10kV 変圧器に避雷針を設置できないのはなぜですか?

 

裏目に出た「引き寄せ効果」

 

避雷針は、落雷を自分自身に「引き寄せ」、放電を遮断し、専用の引き込み線を通して大電流を地面に安全に伝導することで機能します。これは、建物や大規模な変電所にとって効果的な戦略です。ただし、10kV 変圧器の場合は状況がまったく異なります。

 

 

変圧器の支持構造またはガントリーに避雷針を取り付けると、雷が落ちやすい場所を意図的に作成することになります。変圧器のすぐ近くにある。雷電流は最大 200 kA (IEC 62305 で定義されている 10/350 μs 波形) のピーク値に達する可能性があり、変圧器近くの地面に直接流されます。接地システムがこの大規模なインパルスを即座に処理できない場合、その結果、接地電位が劇的に上昇します。-これは「接地電位上昇」または「逆フラッシュ電圧」として知られる現象です。{6}}この高電圧は接地システムから変圧器のケーシングを通って巻線にアークバックし、意図された放電経路をバイパスして変圧器の絶縁を破壊する可能性があります。

 

 

変圧器自体に避雷針を取り付けることは禁止されていますが、10kV 変圧器を雷から守るにはどうすればよいでしょうか?答えはまったく別のデバイスにあります。金属酸化物アレスター (MOA) .

 

MOA が避雷針ではなく解決策である理由

雷を引き寄せて構造物を直撃から守る避雷針とは異なり、避雷器は電力線に直接設置されます– 具体的には、変圧器の端子にできるだけ近づけます。その目的は、ストライキを引き起こすことではなく、過電圧を安全にそらすことです。回線上の他の場所での落雷が原因で発生した変圧器に侵入して絶縁を損傷する前に。

 

MOA は酸化亜鉛 (ZnO) テクノロジーを利用しており、高度に非線形なボルト アンペア特性を備えています。{0}通常の動作電圧下では、絶縁体に近い-ように動作します。しかし、雷-によって引き起こされる過電圧が発生すると、その抵抗は劇的に低下し、危険なサージ電流を変圧器から遠ざける-グランドへの低インピーダンス経路が形成されます。 10kV 架空線アレスタの設置要件は明確です。磁器スリーブと固定フープの間にクッションを追加し、相間距離を 350 mm 以上に維持し、リード線ができるだけ短く真っ直ぐであることを確認してください。

 

「スリーインワン」のグラウンディング原則

MOA の避雷効果は、MOA の接地方法に大きく依存します。の「スリー・イン・ワン」接地方式は必須です。避雷器の接地導体、変圧器の金属ケース、低圧中性点はすべて一緒に接続され、単一の共通接地システムを共有する必要があります。{0}}避雷器の独立接地の禁止は任意ではありません。-これは安全要件です。避雷器が独立して接地されている場合、雷電流が変圧器自体を通って主接地に到達し、絶縁体全体に破壊的な電圧差が生じる可能性があります。

 

 

たとえ最良の避雷器を設置したとしても、接地システムが必要な抵抗値を満たしていなければ失敗します。

変圧器容量	最大接地抵抗
100kVA以下	10Ω以下
100kVA以上	4Ω以下

 

 

最適なパフォーマンスを確保するには、避雷器自体の物理的な設置は厳密な仕様に準拠する必要があります。

 

 

変圧器からの距離: 避雷器は、変圧器のできるだけ近くに設置する必要があります。{0}理想的には、高電圧ブッシングの直接--と、変圧器と高電圧ヒューズの間に設置してください。-実験結果により、避雷器が変圧器に近づくほど、保護効果が向上することが確認されています。

 

リード導体: 定格電圧が 42 kV 以下の MOA 製品の場合、接続リード線は断面積が 16 mm² 以上の複数の-より線の柔軟な銅線である必要があり、配線はインダクタンスを最小限に抑えるためにできるだけ短く真っ直ぐでなければなりません。

 

取り付け: 避雷器は、機械的ストレスを防ぐために磁器スリーブと固定フープの間にリード線がしっかりと接続され、緩衝されている状態で、安定したベースに垂直に取り付ける必要があります。

 

位相間隔: 1 ～ 10 kV 避雷器の場合、相-間の距離は、相-間のフラッシュオーバーを防ぐために 350 mm 以上である必要があります。-。

 

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