dnes je 27.5.2024

Input:

Ochrana prvků sítě VN

17.3.2010, , Zdroj: Verlag Dashöfer

6.3.5.2.5
Ochrana prvků sítě VN

Ing. Vítězslav Šťastný, CSc. a kolektiv

V následujících odstavcích je určen správný způsob ochrany omezovači přepětí u konkrétních druhů zařízení vn, tzn. jsou stanoveny podmínky pro aplikaci omezovačů vzhledem k parametrům zařízení, určena místa připojení a případně maximální délky připojovacích vodičů.

Vedení s holými vodiči

Hromadné nasazení omezovačů na vedeních 35 a 22 kV distribučních sítí se vzhledem k vysokým nákladům, malému vlivu na výpadkovost vedení a potenciální poruchovosti omezovačů rozhodně nedoporučuje.

Připouští se aplikace omezovačů na vedení zcela výjimečně, např. v místech prokazatelně exponovaných zvýšenou bouřkovou činností v odůvodněných případech, kdy tímto opatřením dojde k požadovanému poklesu výpadkovosti vedení. Doporučuje se posuzovat tyto případy individuálně s pomocí výpočtové analýzy (viz přílohu).

POZNÁMKA Někdy je v takovém případě vhodné použít omezovače přepětí v provedení s odpojovačem, který zamezí vzniku zemního spojení způsobeného poškozeným nebo zničeným omezovačem. U takových omezovačů je však třeba pravidelně vizuálně kontrolovat, zda nedošlo k jejich odpojení – zda plní svoji ochrannou funkci.

Vedení s izolovanými vodiči

Výhodou vedení s izolovanými vodiči je menší četnost přímých úderů blesku do fázových vodičů než u vedení s holými vodiči vlivem jeho izolace. Nevýhodou izolovaných vodičů je, že v případě průrazu izolace přepětím toto místo zůstává trvale izolačně zeslabeno a v případě průtoku zkratového proudu hrozí přepálení vodiče, protože zkratový proud protéká stále stejným bodem průrazu izolace na rozdíl od holých vodičů, kde se koncový bod oblouku pohybuje po vodiči. Při přímém úderu dojde v místě úderu k průrazu izolace jednoho fázového vodiče. V určitém procentu případů dojde k průrazu více fázových vodičů a s velkou pravděpodobností vznikne mezifázový zkrat. V případě překročení určité doby trvání zkratu dojde k přepálení vodičů v místě zkratu. Další poškození izolace vodičů hrozí v nejslabších místech izolace vedení, tj. na izolátorech s uzemněnými konzolami. K tomu může dojít i při nepřímých úderech blesku blízko vedení, pokud indukované přepětí na vedení překročí izolační pevnost izolace a izolátoru.

Ochrana před účinky indukovaných přepětí

V případě indukovaných přepětí při nepřímých úderech je přepětí ve všech fázích přibližně stejné a nedojde k mezifázovému průrazu. Pokud je vedení na dřevěných sloupech s neuzemněnými konzolami, nehrozí ani průraz na izolátorech, protože izolační pevnost dřevěných sloupů značně převyšuje maximální hodnoty indukovaných přepětí. K průrazu může dojít pouze na izolátorech sloupů nebo stožárů s uzemněnými konzolami. Proto se doporučuje vedení na dřevěných sloupech chránit na sloupech s uzemněnými konzolami a u vedení na betonových nebo ocelových sloupech se doporučuje umístit ochranu každý 1 km vedení a u všech vedení také v případech vyjmenovaných v normě ČSN EN 60 543-3-19.

Ochranné prvky pro vedení s izolovanými vodiči

Obecně ochrana vedení s izolovanými vodiči může být zajištěna různými druhy přepěťových ochranných zařízení jako jsou omezovače přepětí, omezovače přepětí s hrotovým jiskřištěm nebo hrotová jiskřiště. Účinné ochrany lze dosáhnou pouze aplikací velkého počtu ochranných prvků. Protože hromadné nasazení omezovačů přepětí by bylo velmi nákladné a z hlediska provozní spolehlivosti náročné, realizuje se ochrana hrotovými jiskřišti i za cenu, že zapůsobení ochrany (přeskok na hrotovém jiskřišti) může být následováno průtokem zkratového proudu, který musí být vypnut (OZ). Elektrody hrotových jiskřišť musejí odolávat účinkům zkratových proudů.

Volba ochrany vedení s izolovanými vodiči

Sloupy s uzemněnými konzolami určené k ochraně se chrání hrotovými jiskřišti mezi fázovými vodiči a zemí.

Jiskřiště se instalují v určité vzdálenosti od konstrukčních prvků sloupu tak, aby hoření oblouku nebylo ovlivněno, tzn. aby oblouk po celou dobu hořel mezi elektrodami jiskřiště a nepřeskočil na kovové části sloupu. Vhodná vzdálenost je dána použitou konstrukcí hrotových jiskřišť. Doskoky jiskřišť pro vedení 22 kV a 35 kV jsou v tabulce 3.

Tabulka 3 – Doskoky jiskřišť podle napětí sítě

Napětí sítě 22 kV 35 kV
Doskok jiskřišť fáze-zem 12 cm 15 cm

Přístroje na vedení

Omezovači přepětí je účelné chránit ta zařízení, kterým hrozí poškození při atmosférického přepětí na vedení. Zařízení lze chránit proti účinkům vzdálených i blízkých úderů blesku do vedení, ale nelze chránit efektivně proti přímému úderu do sloupu s instalovaným zařízením. Omezovače se připojí mezi fáze a uzemněnou konzoli na sloupu, kde je instalované chráněné zařízení. Maximální přípustná délka přívodů je 2 m. Dálkově ovládané odpínače (DOO) a vypínače osazené přístrojovými transformátory napětí a proudu ve všech fázích se chrání omezovači přepětí z obou stran. U ostatních DOO se chrání pouze přístrojové transformátory napětí.

Přechod venkovního vedení do kabelu

Kabel se na přechodu z venkovního vedení vždy chrání omezovači přepětí.

Zemní svorky omezovačů jsou připojeny nejkratším způsobem na konstrukci stožárů nebo k uzemňovacímu svodu sloupu. Plášť kabelu je nejkratším způsobem připojen do místa připojení zemních svorek omezovačů na konstrukci stožáru nebo k uzemňovacímu svodu sloupu.

Obrázek 5 – Optimální způsob připojení omezovače ke koncovce kabelu

Fázový vodič se musí přiblížit co nejvíce vn svorce omezovače tak, aby připojení mezi vn svorkou omezovače a fázovým vodičem bylo co nejkratší, nejlépe nulové délky.

Fázový vodič mezi omezovačem a kabelovou koncovkou musí být co nejkratší. Optimální uspořádání, které se běžně používá, je na obrázku 5.

Vložené kabelové úseky a závěsné kabely

Každý úsek kabelu vložený do venkovního vedení musí být chráněn omezovači přepětí instalovanými na obou koncích kabelu s výjimkou velmi krátkých úseků do délky 10 m, kde stačí ochrana omezovači z jedné strany kabelu.

Omezovače se připojují způsobem popsaným v bodě 7.4 (optimální připojení na obrázku 5). Ochranná opatření obsažená bodě 6.1 musejí být dodržena u vedení na obou stranách vloženého kabelového úseku.

Závěsné kabely se chrání stejným způsobem jako kabely úložné.

Kabelová zaústění

Kabelová zaústění z venkovních vedení se chrání na přechodu z venkovního vedení. Kabelová zaústění z venkovních vedení delší než 25 m je vhodné chránit i na opačném

Nahrávám...
Nahrávám...