Varför kan en 10kV transformator inte utrustas med en blixtstång?

 

"Attraktionseffekten" som slår tillbaka

 

En blixtledare fungerar genom att "attrahera" blixtnedslag till sig själv, fånga upp urladdningen och säkert leda den massiva strömmen ner till marken genom en dedikerad nedledare. Detta är en effektiv strategi för byggnader och stora transformatorstationer. Men för en 10kV transformator är situationen en helt annan.

 

 

När du installerar en åskledare på en transformators bärande struktur eller portal skapar du medvetet en preferenspunkt för att blixten ska slå nedi omedelbar närhet av transformatorn. Blixtströmmen, som kan nå toppvärden på upp till 200 kA (10/350 μs vågform enligt IEC 62305), kanaliseras sedan direkt i marken nära transformatorn. Om jordningssystemet inte kan hantera denna massiva impuls omedelbart, är resultatet en dramatisk ökning av jordpotentialen-ett fenomen som kallas "jordpotentialökning" eller "backflashover-spänning". Denna höga spänning kan båga tillbaka från jordningssystemet genom transformatorhöljet och in i lindningarna, kringgå den avsedda urladdningsvägen och förstöra transformatorns isolering.

 

 

Eftersom det är förbjudet att installera en åskledare på själva transformatorn, hur skyddar man en 10kV transformator från blixtnedslag? Svaret ligger i en helt annan enhet:metalloxidavledaren (MOA) .

 

Varför MOA är lösningen, inte en blixtstång

Till skillnad från en blixtledare, som drar till sig blixtar för att skydda en struktur från ett direkt slag, enåskavledare installeras direkt på kraftledningen– närmare bestämt så nära transformatorterminalerna som möjligt. Dess syfte är inte att locka till en strejk, utan att på ett säkert sätt avleda överspänningenorsakat av ett blixtnedslag någon annanstans på linjeninnan den kan komma in i transformatorn och skada dess isolering.

 

MOA använder zinkoxidteknik (ZnO) och har en mycket olinjär volt-amperekarakteristik. Under normal driftspänning beter sig de som nära-isolatorer. Men när en blixt-inducerad överspänning uppstår, sjunker deras motstånd dramatiskt, vilket skapar en väg med låg-impedans till jord som shuntar bort den farliga överspänningsströmmen från transformatorn. Installationskraven för 10 kV luftledningsavledare är tydliga: lägg till en kudde mellan porslinshylsan och den fasta bågen, håll ett fas-till-avstånd på inte mindre än 350 mm och se till att kabeln är så kort och rak som möjligt

 

Grundprincipen "Tre-i-ett".

Åskskyddseffektiviteten hos en MOA beror kritiskt på hur den är jordad. De"tre-i-ett" jordningsmetodär obligatoriskt: avledarens jordningsledare, transformatorns metallhölje och lågspänningsnollpunkten måste alla vara sammankopplade och dela ett gemensamt jordningssystem. Att förbjuda oberoende jordning för avledaren är inte valfritt-det är ett säkerhetskrav. Om avledaren jordades oberoende av varandra, kan blixtström flyta genom själva transformatorn för att nå huvudjorden, vilket skapar en destruktiv spänningsskillnad över isoleringen

 

 

Även den bästa installationen av åskavledare kommer att misslyckas om jordningssystemet inte uppfyller de erforderliga motståndsvärdena.

Transformatorkapacitet	Maximalt jordningsmotstånd
100 kVA och lägre	Mindre än eller lika med 10 Ω
Över 100 kVA	Mindre än eller lika med 4 Ω

 

 

Den fysiska installationen av själva avledaren måste följa strikta specifikationer för att säkerställa optimal prestanda:

 

 

Avstånd från transformator: Avledaren bör installeras så nära transformatorn som möjligt-helst direkt vid hög-bussningarna-och mellan transformatorn och högspänningssäkringen. Experimentella resultat bekräftar att ju närmare avledaren är transformatorn, desto bättre skyddseffekt.

 

Huvudledare: För MOA-produkter med en märkspänning på 42 kV och lägre måste anslutningskabeln vara en flertrådig flexibel koppartråd med en tvärsnittsarea på minst 16 mm², och ledningarna måste vara så korta och raka som möjligt för att minimera induktansen.

 

Montering: Avledaren måste installeras vertikalt på en stabil bas, med ledningstrådar tätt anslutna och dämpade mellan porslinshylsan och den fasta bågen för att förhindra mekanisk påfrestning.

 

Fasavstånd: För 1–10 kV avledare måste avståndet mellan fas-till-fas inte vara mindre än 350 mm för att förhindra överslag från fas-till-fas.

 

Få en offert

 

Behöver du köpa tillförlitliga 10kV-transformatorer med korrekta åskskyddskonfigurationer för ditt projekt? 

På GNEE levererar vi inte bara högkvalitativa-olje-transformatorer av nedsänkt och torr-typ, utan vi tillhandahåller även komplett teknisk dokumentation-inklusive åskskyddsscheman, guider för val av avledare och rekommendationer för jordningslayout-för att hjälpa dig att uppfylla internationella standarder och hålla din installation säker.

 

Kontakta vårt ingenjörsteam idag för att diskutera dina krav eller begära en offert.Vi är här för att hjälpa dig att hitta rätt lösning för dina behov av eldistribution.