ఓవర్ హెడ్ పవర్ లైన్ల మెరుపు రక్షణ

ఓవర్ హెడ్ పవర్ లైన్ అనేది విద్యుత్ వ్యవస్థ యొక్క పొడవైన మూలకం. ఇది వ్యవస్థ యొక్క అత్యంత సాధారణ అంశం మరియు చాలా తరచుగా మెరుపుతో కొట్టబడుతుంది. పవర్ సిస్టమ్ ప్రమాద గణాంకాలు 75-80% ఓవర్ హెడ్ పవర్ లైన్ అత్యవసర అంతరాయాలు మెరుపు అంతరాయాలకు సంబంధించినవి.

మెరుపు ఉత్సర్గ భౌతికశాస్త్రం

మెరుపు - చాలా పొడవైన స్పార్క్ పొడవుతో గ్యాస్ డిచ్ఛార్జ్ రకం. మెరుపు ఛానల్ యొక్క మొత్తం పొడవు అనేక కిలోమీటర్లకు చేరుకుంటుంది మరియు ఈ ఛానెల్ యొక్క ముఖ్యమైన భాగం థండర్క్లౌడ్ లోపల ఉంది.

ఉరుములతో కూడిన వర్షం సంభవించడానికి, మొదట, బలమైన అప్‌డ్రాఫ్ట్‌లు మరియు, రెండవది, ఉరుములతో కూడిన ప్రాంతంలో అవసరమైన గాలి తేమ.

భూమి యొక్క ఉపరితలం ప్రక్కనే ఉన్న గాలి పొరలను వేడి చేయడం మరియు ఎత్తైన ప్రదేశాలలో చల్లటి గాలితో ఈ పొరల యొక్క ఉష్ణ ప్రేరిత ఉష్ణ మార్పిడి కారణంగా అప్‌డ్రాఫ్ట్‌లు సంభవిస్తాయి.

క్లౌడ్‌లో, ఛార్జీల యొక్క అనేక సంచితాలు ఏర్పడతాయి, ఒకదానికొకటి వేరుచేయబడతాయి (క్లౌడ్ యొక్క దిగువ భాగంలో, ప్రతికూల ధ్రువణత యొక్క ఛార్జీలు పేరుకుపోతాయి), మెరుపు సాధారణంగా బహుళంగా ఉంటుంది, అనగా. ఒకే మార్గంలో అభివృద్ధి చెందుతున్న అనేక సింగిల్ డిశ్చార్జెస్‌ను కలిగి ఉంటుంది.

థండర్‌క్లౌడ్‌లో ఛార్జ్ విభజన యొక్క ఖచ్చితమైన విధానం ఇప్పటికీ చాలా వరకు అస్పష్టంగా ఉంది. అయినప్పటికీ, ఛార్జ్ విభజన ఒక క్లౌడ్‌లోని నీటి బిందువుల గడ్డకట్టడంతో సమానంగా ఉంటుందని పరిశీలనలు చూపిస్తున్నాయి.

మెరుపు ఫలితంగా ఓవర్ హెడ్ పవర్ లైన్ల యొక్క అనుమతించదగిన సంఖ్య అంతరాయాలు

సాధ్యాసాధ్యాల అధ్యయనం ఓవర్ హెడ్ విద్యుత్ లైన్లను పూర్తిగా మెరుపు ప్రూఫ్ చేయడం అసాధ్యం అని చూపిస్తుంది... ఓవర్ హెడ్ విద్యుత్ లైన్లు సంవత్సరానికి పరిమిత సంఖ్యలో మూసివేయబడతాయని మనం ఉద్దేశపూర్వకంగా భావించాలి. విద్యుత్ లైన్ల మెరుపు రక్షణ యొక్క పని మెరుపు అంతరాయాల సంఖ్యను తగ్గించడం.

సంవత్సరానికి ఓవర్ హెడ్ పవర్ లైన్ల సస్పెన్షన్ యొక్క అనుమతించదగిన సంఖ్య మరియు అదనపు షట్డౌన్ షరతుల ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది:

ఎ) వినియోగదారులకు నమ్మదగిన విద్యుత్ సరఫరా,

బి) ఓవర్‌హెడ్ పవర్ లైన్‌లకు ప్రయాణించే స్విచ్‌ల నమ్మకమైన ఆపరేషన్ మరియు ఫార్ములా ద్వారా లెక్కించబడుతుంది:

నాడిషనల్ - రిడెండెన్సీ లేనప్పుడు సంవత్సరానికి nadd ≤ 0.1 మరియు రిడెండెంట్ అందుబాటులో ఉంటే nadd ≤ 1), β - 110 kV లైన్‌లకు 0.8-0.9కి సమానమైన APV సక్సెస్ రేటు మరియు మెటల్ మరియు రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీట్ మద్దతుపై ఎక్కువ.

ఆటోమేటిక్ రీక్లోజర్ (AR) లైన్‌ను ఆపరేషన్‌లో ఉంచుతుంది, ఎందుకంటే ఆర్సింగ్ సపోర్ట్‌ల ఇన్సులేషన్ వైఫల్యం చాలా అరుదు. ఈ సందర్భంలో, పిడుగుపాటుకు విద్యుత్తు అంతరాయం కలగదు.ఆటోమేటిక్ రీకనెక్షన్ విఫలమైతే, పవర్ లైన్ యొక్క పూర్తి షట్డౌన్ జరుగుతుంది.

