- Što je prenapon u mreži i koja je njegova opasnost?
- Varijacije i klasifikacija prenapona mreže
- Glavni razlozi
- Zaštita od prenapona
Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!
Prenapon električne mreže ozbiljno ugrožava bilo koju električnu opremu, uključujući kućanske aparate. Problem je u tome što je zbog prirode tog učinka nemoguće u potpunosti eliminirati njegovu pojavu. U tom smislu razvijeno je nekoliko rješenja za zaštitu električne opreme kako bi se smanjili negativni učinci povećanja napona. Detaljnije informacije o ovoj temi prikazane su u nastavku.
Što je prenapon u mreži i koja je njegova opasnost?
Ovaj pojam odnosi se na povećanje napona u električnim mrežama ili dalekovodima koji prelaze utvrđenu normu. Ograničen je na 5, 0% i 10, 0% (dopušteno i maksimalno dopušteno odstupanje). U GOST 13109 91, koji opisuje pravila koja moraju biti u skladu s kvalitetom električne energije daje se detaljnija definicija ovog učinka. Normativni dokument opisuje dvije varijante manifestacije visokog napona :
- Prenapon pulsa. On se očituje kao oštar porast amplitude napona, nakon čega se uočava smanjenje do početne razine ili blizu njega (vidi A na slici 1). Trajanje impulsa manje od 10, 0 milisekundi.
- Učinak privremenog prenapona. U ovom slučaju, uočava se nominalni višak veći od 10, 0% dulje od 10, 0 ms (vidi B na slici 1).
Prenaponi su opasni po tome što ne samo da mogu onemogućiti umrežene uređaje, nego i uništiti izolaciju električne opreme. U potonjem slučaju nastaje prijetnja ljudskom životu i povećava se opasnost od izvanrednog događaja. Oštećenje električne izolacije često uzrokuje požar.
U tom smislu, izbor izolacije treba voditi relevantnim pravilima, detaljne informacije o tome možete pronaći na stranicama naše stranice.
Varijacije i klasifikacija prenapona mreže
Ovisno o čimbenicima koji su uzrokovali povećanje naponske razine, odstupanja se obično dijele na sljedeće vrste prenapona:
- Vanjski prenaponi, tj. Posljedica utjecaja treće strane na električnu mrežu. Kao takvi, mogu postojati prirodni i umjetni čimbenici. Kao primjer prirodnog utjecaja može se dati atmosferska pojava kao što je munja ili magnetska oluja. Primjer tehnogenog faktora je kratki spoj s mrežnom žicom za tramvajsku ili trolejbusku mrežu ili drugim strujnim izvorom treće strane.
- Prenapon uzrokovan unutarnjim procesima u elektroenergetskom sustavu. To uključuje nesreće, prebacivanje, naglo rasterećenje itd.
Razmislite odvojeno o različitim vrstama vanjskih i unutarnjih prenapona, počnimo s prvim.
olujni
Ova vrsta udara uzrokuje pražnjenje munje, koja je pala na dalekovode. Kao rezultat toga, postoje oštre udare u liniji, dok se norma može premašiti za red veličine ili više. Trajanje grmljavine rijetko se približava 10, 0 ms. Unatoč tako kratkom vremenu, veličina električnog pražnjenja je toliko visoka da električna oprema priključena na mrežu ne uspijeva bez obzira na razinu izolacije.
U ovu vrstu spadaju i inducirani prenaponi, koji nastaju u slučaju pada munje na tlo u blizini električnih vodova. To uzrokuje naglo povećanje intenziteta elektromagnetskih polja i, posljedično, stvaranje impulsnih struja.
technogenic
U većini slučajeva taj je čimbenik povezan s kratkim spojevima između izvora električne energije treće strane i nadzemnih vodova. Tipičan primjer takve nesreće je prekid kontaktne žice gradskog električnog prijevoza i njegov kasniji ulazak u visokonaponski vod koji napaja stambene kuće ili druge objekte. Rezultat će biti neuspjeh električne opreme priključene na mrežu u kojoj se nesreća dogodila.
Postoje i drugi faktori koje je napravio čovjek, kao što je čak i EMR uzrokovan nuklearnom eksplozijom.
Sada ćemo se osvrnuti na kratak opis unutarnjih varijacija prenapona.
prebacivanje
Ovaj izraz odnosi se na prijelazne pojave uzrokovane naglim promjenama načina rada elektroenergetskog sustava. Takav učinak može potaknuti sklopne uređaje, povećanje induktivnih opterećenja itd. Glavni razlozi će se razmatrati odvojeno.
