1tom288

10. TECHNIKA WYSOKICH NAPIĘĆ

578

o prądzie I_on = 10 kA i kształcie 4/10. Jednakże tak wielka wartość I„_g przy wyładowaniach atmosferycznych jest wyjątkowa, gdyż przez odgromnik przepływa zwykle tylko część prądu piorunowego. Istotne zagrożenie odgromników stanowią natomiast przepięcia łączeniowe o dużej energii, powstające np. przy łączeniu nieobciążonych linii długich. Wówczas są wymagane tzw. odgromniki ciężkie w odróżnieniu od odgromników' zwykłych (lekkich) stosowanych do ochrony urządzeń od przepięć piorunowych i łączeniowych

0    niewielkiej energii.

Odgromniki beziskiernikowe (z tlenków metali) nie mają charakterystyki zapłonowej oraz stanu bezprądowego, gdyż przy napięciu roboczym mogą w nich płynąć prądy rzędu kilku miliamperów. Zjawienie się przepięć powoduje płynne, choć gwałtowne, przejście do dużych prądów zgodnie z zależnością (10.108) przy a rzędu 10~^r

Poza iskiernikami i odgromnikami w ochronie przeciw'przcpięciowej urządzeń wysokonapięciowych są stosowane elementy indukcyjne (dławiki) i pojemnościowe oraz ich specjalne układy, wykorzystywane do łagodzenia czoła fał przepięciowych.

W układach niskonapięciowych wprowadza się dodatkowo warystory, diody ochron-nikowe i filtry.

10.4.3. Układy ochrony linii i stacji

Dobór środków ochrony linii i stacji zależy od ich napięcia znamionowego. Regulują to przepisy budowy urządzeń elektrycznych wraz ze szczegółowymi wskazówkami.

W sieciach niskiego napięcia (do 500 V) podstawowym i często jedynym środkiem ochrony jest dobrze uziemiony odgromnik zaworowy o najwyższym napięciu roboczym V_rm = 660 V. Do najbardziej rozpowszechnionych należy odgromnik typu GZa 0,66/2,5 o znamionowym prądzie wyładowczym /„„ = 2,5 kA i napięciu obniżonym do poziomu 2,9 kV. Jest on przeznaczony do instalowania w stacjach transformatorowych

1    na wszystkich liniach napowietrznych (przyłączonych do stacji) w odstępach nie przekraczających 500 m.

Do miejsc w liniach napowietrznych, w których lokalizacja odgromnika znajduje szczególne uzasadnienie należą:

—    większe skupiska odbiorników lub duże odbiory;

—    krańce odcinków linii dłuższych niż 300 m lub połączonych z liniami kablowymi; obiekty użyteczności publicznej, zawierające materiały łatwo palne lub materiały wybuchowe;

—    punkt uziemienia przewodu neutralnego i punkty zainstalowania aparatury sterującej oświetleniem ulicznym.

Na podejściu do stacji transformatorowej odgromniki powinny być usytuowane bliżej transformatora lub bliżej pierwszego słupa linii w zależności od tego, w którym miejscu znajduje się uziom roboczy.

W linii i na przyłączu do obiektu zasilanego z układu sieci bez przewodu ochronnego, odgromniki powinny być instalowane na każdym przewodzie fazowym, a na przyłączu do obiektu zasilanego z układu z przewodem ochronnym PE — również na przewodzie neutralnym (rys. 10.61).

Rezystancja uziemienia odgromników nie powinna przekraczać wartości 10 Q. Jeżeli budynek ma uziemienie piorunochronne, to uziemienie odgromników powinno być wspólne z uziemieniem urządzenia piorunochronnego.

Rys. 10.61. Komplety odgromników zaworowych w układach: a) bez przewodu ochronnego; b) z przewodem ochronnymi

W sieciach średnich napięć (niższych niż 110 kV), w których prąd zwarcia doziemnego ma większą wartość niż dopuszczalna dla sieci z izolowanym punktem neutralnym (p. 10.3.3), lecz nie większą zwykle niż 200 A, jednym z podstawowych środków ochrony przepięciowej jest kompensacja ziemnozwarciowa lub uziemienie punktu neutralnego przez rezystancję lub reaktancję.

Do ochrony sieci średnich napięć są przeznaczone również odgromniki wydmuchowe. Ich zastosowanie znajduje uzasadnienie w przypadku:

—    transformatorów zasilających wyłącznie sieci niskiego napięcia;

—    linii napowietrznych na wejściu do stacji;

—    połączeń linii na slupach przewodzących z liniami na slupach nicprzcwodzących oraz linii napowietrznych z liniami kablowymi na napięcie 10 kV i wyższe;

—    przęseł specjalnych, czyli przęseł o zwiększonej wysokości.

Ze względu na spadki napięcia, powodujące wzrost napięcia obniżonego odgromników, ich odległości od transformatorów nie powinny przekraczać 6 m (rys. 10.62a), a połączenia z uziomem, którego rezystancja nie powinna być większa niż 15 Q. muszą być jak najkrótsze. Zagrożenie urządzeń przez strefę wydmuchu odgromników może stać się koniecznością ich zastąpienia iskiernikami, a częściej naw'et odgromnikami zaworowymi.

b)

r <WkV -*> 1kV

Un<WkV

60kV 40m <60kV Z0m

OZ, gdy OWnie odpowiada warunkom: wydmuchu zabrudzeń i zwarcia

Rys. 10.62. Przykłady stosowania ogromników przy transformatorach: a) odgromniki wydmuchowe; b) odgromniki zaworowe zamiast wydmuchowych; c) maksymalne odległości odgromników od transformatora; d) układ z odłącznikiem otwartym; c) układ z kablami;

0 odgromniki w punkcie gwiazdowym transformatora

Stosowanie odgromników zaworowych znajduje uzasadnienie w przypadku ochrony:

—    transformatorów zasilających wysokiego napięcia (rys. 10.62b),

—    rozdzielnic o napięciu U_N < 110 kV w stacjach o napięciu U _K >110 kV,

—    połączeń linii napowietrznych z liniami kablowymi o napięciu Uy < 10 kV,

—    wyprowadzonych na zewnątrz kadzi i nie uziemionych skutecznie punktów gwiazdowych transformatorów (rys. 10.62ty,

—    uzwojeń (transformatorów) pozostających w stanie jałowym (rys. 10.62d) lub nie przyłączonych do szyn i kabli o długości większej niż 100 m (rys. 10.62e), jeżeli inne uzwojenia są chronione odgromnikami zaworowymi.

37*