ఎలక్ట్రికల్ నెట్‌వర్క్‌లలో వాతావరణ ఓవర్‌వోల్టేజ్

ఎలక్ట్రికల్ ఇన్‌స్టాలేషన్ యొక్క ఇన్సులేషన్‌కు ప్రమాదకరమైన విలువకు ఆకస్మిక స్వల్పకాలిక వోల్టేజ్ పెరుగుతుంది అధిక వోల్టేజ్... వాటి మూలం ద్వారా, ఓవర్వోల్టేజీలు రెండు రకాలు: బాహ్య (వాతావరణ) మరియు అంతర్గత (స్విచింగ్).

ఎలక్ట్రికల్ ఇన్‌స్టాలేషన్‌లో ప్రత్యక్ష మెరుపు దాడుల నుండి లేదా దాని సమీపంలోని మెరుపు దాడుల నుండి వాతావరణ పెరుగుదలలు ఉత్పన్నమవుతాయి. వాతావరణ ఓవర్‌వోల్టేజీలు ప్రత్యక్ష ప్రభావాలతో విద్యుత్ సంస్థాపనకు గొప్ప ప్రమాదాన్ని సూచిస్తాయి మెరుపు అవి 200 kA వరకు మెరుపు ప్రవాహంతో 1,000,000 Vకి చేరుకోగలవు. వారు విద్యుత్ సంస్థాపన యొక్క నామమాత్రపు వోల్టేజ్ విలువపై ఆధారపడరు. తక్కువ వోల్టేజ్ ఇన్‌స్టాలేషన్‌లకు అవి చాలా ప్రమాదకరమైనవి, ఎందుకంటే ఈ ఇన్‌స్టాలేషన్‌లలో ప్రత్యక్ష భాగాలు మరియు ఇన్సులేషన్ స్థాయి మధ్య దూరాలు అధిక వోల్టేజీల కంటే తక్కువగా ఉంటాయి.

వాతావరణ ఓవర్వోల్టేజీలు ప్రేరేపిత మరియు ప్రత్యక్ష మెరుపు దాడులుగా విభజించబడ్డాయి. ఎలక్ట్రికల్ ఇన్‌స్టాలేషన్ దగ్గర మెరుపు ఉత్సర్గ సమయంలో మొదటిది సంభవిస్తుంది, ఉదాహరణకు సబ్‌స్టేషన్ లేదా పవర్ లైన్.ఉరుము చాలా అధిక సంభావ్యత (అనేక మిలియన్ వోల్ట్‌లు)కి ఛార్జ్ చేయబడిన ఉరుము యొక్క ప్రేరక ప్రభావం ద్వారా ఉప్పెన ఏర్పడుతుంది.

ప్రత్యక్ష మెరుపు సమ్మె విషయంలో, అధిక వోల్టేజీకి కారణమయ్యే విద్యుదయస్కాంత చర్యతో పాటు, యాంత్రిక నష్టం కూడా గమనించబడుతుంది, ఉదాహరణకు చెక్క స్తంభాలు లేదా ఓవర్ హెడ్ పవర్ లైన్ స్లీపర్ల విభజన.

ప్రేరేపిత ఉప్పెనలు 100 kV క్రమాన్ని కలిగి ఉంటాయి, ఇది ప్రత్యక్ష మెరుపు సమ్మె వలన సంభవించే ఉప్పెన కంటే చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. ఎవాన్సెంట్ తరంగాల రూపంలో ఉత్సర్గ తర్వాత వారు ఓవర్ హెడ్ లైన్ కండక్టర్ల వెంట ప్రచారం చేస్తారు.

చాలా సందర్భాలలో మెరుపు సమ్మె ఒకదానికొకటి అనుసరించే వ్యక్తిగత పల్స్‌ల శ్రేణిని కలిగి ఉంటుంది. మొత్తం ఉత్సర్గ సెకనులో పదవ వంతు ఉంటుంది మరియు వ్యక్తిగత పప్పులు ఒక్కొక్కటి పదుల మైక్రోసెకన్ల వ్యవధిని కలిగి ఉంటాయి. మెరుపు సమ్మె సమయంలో వ్యక్తిగత పప్పుల సంఖ్య 1 నుండి 40 వరకు ఉంటుంది.

