تاثیر رعد وبرق در خطوط انرژی

چکیده:

یکی از پدیده های رایج طبیعت رعد و برق است.

رعد و برق عبارت است از ظهور قوس الکتریکی در فاصله ابر ها که همراه با صدای مخوف و وحشتناک است.

این پدیده با بارش باران شدید یا تگرگ همراه است.

به علت اهمیت آن در برخی صنایع و به خصوص در صنعت برق لازم دانستم که در این پروژه به بررسی و تحلیل این پدیده در خطوط انتقال انرژی الکتریکی بپردازم.

اضافه ولتاژهای گذرای ناشی از برخورد صاعقه به خطوط انتقال و همچنین عملیات کلید زنی در تعیین سطوح عایقی تجهیزات و دستگاههای محافظت در مقابل صاعقه اهمیت زیادی دارند.

هنگامی که خط با ثابت های توزیع شده در معرض یک اغتشاش مانند برخورد صاعقه یا عمل کلید زنی قرارمی گیرد امواج ولتاژ و جریان بوجود می آیند و این امواج در طول خط با سرعتی نزدیک به سرعت سیر نور به حرکت در می آیند.

به محض رسیدن این امواج به ترمینال های خط امواج ولتاژ و جریان انعکاسی بوجود می آیند و در طول خط بر می گردند و با امواج اولیه ترکیب می شوند.

به خاطر وجود تلفات،امواج سیار بعد از چند انعکاس تضعیف شده و از بین می روند همچنین اندوکتانس های سری سیم پیچ های ترانسفورماتور به طور موثری اغتشاشات را بلو که می نمایند.

 بدین صورت از ورود آنها به سیم پیچیهای ژنراتور جلوگیری می کنند.

به هر حال انعکاس چند باره موج می تواند باعث تقویت اضافه ولتاژ شده و ولتاژ تا سطحی افزایش یابد که سبب ایجاد جرقه روی عایق ترانسفورماتور یا خط و نهایتا آسیب دیدگی آن شود.

کلید های فشار قوی که می توانند در ۵۰msقطع کنند خیلی کند تر از این هستند که در مقابل صاعقه یا امواج ناشی از کلید زنی بتوانند عملیات محافظت را صورت دهند.

امواج صاعقه می توانند در چند میکرو ثانیه و امواج کلید زنی در مدتی حدود صد میکرو ثانیه به حداکثر  مقدار خود می رسند.

این امواج آنقدر سریع هستند که قبل از اینکه کلید فشار قوی بتواند باز شود عایق را تخریب می کنند.

دستگاههای حفاظتی ای به نام برقگیر وجود دارند که قادرند عایق تجهیزات را در مقابل اضافه ولتاژ ها محافظت نمایند.

این  دستگاهها ولتاژ را به حد معین(BLI) محدود کرده و انرژی امواج صاعقه و کلید زنی را جذب نمایند.

زمین کردن مناسب پست و تجهیزات مرتبط با آن مانند ترانسفورماتور ها و کلیدها می تواند تا حد زیادی جان کاربران و حتی تجهیزات را در مقابل این ولتاژ ها حفظ کند.