29 Linijų žaibosauga
Žaibas dažniausiai trenkia į gerai įžemintą aukštą objektą, nors tainėra taisyklė. Todėl virš objekto, kuris turi būti apsaugotas, kadnepataikytų tiesioginis žaibas, reikia ištiesti įžemintus trosus. Jieprivalo priimti žaibo srovę ir ją nukreipti žemėn. Tai atlieka oro linijųapsauginiai trosai ir pastatų žaibosargiai. Ir vienu, ir kitu atvejuatsiranda apsaugotoji zona, kurioje turėtų tilpti saugomas objektas. Virš aukštosios įtampos linijos darbinių laidų ištiesiami apsauginiaitrosai, kurie įžeminami prie kiekvienos atramos. Šie trosai privaloapsaugoti linijos laidus nuo žaibo smūgių. Apsaugotosios zonos išilgaiapsauginio troso pjūvis primena lygiašonį trikampį, kurio viršutiniamekampe yra trosas. 110 kV linijų konstrukcija turi būti apgalvota taip, kadlinijos laidai atsidurtų apsaugotojoje zonoje AZ-2. Aukštesniosios Įtamposlinijos (> 220 kV) privalo turėti didesnę apsaugos garantiją;linijos laidai turi būti apsaugotojoje zonoje AZ-1. Tai brangiau kainuoja,nes yra butini aukštesnės atramos ir du apsauginiai trosai.[pic]
Apsauginiai trosai nenaudojami vidutiniosios įtampos linijose, nes,trenkus į juos žaibui, įtampos kritimas jo įžeminimo elektrinėje varžojesukeltų atvirkštinius išlydžius izoliatoriuose. Nors žaibas ir nepataikė įdarbinį laidą, bet po akimirkos dėl jo įvyksta linijos laidų kontaktas sužeme.
Paprasčiausia apsaugos priemonė — atvirieji kibirkštiniai iškrovikliai,sumontuoti kartu su aukštosios įtampos izoliatoriais. Du elektrodai —sudarantys oro tarpą pramušimo įtampai, mažesnei už apsauginės izoliacijoselektrinį atsparumą, — yra įrengti taip, kad lankinė iškrova butų nukreiptanuo izoliatoriaus paviršiaus . Prieš tai, kol kylantis viršįtampis pasiekspavojingą izoliacijai lygį, turi įvykti iškrova kibirkštiniameiškroviklyje. Todėl tarp elektrodų turi būti atitinkamas atstumas,pavyzdžiui, 15 kV įrenginiuose atstumas yra nuo 90 mm (transformatoriausįvadiniai izoliatoriai) iki 130 mm (linijų izoliatoriai). Dingusviršįtampiui,atvirojo iškroviklio lankas gali ir toliau degti, veikiamas
darbinės įtampos; atvirasis iškroviklis jo užgesinti negali. Tęsiasiįžemėjimo kontaktas, kurį išjungia artimiausias jungiklis. Tiekimas pertraukiamas, nebent sėkmingai suveiks automatinio pa-kartotinio jungimo įrenginys. Efektyvesnė apsaugos priemonė — viršįtampių ribotuvai, kurie, dingusviršįtampiui, nutraukia srovės tekėjimų įžemintame kontūre. Tai prietaisai,kurių elektrinė varža stipriai mažėja kylant įtampai. Esant normaliomsdarbo sąlygoms, srovė neturi tekėti ribotuvu, jo elektrinė varža turi būtididžiausia darbinės įtampos metu. Kai viršįtampis didėja, elektrinė varžamažėja ir ribotuvas turi veikti taip, kad:— pereitų į laidumo būklę prieš tai, kol viršįtampis pasieks saugomam prietaisui pavojingą dydį;— |tampa jame (įtampa sumažinta) nekristų daugiau nei leistina saugomame prietaise;— sugertų superaukštosios įtampos į aplinką išskaidomą elektros energiją, keisdamas ją šilumine. Vidutiniosios įtampos lauko įrenginiuose įrengiami paprasti ir pigūsvamzdiniai viršįtampių ribotuvai. Vamzdyje 7, pagamintame iš dujasgeneruojančios medžiagos, veikiant lankui, yra kibirkštinis iškroviklis.Viršįtampis pramuša tarpą tarp jo elektrodų 2 bei 3 ir užsidega lankas.Vamzdžio sienelės tuomet išskiria didelį kiekį dujų, padedančių jįužgesinti. Siaurame