వాతావరణ ఓవర్వోల్టేజ్ నుండి విద్యుత్ సంస్థాపనల రక్షణ

వాతావరణ ఓవర్‌వోల్టేజీలు అనేక మిలియన్ వోల్ట్‌లకు చేరుకోవచ్చని పైన పేర్కొనబడింది. ఎలక్ట్రికల్ ఇన్‌స్టాలేషన్‌ల ఇన్సులేషన్ అటువంటి వోల్టేజ్ స్థాయిలను తట్టుకోలేకపోతుంది, కాబట్టి దీనికి నష్టం నుండి అదనపు రక్షణ అవసరం. ఈ ఏజెంట్లు ఎలక్ట్రికల్ పరికరాలకు హానిని నిరోధిస్తాయి మరియు వినియోగదారులకు నిరంతరాయంగా విద్యుత్ సరఫరాను పెంచడానికి మరియు ప్రజలను మరియు జంతువులను రక్షించడానికి విద్యుత్ సంస్థాపనలలో ఉపయోగించాలి.

10 మరియు 0.4 kV ఓవర్‌హెడ్ లైన్‌లు, అలాగే గ్రామీణ ప్రాంతాల్లో ఉన్న వినియోగదారుల సబ్‌స్టేషన్‌ల ఉప్పెన రక్షణపై ప్రత్యేక శ్రద్ధ ఉండాలి.

మంటలు ఓవర్ వోల్టేజ్ యొక్క తీవ్రమైన పర్యవసానంగా ఉంటాయి, ప్రత్యేకించి నేరుగా మెరుపు దాడుల కారణంగా. అందువల్ల, వాతావరణ ఓవర్‌వోల్టేజ్ (లేదా మెరుపు రక్షణ) నుండి సరైన మరియు విశ్వసనీయంగా పనిచేసే రక్షణ యొక్క సంస్థకు అత్యంత తీవ్రమైన శ్రద్ధ చెల్లించబడుతుంది.

మెరుపు రక్షణ సమస్య ప్రత్యక్ష మెరుపు దాడుల నుండి విద్యుత్ సంస్థాపనల యొక్క వ్యక్తిగత అంశాలను రక్షించడానికి చర్యలు కలిగి ఉంటుంది, విద్యుత్ యంత్రాలు మరియు పరికరాలను నష్టం నుండి వేరుచేయడం, ఉప్పెన తరంగాల రేఖ నుండి ప్రయాణిస్తున్న ప్రేరణల నుండి. ఈ చర్యలు రక్షిత పరికరాలు మరియు పరికరాలను వ్యవస్థాపించడం వరకు మరుగుతాయి, ఇది వేవ్ ఇన్‌స్టాలేషన్‌లోని ఏదైనా కీలకమైన మూలకాన్ని చేరుకోవడానికి ముందు ఒక ప్రేరణను (వేవ్) భూమిలోకి మళ్లిస్తుంది మరియు దానిని నిలిపివేస్తుంది.

అందువల్ల, అన్ని రక్షిత పరికరాలలో ప్రధాన భాగం ఎర్తింగ్ స్విచ్లు. అవి తప్పక నెరవేరుతాయి PUE ప్రకారం మరియు భూమికి ఛార్జ్ యొక్క నమ్మకమైన ఉత్సర్గను అందిస్తాయి.

మెరుపు అరెస్టర్లు, అరెస్టర్లు మరియు స్పార్క్ అరెస్టర్లు వాతావరణ ఓవర్వోల్టేజీకి వ్యతిరేకంగా ప్రాథమిక రక్షణ పరికరాలుగా ఉపయోగిస్తారు.

మెరుపు కడ్డీలు వాతావరణ ఉత్సర్గను తమ వైపుకు తిప్పుకుంటాయి, సంస్థాపన యొక్క ప్రస్తుత-వాహక భాగాల నుండి దూరంగా తీసుకువెళతాయి. సాంద్రీకృత వస్తువులను రక్షించడానికి (ఉదాహరణకు, సబ్‌స్టేషన్‌లు లేదా ఇతర నిర్మాణాలు), రాడ్ మెరుపు రాడ్‌లు ఉపయోగించబడతాయి మరియు పొడిగించిన వాటిని రక్షించడానికి (ఉదాహరణకు, ఓవర్‌హెడ్ లైన్ వైర్లు), కాంటాక్ట్ వైర్ మెరుపు రాడ్‌లు ఉపయోగించబడతాయి. ఛార్జ్‌ను భూమిలోకి హరించడానికి, అరెస్టర్లు ఇన్స్టాల్ మరియు కొవ్వొత్తులను ఉన్నాయి.

