Bedeutung des Blitzschutzes im Verteilerkabelsystem

1. Bedeutung des Blitzschutzes

Die Wahrscheinlichkeit eines Kabelausfalls in Nordamerika ist im Sommer so hoch wie seit wenigen Monaten nicht mehr.Untersuchungen zeigen, dass Blitzimpulse die Lebensdauer von Kabeln verkürzen.Auch Temperatur und Niederschlag erreichen in dieser Zeit die höchsten Werte.Diese Faktoren beeinflussen die Ausfallwahrscheinlichkeit.Es wird berichtet, dass Wasserbäume den Blitzimpulspegel von extrudierten isolierten Kabeln reduzieren und Fehler verursachen.In der Vergangenheit konzentrierte sich die Forschung zum Blitzschutz von Verteilnetzkomponenten hauptsächlich auf Freileitungstransformatoren.Das ist vernünftig, weil das Unternehmen, das den Transformator herstellt, auch Blitzableiter verkauft.

Nachdem das frühe papierisolierte Kabel hergestellt wurde, hat es einen hohen Blitzimpulspegel, und dieser Pegel kann mehr als 50 Jahre lang aufrechterhalten werden.Es wird seit einigen Monaten häufig in unterirdischen Kabelisoliersystemen verwendet, aber seine Festigkeit hat erheblich abgenommen.Es muss beachtet werden, dass der anfängliche Blitzimpulspegel von XLPE-isolierten Kabeln viel höher ist als der von EPR-isolierten Kabeln und papierisolierten Kabeln.Die anfängliche Schlagfestigkeit von EPR-isolierten Kabeln ist niedriger als die anderer Kabel, und ihr Schlagniveau nimmt nicht so schnell ab.Im Vergleich zu papierisolierten Kabeln liegt die Schlagfestigkeit von XLPE- und EPR-Kabeln im Laufe der Zeit näher an der Grundschlagfestigkeit (bil) des Systems.Daher ist bei diesen neuen Kabeln der Blitzschutz ein wichtiger Faktor.

2. Überspannungsschutz (Überspannungsschutz)

2.1 Schutzmarge

Schutzmarge ist definiert als

Isolationswiderstandspegel Blitzableiter-Schutzpegel %$

eine andere Form dieser Gleichung ist

Grundstoßisolationspegel der Betriebsmittel Ableiter-Ableiter-Ableiter-Ableiter-Ableiter-Ableiterspannung %

Für Transformatoren wird empfohlen, dass der Mindestschutzbereich 20 % des Basis-Impulsisolationspegels (bil) überschreiten sollte.

2,2 Nennspannung

Die Nennspannung des Metalloxid-Varistor (MOV)-Ableiters muss gemäß seinem Lastzyklustest bestimmt werden.Bei der Lastwechselprüfung wird die maximal zulässige Spannung am Ableiter ermittelt, unter der der Ableiter den Nennstrom abgeben kann.Diese Spannung kann auch als der Spannungspegel angesehen werden, bei dem der Reststrom nach einer Überspannungsentladung abgeschaltet werden kann.Bei Spannungen über diesem Wert wird der Überstrom möglicherweise nicht abgeschaltet.Die sichere Nennspannung des Blitzableiters wird durch die maximale Spannung der Leitung zur Erde im Falle eines unsymmetrischen Fehlers oder der Erdung des Umwandlungssystems bestimmt.

2,3 maximale spannung

Die maximale Spannung wird berechnet, indem die maximale Leitungsspannung des Systems mit dem vom Blitzableiter festgelegten Erdungskoeffizienten multipliziert wird.

2,4 Erdungskoeffizient

Der Erdungskoeffizient ist definiert als das Verhältnis des Effektivwerts der höchsten Netzfrequenzspannung gegen Erde der fehlerfreien Phase zum Effektivwert der Netzfrequenz-Leiter-Leiter-Spannung während des normalen Betriebs der Phase, ausgedrückt in Prozentform.Wenn der Erdungskoeffizient weniger als 80 % beträgt, gilt das System traditionell als effektiv geerdet.

2,5 Entladung

Entladung bezieht sich auf den Startvorgang des Schutzes, wenn die Stoßspannung einen bestimmten Wert erreicht.Beim Erreichen eines bestimmten Spannungspegels erstreckt sich der Lichtbogen durch die Elektrode des Geräts, um einen Entladungskreis zur Erde zu bilden.Beim Anlegen der Spannung an den Spaltableiter wird dieser Vorgang etwas unsicher, da die Entladung an der einfachen Spaltstruktur mit der Wellenfront und der anschließenden Stoßspannung zusammenhängt.

Die Grundvoraussetzung für einen geeigneten Entladungspegel ist eine konsistente Reaktion auf die langsam ansteigende Wellenform für die Reaktionsgeschwindigkeit einer steilen Wellenfront, wie z. B. eines Blitzimpulses.Diese Wellenform tritt häufig bei indirektem Blitzeinschlag und durch das System erzeugter Überspannung auf.

die Entladung von Blitzableitern darf nicht mit „Überschlag“ verwechselt werden.Flashover bezieht sich auf den externen Lichtbogen, der auftreten kann, wenn die Oberfläche kontaminiert ist.

2.6 Stoßentladung

Überspannungsentladung bezieht sich auf die Situation, dass der Blitzableiter durch energiefrequenten Strom und unverzögerten Stoßstrom geleitet werden muss.Der Überstrom hält an, bis der Ableiter den Lichtbogen löschen kann.

2,7 Entladespannung des Isolationswiderstands

Die Entladespannung des Isolationswiderstands (IR) eines Überspannungsableiters ist das Produkt aus dem Entladestrom und dem Widerstand oder der Induktivität des Entladepfads.Wenn der Widerstand sehr niedrig ist, ist der Entladestrom sehr hoch und die Entladespannung des Isolationswiderstands kann die Entladespannung des Ableiters erreichen oder überschreiten.Die Leitung zwischen Anschlussdraht und Erdung muss so kurz wie möglich sein.Dies wird erreicht, indem der Ableiter so nah wie möglich an der Kabelklemme platziert wird und der Ableiter immer näher an der ankommenden Leitung als an der Klemme angeschlossen wird