vamzdyje kyla slėgis ir įkaitusios dujos per apatinęangą yra išpučiamos, panašiai kaip ir dujas generuojančiame saugiklyje.Izoliaciją nuo darbinės įtampos sąlygoja išorinis kibirkštinis tarpas (25mm pastočių ribotuvuose 15 kV). Stogelis 5 apsaugo nuo lietaus viršutinęvamzdžio dalį ir elektrodų įvedimo vietą.Kibirkštinių ventilinių viršįtampių ribotuvų sandariame korpuse yrakibirkštinis tarpas bei karborundinis varistorius (iš silicio karbido SiC).Kylantis atmosferinis viršįtampis (apie 1 µs) uždega elektros lanką iržaibo srovė varistoriumi SiC nuteka į žemę. Viršįtampio veikiamasvaristorius turi mažą elektrinę varžą ir todėl žaibo srovė sukelia nedidelįįtampos kritimą. Tai svarbu, nes šis įtampos kritimas ribotuve daro įtakąsaugomam objektui. Žaibo viršįtampis trunka labai trumpai, o darbinėsįtampos veikiamu ribotuvu teka nedidelė srovė. Ji nėra didelė, nes, dingus viršįtampiui, varistoriaus SiC elektrinėvarža kelis kartus padidėja. Ribotuvas nutraukia srovę 1, veikdamas kaipgesinimo kamera su dejonizuojančiomis plokštelėmis. Parinkus iškrovikliooro tarpelio dydį ir karborundinių diskų skaičių, gaunami pageidaujamosįtampos ribotuvai. Jų aukštis siekia nuo keliolikos centimetrų (žemojiįtampa) iki poros metrų (400 kV).Ir vamzdiniai, ir ventiliniai ribotuvai turi kibirkštinį iškroviklį.Atsiradus viršįlampiui, ventilinio ribotuvo poveikis yra kiek pavėlintas —jis ima veikti tik užsidegus lankui atvirajame iškroviklyje, o tai užimašiek tiek laiko. Todėl sukurtas nekibirkštinis momentinio veikimoribotuvas. Būtinas varistorius, kurio varža labai priklauso nuo įtampos,kad, sumažėjus įtampai iki darbinės, nutrauktų grandinę, t. y. turėtų begalo didelę elektrinę varžą. Tai padaryti gali oksidiniai varistoriai,cinko oksido ZnO diskai su kitų metalų oksidų priemaišomis. Viršįtampių ribotuvai instaliuojami kiek galima arčiau saugomųįrenginių, o jų įžeminimo laidas trumpiausiu keliu sujungiamas su įrenginiųkorpusu. Viršįtampių ribotuvai žemosios įtampos oriniame tinkle įrengiami:a) tiekimo pastotėje;b) linijų trasose kas 0,5 km atstumu ir linijų galuose;c) prie viršįtampiams jautrių imtuvų (degiųjų ir sprogstamųjų medžiagųsandėliai, pastatai su kompiuteriniu tinklu, ligoninės, mokyklos,bažnyčios, pramogų salės);d) abiejuose kabelio, įjungto į orinę liniją, galuose.
———————–Apsauginių trosų apsaugotosios zonosAZ-1 — apsaugotoji zona, kad į ją trenks žaibas, beveik neįtikima;AZ-2 — apsaugotoji zona, kad į ją trenks žaibas, mažai įtikima
Išlydis, sukeltas viršįtampio: a) izoliatoriuje be atvirojo iškroviklio;b) izoliatoriuje su atviruoju iškrovikliu
Atvirkštiniai išlydžiai izoliatoriuose, žaibui trenkus į atramą i — žaibo srovė, RE — atramos įžeminimo aktyvioji varža, UE — įtampatarp atramos ir žemės
Viršįtampių ribotuvų prijungimo prie žemosios įtampos tinklo su įžemintaneutrale schema.
Vamzdinis viršįtampių ribotuvas 15 kV įtampai 1 — dujas generuojančios medžiagos vamzdis, 2 ir 3 — vidinio iškroviklioelektrodai, 4 — išorinis iškroviklio elektrodas, 5 — stogelis nuo lietaus
Viršįtampių ribotuvo prijungimo schema 1 — išorinis atvirasis iškroviklis (15 kV viršįtampių ribotuvo išmetimozonos dydžiai metrais)
Kibirkštinio ventlinio viršįtampių ribotuvo sandara ir prijungimo schema 1 – kibirkštinis iškroviklis, 2 – karborundiniai diskai, 3 – sandaruskorpusas