Какво е въздействието на мълнията върху компактен трансформатор на подстанция?

Ей там! Като доставчик на компактни трансформатори на подстанции, видях от първа ръка как различните фактори на околната среда могат да повлияят на тези решаващи части от оборудването. Една от най -мощните и непредсказуеми сили на природата, която може да причини значителни проблеми, е мълнията. В този блог ще разбия какво може да направи Lightning на компактен трансформатор на подстанция и защо е толкова важно да се разберат тези въздействия.

Как се случват удари на мълния

Преди да се потопим във въздействието върху трансформаторите, нека бързо да разгледаме как се появяват удари на мълния. Светкавицата е основно масивен електрически разряд между облаци или между облак и земята. Когато има изграждане на електрически заряд в облак, а разликата в електрическия потенциал става достатъчно голяма, тя създава път на йонизиран въздух. Този път позволява да тече огромен ток, което води до мълния.

Тези удари могат да бъдат невероятно мощни, като теченията достигат до стотици хиляди ампери и напрежения в милионите. Когато мълния удари компактна подстанция или зоната около него, той може да има някои доста сериозни последици за трансформатора.

Директни и косвени удари на мълния

Има два основни начина, по които мълнията може да повлияе на компактен трансформатор на подстанция: директни удари и косвени удари.

Директни удари

Директният удар се случва, когато гръмоотводът удари директно трансформатора или структурата на подстанцията. Това е най -лошият сценарий на случая, тъй като пълната сила на тока на мълния е изхвърлена в трансформатора. Интензивният ток може да причини незабавно физическо увреждане на вътрешните компоненти на трансформатора.

Намотките, които по същество са намотки от тел, които прехвърлят електрическата енергия, могат да бъдат силно повредени. Високо -енергийният ток може да разтопи медните или алуминиевите проводници в намотките, къси - схема. Това не само спира нормалната работа на трансформатора, но също така може да доведе до пълна повреда. В някои случаи топлината, генерирана от удара на мълния, може дори да доведе до кипене и изпаряване на трансформаторното масло (използвано за изолация и охлаждане), което води до експлозия.

Индиректни удари

Индиректните удари са по -чести, но все още могат да бъдат много вредни. Когато мълния удари земята или близкия обект, тя създава внезапна промяна в електрическия потенциал в околността. Тази промяна в потенциала може да предизвика голямо напрежение в електропроводите, свързани към трансформатора.

Тези индуцирани напрежения могат да пътуват по електропроводите и да достигнат до трансформатора. Въпреки че токът не е толкова висок, колкото при директен удар, индуцираното напрежение все още може да бъде достатъчно високо, за да повреди изолацията в трансформатора. Изолацията е от решаващо значение за предотвратяване на електрически дъга между различни части на трансформатора. След като изолацията се повреди, тя може да доведе до частични изхвърляния, което с течение на времето може да доведе до по -нататъшно разграждане на изолацията и в крайна сметка да доведе до повреда на трансформатора.

Въздействие върху изолацията на трансформаторите

Изолацията е един от най -важните аспекти на компактен трансформатор на подстанция. Той поддържа електрическите токове да текат там, където те трябва и предотвратява къси вериги. Светкавицата може да окаже значително влияние върху тази изолация.

Както бе споменато по -рано, както директните, така и косвените удари могат да повредят изолацията. В случай на директен удар, токът с висока енергия може физически да изгори чрез изолационните материали. Изолационните материали, като хартия или пластмаса, не са проектирани така, че да издържат на екстремната топлина и енергия на удар на мълния.

За индиректните удари индуцираните напрежения могат да причинят електрическо напрежение върху изолацията. Ако напрежението е достатъчно високо, това може да доведе до разрушаване на изолацията. Това разбиване може да започне като малки частични изхвърляния, които са като малки електрически искри в изолацията. С течение на времето тези частични изхвърляния могат да ерозират изолацията, намалявайки неговата ефективност и увеличаване на риска от пълноценно издухана електрическа повреда.

Термично и механично напрежение

Спалващите удари също подлагат трансформатора на термично и механично напрежение.

Термично напрежение

Високият ток от удар на мълния генерира голямо количество топлина за много кратък период. Това внезапно повишаване на температурата може да причини топлинно разширяване на компонентите на трансформатора. Различните материали в трансформатора, като намотките, ядрото и изолацията, се разширяват с различни скорости. Това диференциално разширение може да доведе до механични напрежения в трансформатора.

Ако термичното напрежение е достатъчно тежко, това може да доведе до изместване на намотките или да се подравнят. Това несъответствие може да повлияе на електрическите характеристики на трансформатора и да увеличи риска от къси вериги.

Механично напрежение

В допълнение към термичния стрес, физическата сила на удара на мълния може да причини механично напрежение върху трансформатора. Директен удар може физически да разклати трансформатора, потенциално разхлабени болтове, връзки или други компоненти. Дори индиректният удар може да причини вибрации в електропроводите, които могат да бъдат предадени на трансформатора и да причинят механични щети във времето.

Защита на компактни трансформатори на подстанции от мълния

Като компактен доставчик на трансформатор на подстанция знам колко е важно да се защитят тези трансформатори от мълния. Има няколко начина за това.

Светкавици

Светкавичните арестувания са устройства, които са инсталирани в близост до трансформатора. Основната им работа е да отклонят безопасно към земята на мълнията към земята. Когато високото напрежение скочи от Lightning Strike се приближи до трансформатора, Lightning Arrester осигурява път с ниско съпротивление, за да се стигне до тока към земята, предпазвайки трансформатора от пълната сила на удара.

Системи за заземяване

Правилната система за заземяване също е от решаващо значение за защита на трансформатора. Системата за заземяване осигурява път за електрическия ток да се влива безопасно в земята. Той помага да се разсее енергията от удара на мълния и да се предотврати натрупването на опасни електрически потенциали в рамките на подстанцията.

Надстройка на изолацията

Използването на висококачествени изолационни материали и надграждане на изолацията на трансформатора също може да помогне за издържане на ефектите на мълнията. Съвременните изолационни материали са проектирани така, че да имат по -добра устойчивост на електрически стрес и високи енергийни скокове.

Заключение

Светкавицата може да окаже значително влияние върху компактните трансформатори на подстанции. Независимо дали става въпрос за пряк удар, който причинява незабавни физически щети или косвен удар, който води до дългосрочна изолация, ефектите могат да бъдат скъпи и разрушителни. Като доставчик винаги търся начини да помогна на клиентите си да защитят трансформаторите си от тези мощни природни сили.

Ако сте на пазара за aЕвропейски сглобяеми компактни подстанции,Компактна подстанция, илиСглобяема електрическа подстанция (E - къща), и искате да се уверите, че е добре - защитено срещу мълния, не се колебайте да посегнете. Тук съм, за да ви предоставя най -добрите решения и продукти, за да отговорите на вашите нужди. Нека разговаряме за вашите изисквания и да видим как можем да работим заедно, за да поддържаме вашите електрически системи безпроблемно.

ЛИТЕРАТУРА

• Роджър К. Дюган, Марк Ф.
• „Защита на светкавиците на електрически и електронни системи“ от Хайнц В. Андерсън.