Za ovu vrstu odstupanja karakteristična je visoka frekvencija impulsa napona, a za amplitudu se može mjeriti u kilovoltima. Na prirodu procesa utječu i parametri elektroenergetske mreže i brzina sklopne opreme.
elektrostatski
Pojavljuje se zbog nakupljanja elektrostatike u suhom okruženju. Taj proces dovodi do stvaranja jakog elektrostatičkog polja, čije se pražnjenje nakratko povećava naponom električne mreže. Nije moguće predvidjeti pojavu ovog učinka.
puls
Uz pražnjenja munje i komutacijske procese, prenaponi mogu biti uzrokovani elektromagnetskim smetnjama, kao i drugim uzrocima povezanima s kvazistacionarnim.
quasistationary
Trajanje ovog tipa odstupanja može varirati od nekoliko milisekundi do sat ili više, ovisno o uzrocima prenapona. Ova vrsta prenapona može biti: rezonantna, parametarska, modalna i ferorezonantna. Kratak opis ovih podvrsta, kao i njihovi uzroci, dat će se u sljedećem odjeljku.
Glavni razlozi
Budući da su već razmatrani vanjski čimbenici, odmah ćemo preći na unutarnje razloge koji uzrokuju povećanje napona, početi ćemo redom. Faktori prebacivanja:
- Naglo odvajanje opterećenja kada djeluju zaštitni uređaji, na primjer, zračni prekidači stvaraju jake smetnje, posebno u slučaju nužnog isključenja dalekovoda.
- Instaliranje sklopnih kondenzatora.
- Isključivanje snažnih električnih strojeva i energetskih transformatora (uzrokuje da induktivne struje utječu na vod).
- Ponovno prebacivanje linija.
Primjer tipičnog odstupanja napona uklapanja označen je plavom bojom na donjem grafikonu.
Kvazistacionarna odstupanja mogu biti uzrokovana sljedećim čimbenicima:
- Režima, do onih koji uključuju:
- asimetrični kratki spoj na zemlju u mreži s izoliranom neutralnom mrežom;
- kružni strujni krug u vodovima napona 6, 0-35, 0 kV (prenapon luka);
- ubrzanje generatora zbog naglog prekida opterećenja;
- pogrešno faziranje transformatorskih instalacija;
- druge nepovoljne kombinacije emf u mreži.
- Rezonantni prenaponi . Oni se javljaju u slučaju kada su frekvencije prisilnog EMF-a i zasebnog dijela mreže blizu slučajnosti. Ako se to dogodi, "kapacitivni učinak" će dovesti do prenapona.
U slučaju kada linija radi u nekompletnom faznom modu i na nju je priključen transformator, koji ima uzemljenu neutralnu, postoji velika vjerojatnost da će nastati rezonantni krug. Interakcija će se odvijati između induktivnosti instalacije transformatora i međufazne kapacitivnosti koja će također uzrokovati visok omjer prenapona.
- Ferrorezonantni prenapon . Ovaj tip odstupanja može se promatrati kada se formira rezonantni oscilatorni krug, koji zadovoljava sljedeće uvjete:
- frekvencija blizu 50, 0 Hz;
- pojavljuju se niži i viši harmonici;
- induktivna komponenta ima zasićenu magnetsku jezgru.
U slučaju nepotpunog faznog moda sustava, učinak ferorezonancije moguć je u krugovima gdje postoji induktivnost formirana iz serijski spojenih transformatora.
Zaštita od prenapona
Organizacija zaštite električnih mreža stambenih zgrada od djelovanja vanjskih čimbenika, kako prirodnih tako i umjetnih, dodjeljuje se poduzećima koja pružaju usluge električne energije. Zaštita od udara munje, kao i drugi zaštitni uređaji uključeni su u obveznu opremu podstanica bilo koje razine.
Situacija je potpuno drugačija kada se privatne kuće napajaju nadzemnim vodovima. U takvoj situaciji potrebno je samostalno organizirati zaštitu od velikih vanjskih struja koje nastaju iz munja. U tu svrhu koriste se posebni uređaji - odvodnici prenapona. Shema njihove povezanosti prikazana je u nastavku.
Imajte na umu da su odvodnici prenapona stvoreni kako bi se zaštitili od prekidačkih i grmljavinskih impulsa, nisu u mogućnosti pružiti zaštitu od drugih negativnih čimbenika koji uzrokuju povećanje faznog napona.
Kako bi se ograničili učinci zamjene i kvazi-stacionarnih procesa, potrebna je kompleksna zaštita. Može se organizirati na temelju releja napona i stabilizatora za cijelu kuću. Relej mora odgovarati ukupnoj snazi opterećenja i mora biti instaliran na ulazu. Raspon okidača (donja i gornja granica) može se postaviti neovisno, uzimajući u obzir značajke linije.
Kada ulazni napon premaši postavljeni prag, relej će raditi i isključiti napajanje, nakon što se situacija normalizira, kućna mreža će se ponovno spojiti.
Da biste uklonili smetnje i obnovili prihvatljivu kvalitetu električne energije, trebate ugraditi regulator napona za cijelu kuću ili stan. Pri odabiru uređaja potrebno je uzeti u obzir maksimalnu ukupnu snagu opterećenja. Ako u kući postoje uređaji za koje kvaliteta napona nije kritična (kotao, električna peć, itd.), Onda se oni mogu spojiti mimo stabilizatora.