Неожиданные скачки напряжения до значений, приближенных к опасным, называют перенапряжениями. Перенапряжения по своему возникновению бывают двух видов:
- коммутационные;
- атмосферные (внутренние и внешние).
Атмосферные перенапряжения происходят в результате точных ударов молний в электроустановку или индуцируются в линиях, которые находятся в близости от места удара молнией. В свою очередь внутренние перенапряжения происходят при внезапных трансформациях режима работы электроустановки, к примеру: при отсоединении ненагруженных линий, отсоединении тока холостого хода трансформаторов, замыкании фазы в сети с изолированной нейтралью на землю, феррорезонансных, резонансных явлениях и так далее.
При точных ударах молнии перенапряжения могут достигать отметки в 1000 кВ, а ток молнии в свою очередь — 200 кА. Разряд молнии зачастую состоит из серии автономных импульсов и длится не более долей секунды. Продолжительность отдельного импульса равняется десяткам микросекунд. Индуктированные напряжения достигают отметки в 100 кВ и проходят по проводам линии электропередач в виде уменьшающихся волн. Атмосферные перенапряжения не зависят от стандартного напряжения электросети. Коммутационные перенапряжения в свою очередь зависят от стандартного напряжения электроустановки и зачастую не перешагивают за отметку в 4Uном. Из всего этого можно сделать вывод, что главную опасность несут в себе атмосферные перенапряжения.
Защита от перенапряжений
Главная защита от перенапряжений – молниеотводы, различного рода разрядники и искровые промежутки. Главной деталью всего этого механизма является заземлитель, который обязан обеспечить качественный перевод зарядов в землю.
Молниеотвод принимает атмосферный заряд на себя, защищая от него токоведущие части электроустановки. Выделяют следующие виды молниеотводов — тросовые и стержневые.
Стержневой молниеотвод устанавливается в вертикальном положении. Он должен располагаться над защищаемыми объектами. Зоной защиты автономного стержневого молниеотвода считается место, которое защищено от прямых ударов молнии.
Рекомендует также почитать: Болтовое соединение
Молниеотводы тросового плана располагаются на опорах линий электропередачи с показателем напряжения 35 кВ и больше над проводами фаз. Тросы изготавливаются из стали и связываются спусками с заземлением опор. Показатель сопротивления заземления опоры должен равняться 10 Ом и меньше. Разрядник представляет собой совокупность искровых промежутков и прочих деталей, которые упрощают процесс гашения электрической дуги в искровом промежутке. Разрядники разделяют на вентильные и трубчатые, а по их назначению — на подстанционные для защиты вращающихся машин, станционные и так далее.
Защитным действием разрядника является то, что проходящий в нем разряд сковывает амплитуду перенапряжений до пределов, которые не несут угрозы для изоляции защищаемого устройства (объекта). При этом возникшая в разряднике электрическая дуга гасится после пропажи импульсов перенапряжения ранее, нежели срабатывает защита от КЗ, таким образом, устройство не отключается от питания.
Сочетание трубчатый разрядник и вентильный разрядник используется по следующей причине: трубчатый разрядник не может качественно защитить вращающиеся электрические машины и трансформаторы, так как имеет грубые защитные свойства. Подобную защиту под силу осуществить вентильному разряднику. Назначением трубчатого разрядника является предотвращение выхода из строя вентильного разрядника. Трубчатый разрядник в состоянии понизить амплитуду импульсов перенапряжений до показателей, которые являются безопасными.
