Dlaczego transformatora 10 kV nie można wyposażyć w piorunochron?

 

„Efekt przyciągania”, który przynosi odwrotny skutek

 

Piorunochron działa poprzez „przyciąganie” do siebie uderzeń pioruna, przechwytywanie wyładowań i bezpieczne prowadzenie masywnego prądu do ziemi przez dedykowany przewód odprowadzający. Jest to skuteczna strategia w przypadku budynków i dużych podstacji. Natomiast w przypadku transformatora 10kV sytuacja jest zupełnie inna.

 

 

Instalując piorunochron na konstrukcji nośnej lub suwnicy transformatora, celowo tworzysz preferowany punkt uderzenia piorunaw bezpośrednim sąsiedztwie transformatora. Prąd piorunowy, który może osiągnąć wartości szczytowe do 200 kA (przebieg 10/350 μs zgodnie z definicją w IEC 62305), jest następnie kierowany bezpośrednio do ziemi w pobliżu transformatora. Jeśli system uziemiający nie jest w stanie natychmiast obsłużyć tak potężnego impulsu, rezultatem jest dramatyczny wzrost potencjału uziemienia-, zjawisko znane jako „wzrost potencjału uziemienia” lub „napięcie rozbłysku wstecznego”. To wysokie napięcie może wyskoczyć z układu uziemiającego przez obudowę transformatora do uzwojeń, omijając zamierzoną ścieżkę wyładowania i niszcząc izolację transformatora.

 

 

Ponieważ instalowanie piorunochronu na samym transformatorze jest zabronione, jak zabezpieczyć transformator 10 kV przed piorunem? Odpowiedź leży w zupełnie innym urządzeniu:ogranicznik tlenków metali (MOA) .

 

Dlaczego MOA jest rozwiązaniem, a nie piorunochronem

W przeciwieństwie do piorunochronu, który przyciąga piorun, aby chronić konstrukcję przed bezpośrednim uderzeniem, aodgromnik instalowany jest bezpośrednio na linii energetycznej– konkretnie jak najbliżej zacisków transformatora. Jego celem nie jest wywołanie uderzenia, ale bezpieczne odwrócenie przepięciaspowodowane uderzeniem pioruna w innym miejscu liniizanim dostanie się do transformatora i uszkodzi jego izolację.

 

MOA wykorzystują technologię tlenku cynku (ZnO) i mają wysoce nieliniową charakterystykę wolto-ampera. Przy normalnym napięciu roboczym zachowują się jak bliskie-izolatory. Kiedy jednak wystąpi-przepięcie wywołane piorunem, ich rezystancja gwałtownie spada, tworząc ścieżkę do masy o niskiej-impedancji, która odprowadza niebezpieczny prąd udarowy z dala od transformatora. Wymagania instalacyjne dla ograniczników linii napowietrznych 10 kV są jasne: należy dodać poduszkę pomiędzy porcelanową tulejką a stałą obręczą, zachować odległość między fazami nie mniejszą niż 350 mm i upewnić się, że przewód doprowadzający jest możliwie krótki i prosty

 

Zasada uziemienia „trzy-w-jednym”.

Skuteczność ochrony odgromowej MOA zależy w dużym stopniu od sposobu uziemienia. TheMetoda uziemiania „trzy-w-jednym”.jest obowiązkowe: przewód uziemiający ogranicznika, metalowa obudowa transformatora i punkt neutralny niskiego napięcia muszą być połączone razem i mieć wspólny system uziemienia. Zakazanie niezależnego uziemienia ogranicznika nie jest opcjonalne-jest to wymóg bezpieczeństwa. Jeżeli ogranicznik zostałby uziemiony niezależnie, prąd piorunowy mógłby przepłynąć przez sam transformator i dotrzeć do głównego uziemienia, tworząc niszczycielską różnicę napięcia na izolacji

 

 

Nawet najlepsza instalacja odgromowa nie powiedzie się, jeśli instalacja uziemiająca nie osiągnie wymaganych wartości rezystancji.

Pojemność transformatora	Maksymalna rezystancja uziemienia
100 kVA i poniżej	Mniejsze lub równe 10 Ω
Powyżej 100 kVA	Mniejsze lub równe 4 Ω

 

 

Fizyczna instalacja samego ogranicznika musi być zgodna ze ścisłymi specyfikacjami, aby zapewnić optymalną wydajność:

 

 

Odległość od transformatora: Ogranicznik powinien być zainstalowany jak najbliżej transformatora,-najlepiej bezpośrednio przy-przepustach wysokiego napięcia-oraz pomiędzy transformatorem a-bezpiecznikiem wysokiego napięcia. Wyniki eksperymentów potwierdzają, że im bliżej transformatora znajduje się ogranicznik, tym lepszy jest efekt ochronny.

 

Główny dyrygent: W przypadku produktów MOA o napięciu znamionowym 42 kV i niższym przewód połączeniowy musi być wielo-giętkim drutem miedzianym o-polu przekroju poprzecznego nie mniejszym niż 16 mm², a okablowanie musi być możliwie krótkie i proste, aby zminimalizować indukcyjność.

 

Montowanie: Ogranicznik musi być zainstalowany pionowo na stabilnej podstawie, z przewodami ściśle połączonymi i amortyzowanymi pomiędzy porcelanową tuleją a stałą obręczą, aby zapobiec naprężeniom mechanicznym.

 

Odstęp fazowy: W przypadku ograniczników 1–10 kV odległość między fazami musi być nie mniejsza niż 350 mm, aby zapobiec przeskokowi między fazami.

 

Uzyskaj wycenę

 

Potrzebujesz zaopatrzyć się w niezawodne transformatory 10 kV z odpowiednią konfiguracją ochrony odgromowej dla swojego projektu? 

Firma GNEE dostarcza nie tylko wysokiej jakości transformatory-olejowe-zanurzalne i suche-, ale zapewniamy także pełną dokumentację techniczną-w tym schematy ochrony odgromowej, przewodniki doboru ograniczników i zalecenia dotyczące układu uziemienia,-aby pomóc Ci spełnić międzynarodowe standardy i zapewnić bezpieczeństwo instalacji.

 

Skontaktuj się z naszym zespołem inżynierów już dziś, aby omówić swoje wymagania lub poprosić o wycenę.Jesteśmy tutaj, aby pomóc Ci znaleźć odpowiednie rozwiązanie dla Twoich potrzeb w zakresie dystrybucji energii.