స్టేషన్ జనరేటర్లు మరియు ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌ల మెరుపు రక్షణ కోసం, లైన్ నుండి పడే ప్రత్యక్ష మెరుపు దాడులు మరియు ఉప్పెన తరంగాల నుండి రెండు రక్షణ కోసం సాధనాల సమితి అందించబడుతుంది.

స్టేషన్ లేదా సబ్‌స్టేషన్‌కు ఓవర్‌హెడ్ లైన్ యొక్క విధానాలపై మెరుపు రాడ్‌లు మరియు కాంటాక్ట్ మెరుపు ద్వారా ప్రత్యక్ష మెరుపు దాడులకు వ్యతిరేకంగా రక్షణ అందించబడుతుంది. విద్యుత్ యంత్రం యొక్క ఇన్సులేషన్‌కు ప్రమాదకరం కాని విలువకు వేవ్ యొక్క వ్యాప్తిని పరిమితం చేసే పరిమితులతో లైన్ నుండి పడే తరంగాల నుండి జనరేటర్లు రక్షించబడతాయి.

పెద్ద జనరేటర్లు నేరుగా అవుట్గోయింగ్ పవర్ లైన్లకు కనెక్ట్ చేయబడటానికి సిఫార్సు చేయబడవు. జెనరేటర్ వోల్టేజ్ వద్ద వినియోగదారులకు విద్యుత్ సరఫరా చేసే చిన్న స్టేషన్ల కోసం, జెనరేటర్కు మెరుగైన లక్షణాలతో ప్రత్యేక పరిమితుల అదనపు సంస్థాపనతో ఇటువంటి కనెక్షన్ సాధ్యమవుతుంది.

జనరేటర్లు నేరుగా స్టెప్-అప్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌లకు అనుసంధానించబడి ఉంటే, అంటే జనరేటర్-ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ బ్లాక్ రేఖాచిత్రం ప్రకారం, వాటికి పాలీ ఓవర్‌వోల్టేజ్‌కు వ్యతిరేకంగా ప్రత్యేక రక్షణ చర్యలు అవసరం లేదు.

చెక్క స్తంభాలపై తయారు చేయబడిన 6 - 35 kV వోల్టేజ్ కలిగిన ఓవర్ హెడ్ లైన్లకు ప్రత్యేక ఉప్పెన రక్షణ అవసరం లేదు. వారి ఇన్సులేషన్ యొక్క మెరుపు నిరోధకత చెక్క యొక్క ఇన్సులేటింగ్ లక్షణాల ద్వారా అందించబడుతుంది. ఇక్కడ తీగలు (చెక్కలో) మధ్య కింది కనీస ఇన్సులేషన్ దూరాలను నిర్వహించడం మాత్రమే ముఖ్యం: వోల్టేజీలు 6-10 కోసం 0.75 m, వోల్టేజ్ 20 కోసం 1.5 m మరియు వోల్టేజ్ 35 kV కోసం 3 m.

బలహీనమైన ఇన్సులేషన్‌తో ఓవర్‌హెడ్ లైన్‌ల యొక్క వ్యక్తిగత విభాగాలు (ఉదాహరణకు, మెటల్ లేదా రీన్‌ఫోర్స్డ్ కాంక్రీట్ సపోర్ట్‌లను ఉపయోగించడం, ఓవర్‌హెడ్ లైన్‌ను కేబుల్‌తో కనెక్ట్ చేయడం మొదలైనవి) అరెస్టర్‌లు లేదా స్పార్క్ గ్యాప్‌ల ద్వారా (తక్కువ ప్రవాహాల వద్ద) రక్షించబడతాయి (చూడండి — పైప్ నియంత్రణలు మరియు వాల్వ్ నియంత్రణలు) ఈ పరికరాల గ్రౌండింగ్ పరికరాల నిరోధకత 10 ఓంల కంటే ఎక్కువ ఉండకూడదు.

