تأثیر رعد و برق در ترانسفورماتور فرعی جمع و جور چیست؟

سلام! من به عنوان تأمین کننده ترانسفورماتورهای پستی جمع و جور ، دست اول را دیدم که چگونه عوامل محیطی مختلف می توانند بر این قطعات مهم تجهیزات تأثیر بگذارند. یکی از قدرتمندترین و غیرقابل پیش بینی ترین نیروهای طبیعت که می تواند باعث مشکلات مهم شود ، رعد و برق است. در این وبلاگ ، من می خواهم آنچه را که لایتنینگ می تواند برای یک ترانسفورماتور فرعی جمع و جور انجام دهد و چرا درک این تأثیرات بسیار مهم است.

چقدر حملات صاعقه اتفاق می افتد

قبل از اینکه به تأثیرگذاری بر ترانسفورماتورها شیرجه بزنیم ، بیایید به سرعت در مورد چگونگی اتفاقات رعد و برق پیش برویم. رعد و برق در واقع تخلیه الکتریکی گسترده بین ابرها یا بین ابر و زمین است. هنگامی که یک بار برقی در ابر وجود دارد و اختلاف پتانسیل الکتریکی به اندازه کافی بزرگ می شود ، مسیری از هوای یونیزه شده را ایجاد می کند. این مسیر به جریان عظیمی اجازه می دهد تا جریان داشته باشد و در نتیجه یک پیچ رعد و برق ایجاد شود.

این اعتصاب ها می توانند فوق العاده قدرتمند باشند و جریان ها به صدها هزار آمپر و ولتاژ در میلیون ها نفر می رسند. هنگامی که یک پیچ رعد و برق به یک زیرزمین جمع و جور یا منطقه اطراف آن برخورد می کند ، می تواند عواقب بسیار جدی برای ترانسفورماتور به همراه داشته باشد.

حملات صاعقه مستقیم و غیرمستقیم

دو روش اصلی وجود دارد که رعد و برق می تواند یک ترانسفورماتور فرعی جمع و جور را تحت تأثیر قرار دهد: حملات مستقیم و اعتصابات غیرمستقیم.

اعتصابات مستقیم

اعتصاب مستقیم هنگامی اتفاق می افتد که پیچ رعد و برق به ترانسفورماتور یا ساختار پست مستقیم برخورد کند. این سناریوی بدترین حالت است زیرا تمام نیروی جریان رعد و برق در ترانسفورماتور ریخته می شود. جریان شدید می تواند باعث آسیب جسمی فوری به اجزای داخلی ترانسفورماتور شود.

سیم پیچ ها ، که در اصل سیم پیچ سیم هایی هستند که انرژی الکتریکی را منتقل می کنند ، می توانند به شدت آسیب ببینند. جریان انرژی بالا می تواند سیمهای مس یا آلومینیومی را در سیم پیچ ها ذوب کند و آنها را کوتاه کند. این نه تنها عملکرد عادی ترانسفورماتور را متوقف می کند بلکه می تواند به یک شکست کامل منجر شود. در بعضی موارد ، گرمای ناشی از اعتصاب رعد و برق حتی می تواند باعث جوش و تبخیر روغن ترانسفورماتور (مورد استفاده برای عایق و خنک کننده) شود و منجر به انفجار شود.

اعتصابات غیرمستقیم

اعتصابات غیرمستقیم شایع تر است اما هنوز هم می تواند بسیار آسیب رسان باشد. هنگامی که رعد و برق به زمین یا یک شیء مجاور برخورد می کند ، یک تغییر ناگهانی در پتانسیل الکتریکی در محیط اطراف ایجاد می کند. این تغییر در پتانسیل می تواند ولتاژ بزرگی را در خطوط برق متصل به ترانسفورماتور القا کند.

این ولتاژهای ناشی از می توانند در امتداد خطوط برق حرکت کنند و به ترانسفورماتور برسند. حتی اگر جریان به اندازه اعتصاب مستقیم زیاد نباشد ، ولتاژ ناشی از آن هنوز هم می تواند به اندازه کافی بالا باشد تا به عایق در ترانسفورماتور آسیب برساند. عایق برای جلوگیری از قوس الکتریکی بین قسمتهای مختلف ترانسفورماتور بسیار مهم است. پس از آسیب دیدن عایق ، می تواند منجر به تخلیه های جزئی شود که با گذشت زمان می تواند باعث تخریب بیشتر عایق و در نهایت منجر به نارسایی ترانسفورماتور شود.

تأثیر بر عایق ترانسفورماتور

عایق یکی از مهمترین جنبه های ترانسفورماتور پستی جمع و جور است. این جریان های الکتریکی را در جایی که قرار است جریان داشته باشد ، نگه می دارد و از مدارهای کوتاه جلوگیری می کند. صاعقه می تواند تأثیر قابل توجهی در این عایق داشته باشد.

همانطور که قبلاً ذکر شد ، هر دو اعتصاب مستقیم و غیرمستقیم می توانند به عایق آسیب برساند. در مورد اعتصاب مستقیم ، جریان انرژی بالا می تواند از طریق مواد عایق از نظر جسمی سوزانده شود. مواد عایق مانند کاغذ یا پلاستیک برای مقاومت در برابر گرمای شدید و انرژی اعتصاب صاعقه طراحی نشده اند.

