Čo je to prepätie?

Jadrom prepätia je okamžité alebo krátkodobé -nenormálne zvýšenie napätia a jeho kľúčovými kritériami merania sú násobky a priebehy.

 Multiple: Pomer amplitúdy prepätia k špičkovej hodnote najvyššieho prevádzkového fázového napätia systému. Napríklad viacnásobné prepätie 2,0 znamená, že napätie dosiahlo dvojnásobok normálnej prevádzkovej špičkovej hodnoty.

 Tvar vlny: Určuje energiu a ničivú silu prepätia. Napríklad impulzné vlny blesku (so strmým sklonom v rozsahu mikrosekúnd) testujú schopnosť izolácie odolávať impulzným napätiam; zatiaľ čo dočasné prepätia (trvajúce od milisekúnd po sekundy) testujú schopnosť izolácie odolať dlhodobému vysokému napätiu a tepelnú stabilitu.

Blesk je najkoncentrovanejším zdrojom prepätia v prírode, pričom prúdy dosahujú desiatky až stovky kiloampérov.

1. Priame bleskové prepätie

◦ Výskyt: Blesk zasiahne priamo veže, bleskozvody alebo zvody prenosových vedení. Obrovský bleskový prúd vstupuje do zeme cez impedanciu a vytvára extrémne vysoké napätie v mieste úderu.

Charakteristika: Extrémne vysoká amplitúda, až niekoľko tisíc kilovoltov; extrémne strmé, s časom čela vlny 1-4 mikrosekundy, čo predstavuje najväčšiu hrozbu pre izoláciu. Je zameraná na ochranu pred bleskom pre elektrické vedenia.

2. Indukované bleskové prepätie

◦ Výskyt: Blesk neudrie priamo do vedenia, ale vystrelí sa do zeme v blízkosti vedenia.

Mechanizmus:

.Elektrostatická indukcia: Počas vedúcej fázy búrkového mraku sa na vodičoch vedenia indukuje veľké množstvo viazaných nábojov opačnej polarity ako búrkový mrak. Keď dôjde k hlavnému výboju, tieto naviazané náboje sa náhle uvoľnia, čím sa vytvoria prepäťové vlny, ktoré sa šíria pozdĺž vodičov.

.Elektromagnetická indukcia: Silný bleskový prúd vytvára okolo výbojového kanála rýchlo sa meniace magnetické pole. Toto magnetické pole prechádza cez vodičovú slučku a vyvoláva elektromotorickú silu.

◦ Charakteristika: Amplitúda je zvyčajne nižšia ako amplitúda priamych úderov blesku (vo všeobecnosti nepresahuje 300 – 400 kV), ale predstavuje značnú hrozbu pre rozvody 35 kV a menej a slabé elektrické zariadenia (ako sú komunikačné a monitorovacie systémy), pretože ich izolačné úrovne sú relatívne nízke.

Je to spôsobené internou premenou energie alebo zmenami parametrov v rámci systému a je úmerné menovitému napätiu systému.

1. Spínacie prepätie

◦ Generovanie: V dôsledku činnosti ističov alebo systémových porúch sa stav obvodu náhle zmení, čo spôsobí oscilácie elektromagnetickej energie.

◦ Hlavné typy:

▪ Prepätie pri vypínaní bez{0}}záťažových vedení: Keď istič preruší kapacitný prúd (napríklad nezaťažené dlhé vedenie), dôjde k „opätovnému zapáleniu“, čo spôsobí elektromagnetické oscilácie a napätie môže dosiahnuť 3 až 4-násobok normálnej úrovne. To sa výrazne znížilo prijatím ističov „bez{4}}opätovného zapálenia“ v modernej dobe.

▪ Prepätie zo zapnutia bez{0}}záťažových vedení: Keď je vedenie so zvyškovým nábojom uzavreté, je to ekvivalentné nabíjaniu kondenzátora, ktoré môže generovať prepätie s vysokou-amplitúdou. Toto je jeden z rozhodujúcich faktorov pri návrhu izolácie pre systémy s ultra-vysokým a extra{4}}vysokým napätím.

▪ Prepätie pri vypínaní bez{0}}transformátorov: Keď sa preruší malý indukčný prúd (magnetizačný prúd), energia magnetického poľa sa premení na energiu elektrického poľa, čím sa vytvorí prepätie na ekvivalentnej kapacite zariadenia. Na ochranu sa bežne používajú zvodiče prepätia.

▪ Prepätie uzemnenia oblúka: V systéme s neuzemneným neutrálnym bodom, keď sa vyskytne jednofázová zemná porucha, oblúk v bode poruchy opakovane zhasne a znova sa zapáli, čo vedie k výmene energie medzi kapacitou a indukčnosťou systému, čo vedie k prepätiu v celom systéme s amplitúdami dosahujúcimi až 3,5-násobok. Toto je možné potlačiť zmenou na neutrálny bod uzemnený cez cievku na potlačenie oblúka alebo malý odpor.

2. Dočasné prepätie

◦ Výskyt: Prepätie s frekvenciou výkonovej frekvencie alebo frekvenciou blízkou výkonovej frekvencii a relatívne dlhým trvaním (0,1 sekundy až niekoľko sekúnd).