ఆటోమేటిక్ రీక్లోజింగ్ యొక్క తరచుగా ఉపయోగించడం సర్క్యూట్ బ్రేకర్ల ఆపరేషన్ను క్లిష్టతరం చేస్తుందని గమనించాలి, ఈ సందర్భంలో అసాధారణ పునర్విమర్శ అవసరం. దీని ఆధారంగా, స్విచ్‌ల రకాన్ని బట్టి ఇది నాడిషనల్ షట్‌డౌన్ = 1 — 4ని కలిగి ఉండటానికి అనుమతించబడుతుంది. క్లిష్టమైన మార్గాల కోసం, ఈ పర్యటనల సంఖ్యను తగ్గించాలి.

ఓవర్ హెడ్ విద్యుత్ లైన్లపై పిడుగులు పడినట్లు అంచనా

లైన్‌లో మెరుపు అంతరాయాల సంఖ్య ప్రధానంగా లైన్ మార్గం యొక్క ప్రాంతంలో మెరుపు చర్య యొక్క తీవ్రత ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. సగటు గణాంకాల ఆధారంగా, ఒక ఉరుములతో కూడిన గంటలో భూమి యొక్క ఉపరితలం నుండి 1 కిమీ దూరంలో 0.067 మెరుపు దాడులు జరుగుతాయని సాధారణంగా అంగీకరించబడింది... రేఖ వెడల్పు 6h స్ట్రిప్ నుండి అన్ని స్ట్రైక్‌లను సేకరిస్తుంది (h అనేది సగటు ఎత్తు a కేబుల్ సస్పెన్షన్ లేదా కేబుల్), సంవత్సరానికి పొడవు l రేఖపై N మెరుపు దాడుల సంఖ్య

N = 0.067 × n × 6h × l × 10-3 ,

ఇక్కడ n అనేది సంవత్సరానికి ఉరుములతో కూడిన గంటల సంఖ్య.

ఓవర్ హెడ్ పవర్ లైన్ల ఇన్సులేషన్లో అతివ్యాప్తి సంఖ్య సూత్రం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది

ntape = n NS Pcloth,

ఇక్కడ Pln — ఇచ్చిన మెరుపు కరెంట్ వద్ద లైన్ ఇన్సులేషన్ యొక్క అతివ్యాప్తి సంభావ్యత.

ఇంపల్స్ ఐసోలేషన్ యొక్క ప్రతి అతివ్యాప్తి లైన్ షట్‌డౌన్‌తో కలిసి ఉండదు, ఎందుకంటే ట్రిప్పింగ్‌కు ఇంపల్స్ ఆర్క్‌ను సరఫరా ఆర్క్‌కి పంపడం అవసరం. పరివర్తన సంభావ్యత అనేక అంశాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు ఇంజనీరింగ్ గణనలలో అతివ్యాప్తి మార్గం EСр = Urob / Lband, kV / m వెంట ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్ యొక్క ప్రవణత ద్వారా దానిని నిర్ణయించడం ఆచారం.

పొడవైన గాలి అంతరాలతో చెక్క మద్దతుపై లైన్ల కోసం, పల్సెడ్ ఆర్క్ hకి మారే సంభావ్యత సూత్రం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది

మెటల్ మరియు రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీట్ మద్దతుపై లైన్ల కోసం, 220 kV వరకు లైన్ వోల్టేజ్ కోసం h = 0.7 మరియు నామమాత్రపు వోల్టేజ్ 330 kV మరియు అంతకంటే ఎక్కువ h = 1.0.

nlentని కారకం ηతో గుణించడం ద్వారా, సంవత్సరానికి రేఖపై ఊహించిన మెరుపు దాడుల సంఖ్యను లెక్కించడం సాధ్యమవుతుంది.

ఇంజనీరింగ్ ప్రాక్టీస్‌లో, నిర్దిష్ట సంఖ్యలో లైన్ బ్రేక్‌లు nసంవత్సరానికి 30 గంటల ఉరుములతో కూడిన ప్రాంతం గుండా వెళుతున్న 100 కి.మీ రేఖకు విరామాల సంఖ్య సాధారణంగా ఉపయోగించబడుతుంది:

లైన్‌లో మెరుపు దాడుల సంఖ్యను తగ్గించడానికి, మీరు వీటిని చేయవచ్చు:

• మెరుపు దాడుల సమయంలో ఇన్సులేషన్ అతివ్యాప్తి చెందే సంభావ్యతను తగ్గించడం, ఇది సాధారణంగా కాంటాక్ట్ వైర్ నుండి మెరుపు రాడ్‌లను సస్పెండ్ చేయడం ద్వారా మరియు మద్దతు మరియు కేబుల్‌ల యొక్క తక్కువ ఇంపల్స్ గ్రౌండింగ్ నిరోధకతను అందించడం ద్వారా మెటల్ మద్దతుతో ఓవర్‌హెడ్ పవర్ లైన్‌లపై సాధించబడుతుంది,

• తక్కువ ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్ గ్రేడియంట్‌తో అతివ్యాప్తి మార్గాన్ని విస్తరించండి, ఇది ఇంపల్స్ ఆర్క్ యొక్క గుణకం hని పవర్ ఆర్క్ పరివర్తనను తగ్గిస్తుంది. తరువాతి చెక్క మద్దతుతో ఓవర్హెడ్ పవర్ లైన్లలో నిర్వహించబడుతుంది.

మెరుపు రక్షణ పనితీరు ప్రభావం

మెటల్ (రీన్ఫోర్స్డ్ కాంక్రీటు) పై ఓవర్ హెడ్ పవర్ లైన్లు గ్రౌండ్ వైర్ లేకుండా మద్దతు ఇస్తాయి.

ప్రభావ బిందువు వద్ద వైర్ కొట్టబడినప్పుడు, Z వైర్ యొక్క సగం లక్షణ అవరోధానికి సమానమైన ప్రతిఘటన ఆన్ చేయబడుతుంది.