Tegangan lebih atmosfer dalam jaringan listrik

Tegangan jangka pendek yang tiba-tiba naik ke nilai yang berbahaya bagi isolasi instalasi listrik disebut tegangan lebih... Menurut asalnya, tegangan lebih terdiri dari dua jenis: eksternal (atmosfer) dan internal (switching).

Lonjakan atmosfer timbul dari sambaran petir langsung di instalasi listrik atau dari sambaran petir di sekitarnya. Tegangan lebih atmosfer merupakan bahaya terbesar untuk instalasi listrik, seperti dampak langsung petir mereka dapat mencapai 1.000.000 V, dengan arus petir hingga 200 kA. Mereka tidak bergantung pada nilai tegangan nominal instalasi listrik. Mereka sangat berbahaya untuk instalasi tegangan rendah, karena dalam instalasi ini jarak antara bagian aktif dan tingkat insulasi lebih rendah daripada tegangan tinggi.

Tegangan lebih atmosfer dibagi menjadi sambaran petir yang diinduksi dan langsung. Yang pertama terjadi selama pelepasan petir di dekat instalasi listrik, misalnya gardu induk atau saluran listrik.Lonjakan dihasilkan oleh efek induktif dari awan petir yang dibebankan ke potensi yang sangat tinggi (beberapa juta volt).

Dalam kasus sambaran petir langsung, selain aksi elektromagnetik yang menyebabkan tegangan berlebih, kerusakan mekanis juga diamati, misalnya terbelahnya tiang kayu atau bantalan saluran listrik di atas kepala.

Lonjakan yang diinduksi adalah urutan 100 kV, yang secara signifikan lebih kecil dari lonjakan yang disebabkan oleh sambaran petir langsung. Mereka menyebar di sepanjang konduktor saluran udara setelah pelepasan dalam bentuk gelombang cepat berlalu dr ingatan.

Sambaran petir dalam banyak kasus terdiri dari serangkaian pulsa individu yang mengikuti satu sama lain. Seluruh debit berlangsung sepersepuluh detik, dan masing-masing pulsa memiliki durasi puluhan mikrodetik. Jumlah pulsa individu selama sambaran petir bisa dari 1 hingga 40.

Perlindungan instalasi listrik dari tegangan lebih atmosfer

Telah disebutkan di atas bahwa tegangan lebih atmosfer dapat mencapai beberapa juta volt. Insulasi instalasi listrik tidak dapat menahan level tegangan tersebut, sehingga perlu perlindungan tambahan terhadap kerusakan. Agen ini mencegah kerusakan peralatan listrik dan harus digunakan dalam instalasi listrik baik untuk meningkatkan pasokan listrik tanpa gangguan ke konsumen dan untuk melindungi manusia dan hewan.

Perhatian khusus harus diberikan pada perlindungan lonjakan saluran udara 10 dan 0,4 kV, serta gardu konsumen yang terletak di daerah pedesaan.

Kebakaran dapat menjadi konsekuensi serius dari tegangan berlebih, terutama akibat sambaran petir langsung. Oleh karena itu, perhatian paling serius diberikan pada pengaturan perlindungan yang benar dan andal terhadap tegangan berlebih atmosfer (atau proteksi petir).

Masalah proteksi petir mencakup langkah-langkah untuk melindungi elemen individu instalasi listrik dari sambaran petir langsung, isolasi mesin dan perangkat listrik dari kerusakan, dari impuls yang melewati garis gelombang lonjakan. Langkah-langkah ini bermuara pada pemasangan perangkat pelindung dan perangkat yang mengalihkan impuls (gelombang) dari lonjakan ke tanah sebelum gelombang mencapai elemen kritis instalasi dan menonaktifkannya.

Oleh karena itu, bagian utama dari semua perangkat pelindung adalah sakelar pembumian. Mereka harus dipenuhi sesuai PUE dan memberikan pelepasan muatan yang andal ke tanah.

Penangkal petir, arester, dan penahan percikan digunakan sebagai alat pelindung utama terhadap tegangan lebih atmosfer.

Penangkal petir mengarahkan pelepasan atmosfer ke arah mereka sendiri, mengambilnya dari bagian instalasi yang membawa arus. Untuk melindungi objek terkonsentrasi (misalnya, gardu induk atau struktur lain), penangkal petir digunakan, dan untuk melindungi yang diperpanjang (misalnya, kabel saluran udara), digunakan penangkal petir kawat kontak. Untuk mengalirkan muatan ke tanah, arester dipasang dan lilin.