పరిమితులు మరియు స్పార్క్ గ్యాప్‌లు ఒకదానికొకటి దాటుతున్న రెండు ఓవర్‌హెడ్ లైన్‌ల మద్దతుపై లేదా కమ్యూనికేషన్ లైన్‌తో ఓవర్‌హెడ్ పవర్ లైన్ ఖండన వద్ద వ్యవస్థాపించబడతాయి. ఇక్కడ గ్రౌండింగ్ పరికరాల నిరోధకత 15 ఓంల కంటే ఎక్కువగా ఉండకూడదు. మద్దతు యొక్క గ్రౌండింగ్ వాలులు తప్పనిసరిగా బోల్ట్ కనెక్షన్ కలిగి ఉండాలి మరియు వాటి క్రాస్ సెక్షన్ కనీసం 25 mm2 ఉండాలి.

వేగవంతమైన తాత్కాలిక మెరుపు లోపాల తర్వాత ఓవర్‌హెడ్ లైన్‌కు ఎగువన ఉన్న పవర్‌ని పునరుద్ధరించడానికి, లైన్‌ల ఆటోమేటిక్ రీక్లోజింగ్ పరికరాలు (ఆటోమేటిక్ రీక్లోజింగ్) ఉపయోగించబడతాయి. మెరుపు రక్షణ పరికరం వలె ఆటోమేటిక్ రీక్లోజర్‌ల విజయవంతమైన ఆపరేషన్‌తో, వినియోగదారులు 0.2సె కంటే ఎక్కువ విద్యుత్ అంతరాయాన్ని అనుభవించరు మరియు వారి సాధారణ ఆపరేషన్‌కు భంగం కలగదు.

కేబుల్ గ్రంథులు స్టాప్‌లతో రెండు చివర్లలో రక్షించబడతాయి.

0.38 / 0.22 kV వోల్టేజ్‌తో వినియోగదారు నెట్‌వర్క్‌ల రక్షణ ముఖ్యంగా జాగ్రత్తగా నిర్వహించబడుతుంది. ఈ నెట్‌వర్క్‌లు సాధారణంగా వైమానికంగా ఉంటాయి మరియు వాటి రూపకల్పన అన్ని ఇతర నిర్మాణాల కంటే పైకి లేచి బహిరంగ ప్రదేశాల గుండా వెళుతున్నందున వాతావరణ పెరుగుదలకు చాలా అవకాశం ఉంది.

తక్కువ-వోల్టేజ్ నెట్‌వర్క్‌లు మెరుపు రక్షణ పరికరాలతో అమర్చబడి ఉంటాయి, ఇవి భూమికి ప్రేరణ ఉత్సర్గ ప్రవాహాలను మళ్లిస్తాయి. ఇది ప్రజలను మరియు జంతువులను రక్షించడానికి, మెరుపు వల్ల కలిగే మంటలను నిరోధించడానికి మరియు అంతర్గత విద్యుత్ తీగలలోకి ప్రవేశించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.

తక్కువ-వోల్టేజ్ నెట్వర్క్లలో, అన్ని దశల కండక్టర్ల మరియు తటస్థ కండక్టర్ యొక్క ఇన్సులేటర్ల హుక్స్ లేదా పిన్స్ కోసం మెరుపు రక్షణ గ్రౌండింగ్కు కనెక్షన్లు అందించబడతాయి.

గృహాలకు లేదా నేరుగా భవనాల ప్రవేశద్వారం వద్ద వైర్ ట్యాప్‌లతో కూడిన మద్దతుపై కూడా ఎర్తింగ్ అందించబడుతుంది. రక్షిత ఎర్తింగ్ పరికరం యొక్క ప్రతిఘటన 30 ఓంలు మించకూడదు.

10 / 0.4 kV వినియోగదారు సబ్‌స్టేషన్‌లలో, ఓవర్‌హెడ్ లైన్‌లకు కనెక్ట్ చేయబడిన తక్కువ-వోల్టేజ్ వైండింగ్‌లు తప్పనిసరిగా అరెస్టర్‌లచే రక్షించబడాలి. అవి ట్రాన్స్ఫార్మర్కు వీలైనంత దగ్గరగా ఇన్స్టాల్ చేయబడతాయి మరియు సబ్స్టేషన్ల యొక్క సాధారణ గ్రౌండ్ సర్క్యూట్కు అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యొక్క శక్తి 630 kVA మరియు అంతకంటే ఎక్కువ ఉన్నప్పుడు, దాని నుండి విస్తరించే రేఖల వెంట రెండు అదనపు రక్షిత ఎర్తింగ్‌లు తయారు చేయబడతాయి - పేర్కొన్న నిరోధక విలువతో సబ్‌స్టేషన్ నుండి 50 మరియు 100 మీ.