전기 네트워크의 대기 과전압

전기 설비의 절연에 위험한 값까지 갑작스런 단기 전압 상승을 호출합니다. 과전압... 과전압은 외부(대기)와 내부(스위칭)의 두 가지 유형이 있습니다.

대기 서지는 전기 설비의 직접적인 낙뢰 또는 바로 근처의 낙뢰로 인해 발생합니다. 대기 과전압은 직접적인 영향과 마찬가지로 전기 설비에 가장 큰 위험을 나타냅니다. 번개 최대 200kA의 번개 전류로 1,000,000V에 도달할 수 있습니다. 전기 설비의 공칭 전압 값에 의존하지 않습니다. 저전압 설치에서는 충전부 사이의 거리와 절연 수준이 고전압보다 낮기 때문에 특히 저전압 설치에 위험합니다.

대기 과전압은 유도 낙뢰와 직접 낙뢰로 나뉩니다. 첫 번째는 변전소나 전력선과 같은 전기 설비 근처에서 낙뢰 방전 중에 발생합니다.서지는 매우 높은 전위(수백만 볼트)로 충전된 뇌운의 유도 효과에 의해 생성됩니다.

직접적인 낙뢰의 경우 과전압을 유발하는 전자기 작용 외에도 기계적 손상도 관찰됩니다. 예를 들어 나무 기둥이나 가공선 침목이 갈라지는 것입니다.

유도된 서지는 100kV 정도이며, 이는 직접적인 낙뢰로 인한 서지보다 훨씬 적습니다. 그들은 방전 후 소멸파의 형태로 가공선 도체를 따라 전파됩니다.

대부분의 경우 낙뢰는 서로 이어지는 일련의 개별 펄스로 구성됩니다. 전체 방전은 10분의 1초 동안 지속되며 개별 펄스는 각각 수십 마이크로초의 지속 시간을 갖습니다. 낙뢰 중 개별 펄스 수는 1에서 40까지입니다.

대기 과전압으로부터 전기 설비 보호

대기 과전압은 수백만 볼트에 달할 수 있음이 위에서 언급되었습니다. 전기 설비의 절연은 이러한 전압 수준을 견딜 수 없으므로 손상에 대한 추가 보호가 필요합니다. 이러한 제제는 전기 장비의 손상을 방지하고 소비자에게 중단 없는 전원 공급을 늘리고 사람과 동물을 보호하기 위해 전기 설비에 사용해야 합니다.

시골 지역에 위치한 소비자 변전소뿐만 아니라 10kV 및 0.4kV 가공선의 서지 보호에 특별한 주의를 기울여야 합니다.

화재는 특히 직접적인 낙뢰로 인한 과전압의 심각한 결과일 수 있습니다. 따라서 대기 과전압(또는 낙뢰 보호)에 대해 정확하고 안정적으로 작동하는 보호 장치를 구성하는 데 가장 심각한 주의를 기울입니다.

낙뢰 보호 문제에는 직접적인 낙뢰로부터 전기 설비의 개별 요소를 보호하고 전기 기계 및 장치를 손상으로부터 격리하고 서지 파선에서 전달되는 임펄스로부터 보호하는 조치가 포함됩니다. 이러한 조치는 파동이 설치의 중요한 요소에 도달하기 전에 임펄스(파동)를 서지에서 지상으로 전환하여 비활성화하는 보호 장치 및 장치의 설치로 귀결됩니다.

따라서 모든 보호 장치의 주요 부분은 접지 스위치입니다. 충족되어야 합니다. PUE에 따라 전하를 지상으로 안정적으로 방전합니다.

피뢰기, 피뢰기 및 스파크 방지기는 대기 과전압에 대한 기본 보호 장비로 사용됩니다.

피뢰침은 ​​대기 방전을 자신 쪽으로 향하게 하여 설비의 전류가 흐르는 부분에서 제거합니다. 집중된 물체(예: 변전소 또는 기타 구조물)를 보호하기 위해 막대형 피뢰침이 사용되며 연장된 물체(예: 가공선)를 보호하기 위해 접촉선 피뢰침이 사용됩니다. 설치 및 양초.