◦ Hlavné typy:

▪ Nárast napätia výkonovej frekvencie: ako je kapacitný efekt dlhého vedenia (napätie na konci vedenia je vyššie ako na začiatku), zvýšenie napätia zdravej fázy spôsobené asymetrickým skratom a zvýšenie napätia spôsobené odpojením záťaže atď. Toto je „základné napätie“ prevádzkového prepätia, ktoré určuje trvalé prevádzkové napätie zvodiča prepätia.

▪ Ferorezonančné prepätie: keď systém obsahuje nelineárnu indukčnosť (napríklad jadro napäťového transformátora) a kapacitu (kapacitu vedenia{0}}k{1}}zeme, sériovú kapacitu atď.), môže byť vybudený, aby pri rušení generoval rezonancie s veľmi vysokými amplitúdami a frekvenciami, ktoré sú zlomkami výkonovej frekvencie1/2 (ako napr. po odstránení jednofázovej{8}}zemnej poruchy). Trvá to dlho a je veľmi nebezpečné.

1. Priame poškodenie izolácie: Spôsobuje rozpad pevnej, kvapalnej alebo plynnej izolácie v elektrickom zariadení, čo má za následok skrat.

2. Urýchlenie starnutia izolácie: Trvalé prepätie, ktoré nedosahuje prieraznú hodnotu, urýchli starnutie izolačných materiálov a skráti životnosť zariadení.

3. Porucha alebo zlyhanie ochranných zariadení: Môže to narušiť normálnu činnosť reléových ochranných zariadení a automatizačných zariadení.

4. „Mäkké poškodenie“ elektronických zariadení: Najmä prepätia bleskom, ktoré môžu viesť k zníženiu výkonu integrovaných obvodov, chybám alebo strate údajov a iným nepostrehnuteľným škodám.

Pre rôzne typy prepätia je ochrana systematickým projektom:

1. Ochrana pred priamym úderom blesku:

◦ Bleskozvody: Bleskozvody a bleskozvody (nadzemné uzemňovacie vodiče) k sebe priťahujú blesky.

Dobré uzemňovacie zariadenie: Dokáže rýchlo as nízkou impedanciou vybiť bleskový prúd do zeme, čím sa zníži potenciál.

2. Ochrana pred prepätím blesku a prevádzkovým prepätím:

◦ Ventilový{0}}typ/bezmedzerové prepäťové ochrany na báze oxidu kovu: Ochranné zariadenia jadra. Za normálnych podmienok predstavujú vysoký odpor, ale pri výskyte prepätia sa rýchlo menia na nízky odpor, čím sa prepäťová energia vybije do zeme a napätie na chránenom zariadení sa zníži pod bezpečnú úroveň (ochrannú úroveň). Sú poslednou a najkritickejšou líniou obrany proti vonkajším aj vnútorným prepätiam.

Prepäťové ochrany: Používajú sa na viac{0}}úrovňovú jemnú ochranu v nízkonapäťových{1}}distribučných systémoch a elektronických informačných systémoch.

3. Potlačenie vnútorného prepätia:

◦ Paralelný odpor ističa: Počas procesu zatvárania/vypínania vložte odpor do série, aby ste tlmili oscilácie.

Inštalácia bočníkových tlmiviek: Kompenzácia kapacitného efektu dlhých vedení, potlačenie nárastu napätia výkonovej frekvencie a prevádzkového prepätia.

Neutrálny bod uzemnený cez cievku na potlačenie oblúka / malý odpor: Potlačí prepätie uzemnenia oblúka.

Použitie vysokovýkonných zvodičov oxidu zinočnatého je najúspornejším a najúčinnejším spôsobom, ako obmedziť rôzne typy vnútorných prepätí.

Zhrnutie: Prepätie predstavuje významnú hrozbu pre bezpečnú prevádzku energetických systémov. Moderné energetické systémy vytvorili viacúrovňový a hlboký obranný systém od výroby energie, prenosu, transformácie až po distribúciu a spotrebu prostredníctvom komplexnej stratégie „odklonu, vybitia, zovretia a tlmenia“.

Vákuový istič VS1-12 je vnútorné spínacie zariadenie s menovitým napätím 12kV a AC 50/60Hz. Prijíma integrovaný rámový ovládací mechanizmus a je vhodný pre rôzne priemyselné a ťažobné podniky, ako aj zariadenia elektrickej siete. Môže byť použitý ako jednotka ručného vozíka pre použitie s rozvádzačom KYN28A-12 alebo ako pevná jednotka s príslušným mechanickým blokovaním, vďaka čomu je vhodná pre XGN2 a iné pevné skrine.

  Shaanxi West Power Tongzhong Electrical Co., Ltd.

Kontakt: paniGrace Liu(riaditeľ obchodného oddelenia)

Tel: +86 917 3661109 Fax: +86 917 6739416

Mobil: +86 18091765882(WhatsApp/Wechat/facebook)

Webstránka:https://www.xdtzelectrical.com

Pridajte: Nanpo Village, Chencang Avenue Jintai District Baoji City, provincia Shaanxi, Čína.