Каково влияние молнии на компактную подстанцию?

Привет! Как поставщик компактных подстанций, я воочию видел, как различные факторы окружающей среды могут повлиять на эти важные части оборудования. Одной из самых мощных и непредсказуемых сил природы, которая может вызвать значительные проблемы, является молния. В этом блоге я сломаю то, что молния может сделать с компактным трансформатором подстанции и почему так важно понимать эти воздействия.

Как случаются удары молнии

Прежде чем мы погрузимся в влияние на трансформаторы, давайте быстро рассмотрим, как происходят удары молнии. Молния - это в основном массивный электрический разряд между облаками или между облаком и землей. Когда в облаке появляется сборка электрического заряда, и разница в электрических потенциалах становится достаточно большой, он создает путь ионизированного воздуха. Этот путь позволяет течь огромный ток, что приводит к молнии.

Эти забастовки могут быть невероятно мощными, с течениями, достигающими до сотен тысяч ампер и напряжений в миллионах. Когда молния попадает в компактную подстанцию ​​или область вокруг нее, он может иметь довольно серьезные последствия для трансформатора.

Прямые и косвенные удары молнии

Существует два основных способа, которыми молния может повлиять на компактный трансформатор подстанции: прямые удары и косвенные удары.

Прямые удары

Прямой удар происходит, когда молния напрямую попадает в трансформатор или структуру подстанции. Это худший сценарий, потому что полная сила тока молнии сбрасывается в трансформатор. Интенсивный ток может привести к немедленному физическому повреждению внутренних компонентов трансформатора.

Обмотки, которые по существу представляют собой катушки провода, которые передают электрическую энергию, могут быть сильно повреждены. Высокий энергетический ток может растопить медные или алюминиевые провода в обмотках, коротко - с их точкой. Это не только останавливает нормальную работу трансформатора, но также может привести к полному отказу. В некоторых случаях тепло, генерируемое ударом молнии, может даже привести к тому, что трансформаторное масло (используемое для изоляции и охлаждения) кипятит и испаряется, что приводит к взрыву.

Косвенные удары

Косвенные удары встречаются чаще, но все равно могут быть очень разрушительными. Когда молния попадает на землю или близлежащий объект, она создает внезапное изменение электрического потенциала в окружающей области. Это изменение потенциала может вызвать большое напряжение в линиях электропередачи, подключенных к трансформатору.

Эти индуцированные напряжения могут перемещаться вдоль линий электроэнергии и достигать трансформатора. Несмотря на то, что ток не такой высокий, как при прямом ударе, индуцированное напряжение все еще может быть достаточно высоким, чтобы повредить изоляцию в трансформаторе. Изоляция имеет решающее значение для предотвращения электрического артирования между различными частями трансформатора. Как только изоляция повреждена, это может привести к частичным разрядам, что со временем может привести к дальнейшему ухудшению изоляции и в конечном итоге привести к сбое трансформатора.

Влияние на изоляцию трансформатора

Изоляция является одним из наиболее важных аспектов компактной подстанции трансформатора. Он держит электрические течения, где они предполагаются, и предотвращает короткие схемы. Молния может оказать существенное влияние на эту изоляцию.

Как упоминалось ранее, как прямые, так и косвенные удары могут повредить изоляцию. В случае прямого удара высокий энергетический ток может физически сжигать с помощью изоляционных материалов. Изоляционные материалы, такие как бумага или пластик, не предназначены для выдержания сильной жары и энергии удара молнии.

Для косвенных ударов индуцированные напряжения могут вызывать электрическое напряжение на изоляцию. Если напряжение достаточно высокое, оно может привести к разрушению изоляции. Этот разрыв может начинаться как небольшие частичные разряды, которые похожи на крошечные электрические искры внутри изоляции. Со временем эти частичные разряды могут подорвать изоляцию, снижая ее эффективность и повышая риск полного сдува электрического отказа.

Тепловое и механическое напряжение

Удар молнии также подвергают трансформатора термическому и механическому напряжению.

Тепловое напряжение

Высокий ток от удара молнии генерирует большое количество тепла за очень короткий период. Это внезапное повышение температуры может вызвать тепловое расширение компонентов трансформатора. Различные материалы в трансформаторе, такие как обмотки, ядро ​​и изоляция, расширяются с разными скоростями. Это дифференциальное расширение может привести к механическим напряжениям внутри трансформатора.

Если тепловое напряжение достаточно серьезное, оно может привести к смещению обмотков или становятся смещенными. Это смещение может повлиять на электрические характеристики трансформатора и увеличить риск коротких цепей.

Механическое напряжение

В дополнение к тепловому напряжению, физическая сила удара молнии может вызвать механическое напряжение на трансформатор. Прямой удар может физически встряхнуть трансформатор, потенциально ослабляя болты, соединения или другие компоненты. Даже косвенный удар может вызвать вибрации в линиях электропередачи, которые могут быть переданы на трансформатор и привести к механическому повреждению с течением времени.

Защита компактных трансформаторов подстанций от молнии

Как поставщик компактных подстанций, я знаю, как важно защитить эти трансформаторы от молнии. Есть несколько способов сделать это.

Молния арестователей

Молния -арестователи - это устройства, которые установлены вблизи трансформатора. Их основная работа - безопасно отвлечь молнии на землю. Когда подъезд высокого напряжения от удара молнии приближается к трансформатору, молния арест обеспечивает низкий путь сопротивления, чтобы ток проходил к земле, защищая трансформатор от всей силы удара.

Системы заземления

Правильная система заземления также имеет решающее значение для защиты трансформатора. Система заземления обеспечивает путь, чтобы электрический ток безопасно течет в землю. Это помогает рассеять энергию от удара молнии и предотвратить сборку опасных электрических потенциалов в подстанции.

Обновления изоляции

Использование высокого качественного изоляционного материала и модернизация изоляции трансформатора также может помочь противостоять воздействию молнии. Современные изоляционные материалы предназначены для лучшей устойчивости к электрическому напряжению и высоким энергосберегающим.

Заключение

Молния может оказать существенное влияние на компактные подстанции. Будь то прямой удар, который наносит немедленный физический ущерб или косвенный удар, который приводит к долгосрочному деградации изоляции, эффекты могут быть дорогостоящими и разрушительными. Как поставщик, я всегда ищу способы помочь моим клиентам защитить своих трансформаторов от этих мощных природных сил.

Если вы находитесь на рынке дляЕвропейская сборная компактная подстанцияВКомпактная подстанция, илиСборная электрическая подстанция (E - дом)И вы хотите убедиться, что это хорошо - защищено от молнии, не стесняйтесь протянуть руку. Я здесь, чтобы предоставить вам лучшие решения и продукты для удовлетворения ваших потребностей. Давайте поговорим о ваших требованиях и посмотрим, как мы можем работать вместе, чтобы ваши электрические системы работали плавно.

Ссылки

• Роджер С. Дуган, Марк Ф.
• «Молния защиты электрических и электронных систем» Хайнца В. Андерсона.