برای اعتصابات غیرمستقیم ، ولتاژهای ناشی از استرس الکتریکی بر روی عایق ایجاد می شود. اگر ولتاژ به اندازه کافی زیاد باشد ، می تواند باعث تجزیه عایق شود. این تجزیه می تواند به عنوان تخلیه های جزئی کوچک ، که مانند جرقه های الکتریکی ریز درون عایق هستند ، شروع شود. با گذشت زمان ، این تخلیه های جزئی می توانند عایق را از بین ببرند و اثربخشی آن را کاهش داده و خطر ابتلا به یک خرابی الکتریکی کامل را افزایش دهند.

استرس حرارتی و مکانیکی

اعتصابات رعد و برق نیز ترانسفورماتور را در معرض استرس حرارتی و مکانیکی قرار می دهد.

استرس حرارتی

جریان زیاد از اعتصاب رعد و برق در یک دوره بسیار کوتاه مقدار زیادی گرما ایجاد می کند. این افزایش ناگهانی دما می تواند باعث گسترش حرارتی اجزای ترانسفورماتور شود. مواد مختلف موجود در ترانسفورماتور ، مانند سیم پیچ ، هسته و عایق ، با نرخ های مختلف گسترش می یابد. این گسترش دیفرانسیل می تواند به فشارهای مکانیکی در ترانسفورماتور منجر شود.

اگر استرس حرارتی به اندازه کافی شدید باشد ، می تواند باعث تغییر سیم پیچ ها یا سوء استفاده شود. این سوء استفاده می تواند بر عملکرد الکتریکی ترانسفورماتور تأثیر بگذارد و خطر مدارهای کوتاه را افزایش دهد.

استرس مکانیکی

علاوه بر استرس حرارتی ، نیروی فیزیکی اعتصاب صاعقه می تواند باعث استرس مکانیکی در ترانسفورماتور شود. اعتصاب مستقیم می تواند از نظر جسمی ترانسفورماتور را لرزاند ، پیچ ها ، اتصالات یا سایر اجزای دیگر شل کننده. حتی یک اعتصاب غیرمستقیم می تواند باعث ارتعاشاتی در خطوط برق شود که می تواند به ترانسفورماتور منتقل شود و با گذشت زمان آسیب مکانیکی ایجاد کند.

محافظت از ترانسفورماتورهای پستی جمع و جور در برابر صاعقه

من به عنوان یک تأمین کننده ترانسفورماتور پستی جمع و جور ، می دانم محافظت از این ترانسفورماتورها در برابر صاعقه چقدر مهم است. روش های مختلفی برای انجام این کار وجود دارد.

رعد و برق

دستگیرندگان رعد و برق دستگاه هایی هستند که در نزدیکی ترانسفورماتور نصب شده اند. کار اصلی آنها منحرف کردن جریان صاعقه با خیال راحت به زمین است. هنگامی که یک افزایش ولتاژ زیاد از اعتصاب صاعقه به ترانسفورماتور نزدیک می شود ، رعد و برق یک مسیر مقاومت کم برای جریان جریان به زمین را فراهم می کند و از ترانسفورماتور در برابر تمام نیروی اعتصاب محافظت می کند.

سیستم های زمینی

یک سیستم زمینی مناسب نیز برای محافظت از ترانسفورماتور بسیار مهم است. سیستم زمینی مسیری را برای جریان الکتریکی با خیال راحت وارد زمین می کند. این امر به از بین بردن انرژی از اعتصاب رعد و برق و جلوگیری از ساخت پتانسیل های الکتریکی خطرناک در زیر ایستگاه کمک می کند.

ارتقاء عایق

استفاده از مواد عایق با کیفیت بالا و به روزرسانی عایق ترانسفورماتور همچنین می تواند به مقاومت در برابر اثرات رعد و برق کمک کند. مواد عایق مدرن به گونه ای طراحی شده اند که مقاومت بهتری در برابر استرس الکتریکی و افزایش انرژی زیاد داشته باشند.

پایان

رعد و برق می تواند تأثیر قابل توجهی در ترانسفورماتورهای فرعی جمع و جور داشته باشد. این که آیا این یک اعتصاب مستقیم است که باعث آسیب جسمی فوری می شود یا اعتصاب غیرمستقیم که منجر به تخریب عایق طولانی مدت می شود ، اثرات آن می تواند پرهزینه و مختل کننده باشد. من به عنوان یک تأمین کننده ، من همیشه به دنبال راه هایی برای کمک به مشتریان خود هستم که از ترانسفورماتورهای خود در برابر این نیروهای طبیعی قدرتمند محافظت می کنند.

اگر در بازار یک هستیدزیرزمین جمع و جور پیش ساخته اروپاییباپست، یاپست الکتریکی پیش ساخته (E - House)، و شما می خواهید اطمینان حاصل کنید که از آن به خوبی محافظت می شود - در برابر رعد و برق ، دریغ نکنید. من اینجا هستم تا بهترین راه حل ها و محصولات را برای پاسخگویی به نیازهای شما در اختیار شما قرار دهم. بیایید در مورد نیازهای شما گپ بزنیم و ببینیم که چگونه می توانیم با هم کار کنیم تا سیستم های برقی شما به راحتی کار کند.

منابع

• راجر سی دوگان ، مارک اف.
• "محافظت از رعد و برق از سیستم های برقی و الکترونیکی" توسط Heinz V. Anderson.