมต่อกับสายดินป้องกันฟ้าผ่าสำหรับตะขอหรือพินของฉนวนของตัวนำทุกเฟสและตัวนำที่เป็นกลาง

มีการต่อสายดินไว้บนฐานรองรับด้วยก๊อกลวดเข้าบ้านหรือตรงทางเข้าอาคาร ความต้านทานของอุปกรณ์ต่อสายดินต้องไม่เกิน 30 โอห์ม

ในสถานีไฟฟ้าย่อยสำหรับผู้บริโภค 10 / 0.4 kV ขดลวดแรงดันต่ำที่เชื่อมต่อกับสายไฟเหนือศีรษะต้องได้รับการป้องกันโดยตัวป้องกัน ติดตั้งใกล้กับหม้อแปลงไฟฟ้ามากที่สุดและเชื่อมต่อกับวงจรกราวด์ทั่วไปของสถานีย่อย เมื่อกำลังของหม้อแปลงอยู่ที่ 630 kVA ขึ้นไป จะมีการต่อสายดินป้องกันเพิ่มเติมอีก 2 เส้นตามแนวที่ยื่นออกมา - ที่ 50 และ 100 ม. จากสถานีย่อยที่มีค่าความต้านทานที่ระบุ