Perlindungan kilat talian kuasa atas

Talian kuasa atas ialah elemen terpanjang dalam sistem elektrik. Ia juga merupakan elemen sistem yang paling biasa dan paling kerap disambar petir. Statistik kemalangan sistem kuasa menunjukkan bahawa 75-80% daripada gangguan kecemasan talian elektrik atas adalah berkaitan dengan gangguan kilat.

Fizik Pelepasan Kilat

Kilat - sejenis pelepasan gas dengan panjang percikan yang sangat panjang. Jumlah panjang saluran kilat mencecah beberapa kilometer, dan sebahagian besar saluran ini terletak di dalam awan petir.

Untuk ribut petir berlaku, pertama, aliran naik yang kuat dan, kedua, kelembapan udara yang diperlukan di kawasan ribut petir.

Peningkatan berlaku disebabkan oleh pemanasan lapisan udara bersebelahan dengan permukaan bumi dan pertukaran haba teraruh haba lapisan ini dengan udara yang lebih sejuk pada altitud tinggi.

Di awan, beberapa pengumpulan cas terbentuk, diasingkan antara satu sama lain (di bahagian bawah awan, cas kekutuban negatif terkumpul), kilat biasanya berbilang, i.e. terdiri daripada beberapa pelepasan tunggal yang berkembang di sepanjang laluan yang sama.

Mekanisme tepat pemisahan cas dalam awan petir masih tidak jelas. Walau bagaimanapun, pemerhatian menunjukkan bahawa pemisahan cas bertepatan dengan pembekuan titisan air dalam awan.

Bilangan gangguan talian kuasa atas yang dibenarkan akibat kilat

Kajian kebolehlaksanaan menunjukkan bahawa adalah mustahil untuk menjadikan talian kuasa overhed benar-benar kalis kilat... Kita mesti dengan sengaja menganggap bahawa talian kuasa atas akan ditutup beberapa kali dalam setahun. Tugas perlindungan kilat talian kuasa adalah untuk meminimumkan bilangan gangguan kilat.

Bilangan penggantungan talian kuasa atas kepala yang dibenarkan setiap tahun dan penutupan tambahan ditentukan oleh syarat:

a) bekalan kuasa yang boleh dipercayai kepada pengguna,

b) operasi boleh dipercayai bagi suis yang bergerak ke talian kuasa atas dan dikira dengan formula:

di mana nadditional — bilangan gangguan yang dibenarkan dalam bekalan kuasa pada talian setahun nadd ≤ 0.1 jika tiada redundansi dan nadd ≤ 1 jika lebihan tersedia), β — APV kadar kejayaan sama dengan 0.8-0.9 untuk talian 110 kV dan lebih tinggi pada sokongan logam dan konkrit bertetulang.

Automatic recloser (AR) boleh memastikan talian beroperasi kerana kes kegagalan penebat sokongan arka agak jarang berlaku. Dalam kes ini, sambaran petir tidak akan disertai dengan gangguan bekalan elektrik.Sekiranya berlaku kegagalan penyambungan semula automatik, penutupan sepenuhnya talian kuasa akan berlaku.

Perlu diingatkan bahawa penggunaan penutupan automatik yang kerap merumitkan operasi pemutus litar, yang dalam kes ini memerlukan semakan yang luar biasa. Berdasarkan ini, ia dibenarkan untuk mempunyai penutupan nadditional = 1 — 4 bergantung pada jenis suis. Untuk laluan kritikal, bilangan perjalanan ini harus dikurangkan.

Anggaran bilangan sambaran petir pada talian kuasa atas

Jumlah pemadaman kilat yang dijangkakan pada talian ditentukan terutamanya oleh keamatan aktiviti kilat di kawasan laluan talian. Berdasarkan angka purata, adalah diterima umum bahawa 0.067 sambaran petir berlaku pada 1 km dari permukaan bumi dalam satu jam ribut petir... Memandangkan garisan itu mengumpul semua serangan dari jalur lebar 6h (h ialah ketinggian purata a penggantungan kabel atau kabel), bilangan N sambaran petir pada garisan panjang l setahun ialah

N = 0.067 × n × 6j × l × 10-3 ,

di mana n ialah bilangan jam ribut petir setahun.

Bilangan pertindihan dalam penebat talian kuasa atas ditentukan oleh formula

ntape = n NS Pcloth,

di mana Pln — kebarangkalian pertindihan penebat talian pada arus kilat yang diberikan.

Tidak setiap pertindihan pengasingan impuls disertai dengan penutupan talian, kerana tersandung memerlukan laluan arka impuls ke arka bekalan. Kebarangkalian peralihan bergantung kepada banyak faktor, dan dalam pengiraan kejuruteraan adalah kebiasaan untuk menentukannya dengan kecerunan voltan operasi di sepanjang laluan bertindih EСр = Urob / Lband, kV / m.

Untuk garisan pada penyokong kayu dengan jurang udara yang panjang, kebarangkalian bertukar kepada arka berdenyut h ditentukan oleh formula

Untuk garisan pada logam dan sokongan konkrit bertetulang, h = 0.7 untuk voltan talian sehingga 220 kV dan h = 1.0 untuk voltan nominal 330 kV dan banyak lagi.

Mendarabkan nlent dengan faktor η, adalah mungkin untuk mengira bilangan jangkaan kilat pada talian setiap tahun

Dalam amalan kejuruteraan, bilangan pemutus talian tertentu nBilangan pemecahan bagi setiap 100 km talian yang melalui kawasan dengan ribut petir selama 30 jam setahun biasanya digunakan:

Untuk mengurangkan bilangan sambaran petir pada talian, anda boleh:

• mengurangkan kebarangkalian penebat bertindih semasa sambaran petir, yang biasanya dicapai pada talian kuasa atas dengan penyokong logam dengan menggantung rod kilat daripada wayar sentuhan dan dengan menyediakan rintangan pembumian impuls rendah bagi penyokong dan kabel,

• memanjangkan laluan pertindihan dengan kecerunan voltan operasi yang rendah, yang mengurangkan pekali h arka impuls kepada peralihan arka kuasa. Yang terakhir dilakukan pada talian kuasa atas dengan sokongan kayu.

Kesan prestasi perlindungan kilat

Talian kuasa atas pada logam (konkrit bertetulang) menyokong tanpa wayar tanah.

Apabila wayar dipukul pada titik hentaman, rintangan yang sama dengan separuh galangan ciri wayar Z dihidupkan.