¿Cuáles son las medidas de protección contra rayos para la transformación y distribución de energía? ¿Cuáles son las medidas de protección contra rayos para líneas aéreas?
1 La formación del rayo.
La descarga de un rayo es un fenómeno de descarga provocado por nubes de tormenta cargadas. En determinadas condiciones atmosféricas y terrestres, el aire caliente y húmedo fluye hacia la atmósfera y se condensa para formar nubes de tormenta. Las nubes de tormenta en la atmósfera están en su mayoría cargadas negativamente, lo que induce una gran cantidad de cargas positivas en el suelo. De esta forma se forma un potente campo eléctrico entre la nube de tormenta y la tierra. Con el desarrollo y movimiento de las nubes de tormenta, cuando la intensidad del campo eléctrico espacial excede la intensidad crítica del campo eléctrico de la descarga libre atmosférica, se producirán relámpagos entre las nubes de tormenta o entre las nubes de tormenta y el suelo. Según su dirección de desarrollo, se puede dividir en relámpagos descendentes y relámpagos ascendentes. Los relámpagos descendentes ocurren en una nube de tormenta y viajan hacia el suelo, mientras que los relámpagos ascendentes se activan desde la parte superior de un objeto conectado a tierra y se disparan hacia la nube de tormenta.
2 Medidas de protección contra el rayo en subestaciones
La caída de rayo que sufren las subestaciones es descendente. La caída de rayo descendente proviene principalmente de dos vertientes: en primer lugar, el rayo incide directamente sobre los equipos eléctricos de la subestación. subestación; en segundo lugar, rayos aéreos Las ondas de rayos formadas por la sobretensión inducida por el rayo y la sobretensión directa del rayo invaden las subestaciones a lo largo de la línea. Por lo tanto, es muy importante proteger las líneas entrantes y los transformadores de la caída directa de rayos y de las ondas de rayos.
(1) Protección directa contra el rayo para subestaciones. La principal medida para prevenir la caída directa de rayos es la instalación de pararrayos, que son terminales aéreos que protegen los equipos eléctricos y los edificios de la caída directa de rayos. Atrae los rayos hacia sí mismo y los guía de forma segura hacia el suelo, protegiendo así de los rayos los equipos cercanos con niveles de aislamiento más bajos.
Al instalar pararrayos, se deben instalar pararrayos independientes en subestaciones de 35 kV y deben cumplir con los requisitos de ausencia de juego para subestaciones de 110 kV y superiores, debido al alto nivel de aislamiento de los dispositivos de distribución de este nivel de voltaje; , los pararrayos pueden montarse directamente sobre la estructura de la unidad de distribución. Por lo tanto, el alto potencial generado por el rayo que cae sobre el pararrayos no provocará un accidente de contraataque en los equipos eléctricos.
(2) Protección de subestaciones contra olas intrusivas. La principal medida para prevenir ondas intrusivas en una subestación es instalar pararrayos de válvulas en sus líneas de entrada. Los componentes básicos de un pararrayos de válvula son el vía de chispas y la resistencia no lineal. En la actualidad, los pararrayos tipo válvula de la serie FS son descargadores de chispas y resistencias no lineales, que se utilizan principalmente para proteger dispositivos de distribución de energía de pequeña capacidad. Los pararrayos tipo válvula de la serie SFZ se utilizan principalmente para proteger equipos eléctricos en subestaciones de mediana y gran capacidad. Los pararrayos magnéticos de válvula de soplado de la serie FCZ1 se utilizan principalmente para la protección de equipos eléctricos de alto voltaje en subestaciones.
(3) Protección de línea de entrada a subestación. El propósito de la protección contra rayos para las líneas entrantes de la subestación es limitar la amplitud de la corriente del rayo y la pendiente de las ondas del rayo que fluyen a través del pararrayos. Cuando ocurre una sobretensión en una línea, una onda viajera se moverá a lo largo del conductor hacia la subestación. Su amplitud es 50 veces el voltaje de descarga disruptiva del aislamiento de la línea. El voltaje soportado de impulso de la línea es mucho mayor que el del equipo de la subestación. . Por lo tanto, la instalación de pararrayos en las líneas entrantes de las subestaciones cercanas es la principal medida de protección contra rayos. Si no se instalan líneas de protección contra rayos, cuando la línea entrante de la subestación es alcanzada por un rayo, la amplitud de la corriente del rayo que fluye a través del pararrayos puede exceder los 5 kA, y su pendiente también excederá el valor permitido, lo que inevitablemente causará daños. a la línea.
(4) Protección del transformador. La medida de protección básica para un transformador es instalar un pararrayos cerca del transformador, que puede evitar que las ondas del rayo invadan la línea y dañen el aislamiento.
Al instalar un pararrayos, debe estar lo más cerca posible del transformador y minimizar la longitud del cable de conexión para reducir la caída de voltaje de la corriente del rayo en el cable de conexión. Al mismo tiempo, el cableado del pararrayos debe conectarse a la carcasa metálica del transformador y al punto neutro en el lado de bajo voltaje, de modo que cuando el pararrayos funcione, el voltaje que actúa sobre el aislamiento principal en el lado de alto voltaje El lado es solo el voltaje residual del pararrayos (excluyendo la caída de voltaje en la resistencia de conexión a tierra), lo que reduce la posibilidad de que el transformador se dañe por rayos.
(5) Protección contra el rayo y puesta a tierra de subestaciones. Después de que los requisitos de protección contra rayos de la subestación cumplan con los requisitos, se debe colocar una rejilla de puesta a tierra unificada de acuerdo con los requisitos de seguridad y puesta a tierra del trabajo, y luego se debe agregar un cuerpo de puesta a tierra debajo del pararrayos y el pararrayos para cumplir con los requisitos de protección contra rayos. o se debe colocar un cuerpo de conexión a tierra separado debajo del dispositivo de protección contra rayos.