Beschermingsmethoden tegen overspanning in elektrische netwerken

Overspanning — dit is een abnormale werkingsmodus in elektrische netwerken, die bestaat uit een buitensporige verhoging van de waarde van de spanning boven de toegestane waarden voor een deel van het elektrische netwerk, wat gevaarlijk is voor de uitrustingselementen van dit deel van het elektriciteitsnet.

De isolatie van de apparatuur van elektrische installaties is ontworpen voor normaal bedrijf bij bepaalde spanningswaarden, in geval van overspanning wordt de isolatie onbruikbaar, wat leidt tot schade aan apparatuur en een gevaar vormt voor onderhoudspersoneel of mensen die zich in de buurt van de elementen van elektrische netwerken.

Overspanningen kunnen van twee soorten zijn: natuurlijk (extern) en schakelend (intern). Natuurlijke stroomstoot is een fenomeen van atmosferische elektriciteit. Schakeloverspanningen komen rechtstreeks voor in elektrische netwerken, de redenen voor hun manifestatie kunnen zijn grote belastingsdalingen op hoogspanningslijnen, ferroresonantieverschijnselen, werkingswijzen van noodsituaties na noodsituaties.

Methoden voor overspanningsbeveiliging

Om de apparatuur te beschermen tegen mogelijke overspanningen, wordt in elektrische installaties beschermingsmiddelen gebruikt, zoals arresteren en niet-lineaire overspanningsafleiders (begrenzers).

Het belangrijkste structurele element van deze beschermingsmiddelen is een element met niet-lineaire kenmerken. Kenmerkend voor deze elementen is dat ze hun weerstand veranderen afhankelijk van de waarde van de spanning die erop wordt toegepast. Laten we kort ingaan op het werkingsprincipe van deze beschermende elementen.

De overspannings- of overspanningsafleider is aangesloten op de bus van de bedrijfsspanning en op de aardlus van de elektrische installatie. Bij normaal bedrijf, dat wil zeggen wanneer de netspanning binnen de toegestane waarden ligt, heeft de afleider (afleider) een zeer hoge weerstand en geleidt deze geen spanning.

In het geval van een overspanning in een deel van het elektrische netwerk, daalt de weerstand van de afleider (ontlader) scherp en geleidt dit beschermende element spanning, wat bijdraagt ​​​​aan het lekken van de resulterende spanningspiek in het aardingscircuit. Dat wil zeggen, op het moment van overspanning maakt de afleider (SPD) de elektrische verbinding van de geleider met de grond.

Begrenzers en overspanningsafleiders worden geïnstalleerd om apparatuurelementen te beschermen op het grondgebied van distributieapparaten van elektrische installaties, evenals aan het begin en einde van 6 en 10 kV hoogspanningslijnen die niet zijn uitgerust met een bliksembeveiligingskabel.

Ter bescherming tegen natuurlijke (externe) spanningspieken op metalen en gewapend betonnen constructies van open schakelapparatuur, installeert u staafvormige bliksemafleiders... Op hoogspanningslijnen met een spanning van 35 kV en meer, een bliksembeveiligingskabel (bliksemafleider met een rijdraad) wordt gebruikt, die zich over de gehele lengte in het bovenste deel van de steunen van de hoogspanningslijn bevindt en aansluit op de metalen elementen van de lijnportalen van open distributieonderstations. Bliksemafleiders trekken atmosferische ladingen naar zich toe, waardoor ze niet op onder spanning staande delen van elektrische apparatuur van elektrische installaties kunnen vallen.

Om een ​​betrouwbare bescherming van elektrische apparatuur tegen mogelijke spanningspieken te garanderen, moeten overspanningsafleiders en overspanningsafleiders, zoals alle apparatuurelementen, periodiek worden gerepareerd en getest. Het is ook noodzakelijk om, in overeenstemming met de vastgestelde frequentie, de weerstand en de technische staat van de aardingscircuits van de schakelapparatuur te controleren.

Overspanning in laagspanningsnetwerken

Het overspanningsverschijnsel is ook kenmerkend voor laagspanningsnetwerken met een spanning van 220/380 V. Overspanningen in laagspanningsnetwerken leiden niet alleen tot schade aan de uitrusting van deze elektrische netwerken, maar ook aan de elektrische apparaten die in het elektriciteitsnet zijn opgenomen. netwerk.

Voor overspanningsbeveiliging in huisbedrading, spanningsrelais of spanningsstabilisatoren, worden onderbrekingsvrije voedingen gebruikt, waarin de overeenkomstige functie wordt geboden. Er zijn ook modulaire overspanningsbeveiligingen die zijn ontworpen voor installatie in een huisschakelbord.

In de laagspanningsschakelaars van ondernemingen, elektrische installaties, transmissielijnen voor overspanningsbeveiliging, worden speciale overspanningsafleiders gebruikt volgens het werkingsprincipe vergelijkbaar met hoogspanningsafleiders.