Важность молниезащиты в распределительной кабельной системе

1. Важность молниезащиты

Летом вероятность отказа кабеля в Северной Америке самая высокая за несколько месяцев.Исследования показывают, что грозовой импульс сокращает срок службы кабелей.Температура и количество осадков в этот период также достигнут наивысших значений.Эти факторы будут влиять на вероятность отказа.Зарегистрировано, что водяные деревья снижают уровень грозовых импульсов экструдированных кабелей с изоляцией и вызывают неисправности.В прошлом исследования по молниезащите компонентов распределительной системы в основном были сосредоточены на воздушных трансформаторах.Это разумно, потому что компания, которая производит трансформатор, также продает разрядники.

После того, как был произведен ранний кабель с бумажной изоляцией, он имеет высокий уровень грозового импульса, и этот уровень может поддерживаться более 50 лет.Он широко использовался в системе изоляции подземных кабелей в течение нескольких месяцев, но его прочность значительно снизилась.Следует отметить, что начальный уровень грозового импульса кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена намного выше, чем у кабеля с изоляцией из этиленпропиленового каучука и кабеля с бумажной изоляцией.Начальная ударная вязкость кабеля с изоляцией из этиленпропиленового каучука ниже, чем у других кабелей, и его ударная вязкость снижается не так быстро.Со временем, по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией, уровень ударопрочности кабелей из сшитого полиэтилена и этиленпропиленового каучука приближается к базовому уровню ударопрочности (bil) системы.Поэтому для этих новых кабелей важным фактором является молниезащита.

2. Защита от перенапряжения (защита от перенапряжения)

2.1 запас прочности

запас защиты определяется как

Уровень стойкости изоляции Уровень защиты молниеотвода%$

другая форма этого уравнения

Базовый уровень импульсной изоляции оборудования Разрядное напряжение разрядника Разрядное напряжение разрядника %

для трансформаторов рекомендуется, чтобы минимальный запас защиты превышал 20 % базового уровня импульсной изоляции (bil).

2.2 номинальное напряжение

номинальное напряжение разрядника на металлооксидном варисторе (MOV) должно быть определено в соответствии с его испытанием нагрузочным циклом.Испытание циклом нагрузки определяет максимальное напряжение, которое может быть добавлено к разряднику, и разрядник может отпускать номинальный ток при этом напряжении.Это напряжение также можно рассматривать как уровень напряжения, при котором остаточный ток может быть отключен после импульсного разряда.При напряжении выше этого уровня перегрузка по току может не отключаться.Безопасное номинальное напряжение грозового разрядника определяется максимальным напряжением линии относительно земли при несимметричном замыкании или заземлении системы преобразования.

2.3 максимальное напряжение

максимальное напряжение рассчитывается путем умножения максимального линейного напряжения системы на коэффициент заземления, установленный грозовым разрядником.

2.4 коэффициент заземления

коэффициент заземления определяется как отношение действующего значения наибольшего напряжения промышленной частоты на землю неповрежденной фазы к действующему значению междуфазного напряжения промышленной частоты при нормальной работе фазы, выраженное в форма процента.Традиционно, когда коэффициент заземления меньше 80%, система считается эффективно заземленной.

2.5 разряд

разряд относится к запуску процесса защиты, когда импульсное напряжение достигает определенного значения.При достижении определенного уровня напряжения дуга проходит через электрод оборудования, образуя разрядную цепь на землю.При подаче напряжения на разрядник этот процесс становится несколько неопределенным, так как разряд на простой структуре разрядника связан с фронтом волны и последующим импульсным напряжением.

основное требование к соответствующему уровню разряда состоит в том, чтобы обеспечить последовательную реакцию на медленно нарастающую форму волны для скорости реакции крутого фронта волны, такой как грозовой импульс.Эта форма сигнала часто появляется при непрямом ударе молнии и перенапряжении, создаваемом системой.

разряд молниезащиты нельзя путать с «перекрытием».Перекрытие относится к внешней дуге, которая может возникнуть при загрязнении поверхности.

2.6 импульсный разряд

Импульсный разряд относится к ситуации, когда молниезащитный разрядник должен проходить через ток промышленной частоты и мгновенный импульсный ток.Перегрузка по току длится до тех пор, пока разрядник не сможет погасить дугу.

2.7 разрядное напряжение сопротивления изоляции.

разрядное напряжение сопротивления изоляции (IR) грозового разрядника является произведением разрядного тока и сопротивления разрядного пути или индуктивности.Когда сопротивление очень низкое, ток разряда будет очень высоким, а напряжение разряда сопротивления изоляции может достигать или превышать напряжение разряда разрядника.Провод между соединительным проводом и заземлением должен быть как можно короче.Это достигается размещением разрядника как можно ближе к кабельному наконечнику и подключением разрядника всегда ближе к входной линии, чем клемма.