스테이션 발전기 및 변압기의 낙뢰 보호를 위해 직접적인 낙뢰 및 라인에서 떨어지는 서지파에 대한 보호 수단 세트가 제공됩니다.

역이나 변전소로의 가공선 접근에 피뢰침과 접촉 번개가 직접적인 낙뢰로부터 보호합니다. 발전기는 파동의 진폭을 전기 기계의 절연에 위험하지 않은 값으로 제한하는 리미터를 사용하여 라인에서 떨어지는 파동으로부터 보호됩니다.

대형 발전기는 나가는 전력선에 직접 연결하지 않는 것이 좋습니다. 발전기 전압으로 소비자에게 전기를 공급하는 소규모 스테이션의 경우 발전기에 대한 특성이 개선된 특수 리미터를 추가로 설치하면 이러한 연결이 가능합니다.

발전기가 승압 변압기에 직접 연결된 경우, 즉 발전기-변압기 블록 다이어그램에 따라 폴리 과전압에 대한 특별한 보호 조치가 필요하지 않습니다.

6 - 35 kV의 전압을 가진 가공선은 목재 기둥으로 만들어지며 특별한 서지 보호가 필요하지 않습니다. 단열재의 낙뢰 저항은 목재의 단열 특성에 의해 제공됩니다. 여기에서는 전선(목재) 사이에 다음과 같은 최소 절연 거리를 유지하는 것이 중요합니다: 전압 6-10의 경우 0.75m, 전압 20의 경우 1.5m, 전압 35kV의 경우 3m.

절연이 약한 가공선의 개별 부분(예: 금속 또는 철근 콘크리트 지지대 사용, 가공선을 케이블로 연결하는 등)은 어레스터 또는 스파크 갭(낮은 전류에서)으로 보호됩니다(- 참조 — 파이프 구속 그리고 밸브 제한장치). 이러한 장치의 접지 장치 저항은 10옴을 넘지 않아야 합니다.

리미터와 스파크 갭은 서로 교차하는 두 개의 가공선 지지대 또는 가공 전력선과 통신선의 교차점에 설치됩니다. 여기서 접지 장치의 저항은 15옴보다 높아서는 안 됩니다. 지지대의 접지 슬로프에는 볼트 연결이 있어야 하며 단면적이 25mm2 이상이어야 합니다.

빠른 과도 낙뢰 후 가공선 위의 전력을 복원하기 위해 라인의 자동 재폐로 장치(automatic reclosing)가 사용됩니다. 낙뢰 보호 장치로서 자동 재폐로 장치의 성공적인 작동으로 사용자는 0.2초 이하의 전원 중단을 느끼지 않으며 정상적인 작동이 방해받지 않습니다.

케이블 글랜드는 양쪽 끝에서 스톱으로 보호됩니다.

0.38 / 0.22 kV 전압의 소비자 네트워크 보호는 특히 신중하게 수행됩니다. 이러한 네트워크는 일반적으로 공중에 있으며 그 설계는 다른 모든 구조물 위로 올라가고 열린 공간을 통과하기 때문에 대기 서지에 가장 취약합니다.

저전압 네트워크에는 임펄스 방전 전류를 지구로 편향시키는 낙뢰 보호 장치가 장착되어 있습니다. 이를 통해 사람과 동물을 보호하고 번개로 인한 화재 및 내부 전선으로의 침투를 방지할 수 있습니다.

저전압 네트워크에서는 모든 위상 도체와 중성 도체의 절연체 후크 또는 핀에 낙뢰 보호 접지 연결이 제공됩니다.

접지는 주택에 대한 전선 탭이 있는 지지대 또는 건물 입구에 직접 제공됩니다. 보호 접지 장치의 저항은 30옴을 초과해서는 안 됩니다.

10/0.4kV 소비자 변전소에서 가공선에 연결된 저전압 권선은 어레스터로 보호해야 합니다. 변압기에 최대한 가깝게 설치하고 변전소의 공통 접지 회로에 연결합니다. 변압기의 전력이 630kVA 이상인 경우 지정된 저항 값을 가진 변전소에서 50m 및 100m 떨어진 라인을 따라 두 개의 추가 보호 접지가 만들어집니다.