Elektriõhuliinide piksekaitse

Elektriõhuliin on elektrisüsteemi pikim element. See on ka süsteemi kõige levinum element ja seda tabab kõige sagedamini välk. Elektrisüsteemide avariide statistika näitab, et 75-80% õhuliinide avariilistest katkestustest on seotud pikselöögiga.

Pikselahenduse füüsika

Välk – väga pika sädemepikkusega gaasilahendus. Piksekanali kogupikkus ulatub mitme kilomeetrini ning märkimisväärne osa sellest kanalist asub äikesepilve sees.

Äikese tekkeks esiteks tugev ülesvool ja teiseks vajalik õhuniiskus äikesepiirkonnas.

Ülesvoolud tekivad maapinnaga külgnevate õhukihtide kuumenemise ja nende kihtide termiliselt indutseeritud soojusvahetuse tõttu jahedama õhuga suurtel kõrgustel.

Pilves moodustub mitu üksteisest isoleeritud laengukogumit (pilve alumisse ossa kogunevad negatiivse polaarsusega laengud), välk on tavaliselt mitmekordne, s.t. koosneb mitmest ühekordsest heitest, mis arenevad mööda sama rada.

Täpne laengu eraldumise mehhanism äikesepilves on endiselt suures osas ebaselge. Vaatlused näitavad aga, et laengu eraldumine langeb kokku veepiiskade külmumisega pilves.

Elektriõhuliinide lubatud katkestuste arv välgu tagajärjel

Teostatavusuuring näitab, et elektriõhuliine pole võimalik absoluutselt piksekindlaks muuta... Peame teadlikult eeldama, et õhuliine lülitatakse välja piiratud arv kordi aastas. Elektriliinide piksekaitse ülesanne on minimeerida pikse katkestuste arvu.

Elektriõhuliinide lubatud peatamise ja täiendava seiskamise arv aastas määratakse järgmiste tingimustega:

a) tarbijate usaldusväärne toiteallikas,

b) õhuliinidele liikuvate lülitite töökindel ja arvutatakse järgmise valemiga:

kus nadditsiooniline — liini toiteallika lubatud katkestuste arv aastas nadd ≤ 0,1 koondamise puudumisel ja nadd ≤ 1, kui üleliigne on olemas), β — APV edukuse määr võrdub 0,8-0,9 liinidel 110 kV ja kõrgem metall- ja raudbetoontugedel.

Automaatne taassulgur (AR) suudab liini töös hoida, kuna kaartugede isolatsioonirikked on üsna haruldased. Sel juhul ei kaasne pikselöögiga elektrikatkestust.Automaatse taasühendamise ebaõnnestumise korral toimub elektriliini täielik väljalülitamine.

Tuleb märkida, et automaatse taassulgemise sagedane kasutamine raskendab kaitselülitite tööd, mis sel juhul nõuavad erakorralist ülevaatamist. Sellest lähtuvalt on lubatud nadditional shutdown = 1 — 4 olenevalt lülitite tüübist. Kriitiliste liinide puhul tuleks seda sõitude arvu vähendada.

Hinnanguline välgulöökide arv elektriõhuliinidesse

Eeldatava pikse katkestuste arvu liinil määrab peamiselt välgutegevuse intensiivsus liini trassi piirkonnas. Keskmiste arvude põhjal on üldiselt aktsepteeritud, et ühe äikesetunni jooksul toimub maapinnast 1 km kaugusel 0,067 välgulööki... Arvestades, et joon kogub kõik löögid ribalt laiusega 6h (h on äikese keskmine kõrgus). kaabli vedrustus või tross), on N pikselöögi arv l pikkusel liinil aastas

N = 0,067 × n × 6 h × l × 10-3,

kus n on äikesetundide arv aastas.

Elektriõhuliinide isolatsiooni kattumiste arv määratakse valemiga

ntape = n NS riidelapp,

kus Pln — liini isolatsiooni kattumise tõenäosus antud välguvoolu juures.

Mitte iga impulsiisolatsiooni kattumisega ei kaasne liini väljalülitamist, kuna väljalülitumiseks on vaja impulsskaare läbimist toitekaarele. Ülemineku tõenäosus sõltub paljudest teguritest ja tehnilistes arvutustes on tavaks määrata see tööpinge gradiendi järgi piki kattuvust EСр = Urob / Lband, kV / m.

Pikkade õhuvahedega puittugede joonte puhul määratakse impulsskaarele h ülemineku tõenäosus valemiga

Metall- ja raudbetoontugedel olevate liinide puhul h = 0,7 liinipinge korral kuni 220 kV ja h = 1,0 nimipinge korral 330 kV ja rohkem.

Korrutades nlent koefitsiendiga η, on võimalik välja arvutada eeldatav pikselöögi arv liinil aastas

Inseneripraktikas kasutatakse tavaliselt konkreetset liinikatkeste arvu nKatkeste arvu 100 km liini kohta, mis läbib ala, kus on 30 tundi äikest aastas:

Välgulöökide arvu vähendamiseks liinil saate teha järgmist.

• välgulöögi ajal isolatsiooni kattumise tõenäosuse vähendamine, mis saavutatakse tavaliselt metalltugedega õhuliinidel piksevardade riputamisega kontaktjuhtmele ning tugede ja kaablite madala impulssmaandustakistuse tagamisega,

• pikendada kattuvust madala tööpinge gradiendiga, mis vähendab impulsskaare ja võimsuskaare ülemineku koefitsienti h. Viimast teostatakse puidust tugedega õhuliinidel.

Piksekaitse toimimise mõju

Elektriõhuliinid metallist (raudbetoonist) tugedel ilma maandusjuhtmeta.

Kui traat lüüakse löögipunktis, lülitatakse sisse takistus, mis võrdub poolega Z-juhtme iseloomulikust takistusest.