ATMOSFERSKA PRAŽNJENJA U NADZEMNE VODOVE

Nadzemni vodovi se dele u tri grupe Vodovi sa čelično-rešetkastim ili armirano-betonskim stubovima bez zaštitnog užeta, Vodovi sa čelično-rešetkastim ili armirano-betonskim stubovima sa zaštitnim užetom, Vodovi sa drvenim stubovima bez zaštitnog užeta.

Vrste pražnjenja u vodove Direktno pražnjenje u fazni provodnik, Pražnjenje u vrh stuba ili u zaštitno uže koje izaziva preskok preko izolacije ka faznom provodniku (povratni preskok), Pražnjenje u okolinu voda koje izaziva indukovane prenapone na faznim provodnicima.

Preskok na izolatoru sa zaštitnom armaturom

Uloga zaštitne armature Tačno definiše nivo preskočnog napona, Omogućava ravnomerniju raspodelu potencijala duž izolatorskog lanca, U slučaju preskoka udaljuje električni luk od površine izolatora, sprečavajući na taj način njegovo termičko uništenje

Pražnjenje u fazu

Pražnjenje u zaštitno uže

Povratni preskok pri udaru u zaštitno uže Ig Iz=Ig/2-Is Ig /2 Uk=RuzIs+L(dis/dt) UL=L(dis/dt) Is Ur=Ruz Is

Povratni preskok pri udaru u vrh stuba Iz=0.1Ig Is=0,8Ig Ruz

Oblik struje pražnjenja I(kA) Im Tč t(ms)

Vremenski oblik napona-šema sa koncentrisanim parametrima Ruz Lst Model Ekvivalentna šema Ruz Lst Ig(t)

Analitički oblik napona Za slučaj talasa kosog čela

Vremenska promena napona u(t) Napon na konzoli Napon na fazi Tc Tp t( s)

Uticaj trenutne vrednosti radnog napona na ukupan napon koji napreže izolaciju

Primer povratnog preskoka u 35kV mreži Struja groma Ig=60 kA Struja kroz stub Is=0.8 Ig= 48 kA Vreme čela Tč=2 ms Induktivnost stuba lst=0.5mH/m Visina stuba H=15 m Ukupna induktivnost Lst= lstH=7.5 mH Otpornost uzemljenja Ruz=5 W Uk= 5  48 + 7,5  48/2=240+180=420 kV Uk=420 kV> 170 kV za 35 kV sistem

Pražnjenje u vod na drvenim stubovima Ekvivalentna šema C i kapacitet izolatora d Kapacitet drveta R Otpor drveta Skica voda

Vremenska promena napona pri pražnjenju u drveni stub Ukupan napon na izolatoru i stubu pre preskoka Preskok na izolatoru Napon na drvenom stubu posle preskoka Proboj drvenog stuba Pad napona na luku Napon na drvenom stubu pre preskoka

Skica pražnjenja pored voda h Y x

Procena visine prenapona h b Gde je: K -empirijska konstanta k=3060 usvajamo 30 Im-amplituda struje h - visina provodnika b- udaljenost mesta udara od provodnika

Oblik indukovanog prenapona

Primer procene Visina faznog provodnika 10 m Udaljenost mesta udara 50 m Ampituda struje groma 100 kA Empirijski koeficijenat 30 Mreža nazivnog napona 10 kV, podnosivi udarni napon 75 kV Izračunati prenapon

Greška u proceni indukovanih prenapona Dominantan uticaj ima strmina struje groma, a manji uticaj amplituda

Procena broja preskoka na 100km u toku 1 god n100km,god = ng Ae 100 P(x) ng-gustina pražnjenja po km2 Stub Atraktivna zona voda Ae Atraktivna zona stuba

Pražnjenje mimo zaštitnog užeta

Detektor načina pražnjenja PP PMU

Poslednji skok skokovitog lidera Ru=k Ia Udarno rastojanje Ru

Udarno rastojanje a = R KI u K=6-10 a=0,65-0,8

Elektrogeometrijski model 1 Ru1=k I1a Pražnjenje u uže Pražnjenje u fazu Atraktivna površina faze Ru

Elektrogeometrijski model 2 Ru2=k I2a Pražnjenje u uže I2>I1 Ru2>Ru1 Atraktivna površina faze Ru

Elektrogeometrijski model hipoteza o usmeravanju skokovitog lidera P=verovatnoća pražnjenja mimo užeta Atraktivna površina faze  Ru

Mogućnosti preskoka usled pražnjenja mimo užeta Podnosivi napon izolacije Uiz Napon na fazi usled struje groma Ig Uiz>Uf uslov da ne dođe do preskoka Granična struja mimo užeta

Primer Rud=7.5 Ig 0.8 Nazivni napon 110 kV Podnosivi napon Uiz=550 kV Karakteristična impedansa faze Zf=400 W Granična struja Ig=4550/400 kA=5,5 kA Udarno rastojanje Ru=7.53.9=29.25 m Sa dobijenim udarnim rastojanjem i dimenzijama stuba proveri se uslov pražnjenja mimo užeta

Grafičko određivanje uslova pražnjenja mimo užeta 29,25 Hz=15m, hf=10m

Generički model Eriksson model i Model Petrov – Waters

Sistem LINET