Untuk proteksi petir generator stasiun dan trafo, satu set sarana disediakan untuk proteksi terhadap sambaran petir langsung dan gelombang lonjakan yang jatuh dari saluran.

Perlindungan terhadap sambaran petir langsung disediakan oleh penangkal petir dan petir kontak pada pendekatan saluran udara ke stasiun atau gardu induk. Generator dilindungi dari gelombang yang jatuh dari garis dengan pembatas yang membatasi amplitudo gelombang ke nilai yang tidak berbahaya bagi isolasi mesin listrik.

Generator besar tidak disarankan untuk dihubungkan langsung ke saluran listrik keluar. Untuk stasiun kecil yang memasok listrik ke konsumen pada tegangan generator, sambungan semacam itu dimungkinkan dengan pemasangan tambahan pembatas khusus dengan karakteristik yang ditingkatkan ke generator.

Jika generator terhubung langsung ke transformator step-up, yaitu, menurut diagram blok generator-transformator, mereka tidak memerlukan tindakan perlindungan khusus terhadap tegangan berlebih poli.

Saluran udara dengan tegangan 6 — 35 kV, dibuat pada tiang kayu, tidak memerlukan pelindung lonjakan arus khusus. Resistansi petir dari insulasi mereka disediakan oleh sifat insulasi kayu. Di sini yang penting hanya menjaga jarak isolasi minimum berikut antara kabel (dalam kayu): 0,75 m untuk voltase 6-10, 1,5 m untuk voltase 20 dan 3 m untuk voltase 35 kV.

Masing-masing bagian saluran udara dengan insulasi yang lemah (misalnya, menggunakan penopang logam atau beton bertulang, menghubungkan saluran udara dengan kabel, dll.) dilindungi oleh arester atau celah percikan (pada arus rendah) (lihat — Pengekangan pipa Dan Pembatas katup). Resistansi perangkat pentanahan perangkat ini tidak boleh lebih dari 10 ohm.

Pembatas dan celah percikan dipasang pada penyangga dua saluran udara yang saling bersilangan atau di persimpangan saluran listrik udara dengan saluran komunikasi. Resistansi perangkat pentanahan di sini tidak boleh lebih tinggi dari 15 ohm. Kemiringan pentanahan penopang harus memiliki sambungan yang dibaut, dan penampang melintangnya harus minimal 25 mm2.

Untuk memulihkan daya di atas saluran udara setelah gangguan petir transien cepat, perangkat penutupan otomatis (penutupan otomatis) saluran digunakan. Dengan keberhasilan pengoperasian recloser otomatis sebagai perangkat proteksi petir, pengguna tidak akan merasakan gangguan daya yang tidak akan lebih dari 0,2 detik, dan operasi normalnya tidak akan terganggu.

Kelenjar kabel dilindungi di kedua ujungnya dengan penghenti.

Perlindungan jaringan konsumen dengan tegangan 0,38 / 0,22 kV dilakukan dengan sangat hati-hati. Jaringan ini biasanya udara dan desainnya paling rentan terhadap lonjakan atmosfer saat mereka naik di atas semua struktur lain dan melewati area terbuka.

Jaringan tegangan rendah dilengkapi dengan perangkat proteksi petir yang membelokkan arus pelepasan impuls ke bumi. Ini memungkinkan Anda untuk melindungi manusia dan hewan, mencegah kebakaran yang disebabkan oleh petir dan penetrasi mereka ke dalam kabel listrik internal.

Dalam jaringan tegangan rendah, koneksi ke pentanahan proteksi petir disediakan untuk kait atau pin isolator dari semua konduktor fase dan konduktor netral.

Pembumian juga disediakan pada penopang dengan keran kawat ke rumah atau langsung di pintu masuk bangunan. Resistansi perangkat pembumian pelindung tidak boleh melebihi 30 ohm.

Di gardu konsumen 10 / 0,4 kV, belitan tegangan rendah yang terhubung ke saluran udara harus dilindungi oleh arester. Mereka dipasang sedekat mungkin dengan trafo dan terhubung ke sirkuit ground umum gardu induk. Ketika kekuatan trafo adalah 630 kVA dan lebih, dua pembumian pelindung tambahan dibuat di sepanjang garis yang memanjang darinya - pada 50 dan 100 m dari gardu induk dengan nilai resistansi yang ditentukan.