ما هو تأثير البرق على محول محطة فرعية مضغوطة؟

مرحبًا يا من هناك! كمورد لمحولات المحطات الفرعية المدمجة ، رأيت بشكل مباشر كيف يمكن أن تؤثر العوامل البيئية المختلفة على هذه القطع الحاسمة من المعدات. واحدة من أقوى قوى الطبيعة التي لا يمكن التنبؤ بها والتي يمكن أن تسبب مشاكل كبيرة هي البرق. في هذه المدونة ، سأقوم بتفكيك ما يمكن أن يفعله Lightning لمحول محطة فرعية مضغوطة ولماذا من المهم للغاية فهم هذه الآثار.

كيف تحدث ضربات البرق

قبل أن نغوص في التأثير على المحولات ، دعونا نتجاوز كيفية حدوث ضربات البرق. البرق هو في الأساس تصريف كهربائي ضخم بين السحب أو بين السحابة والأرض. عندما يكون هناك بناء شحنة كهربائية في سحابة ، ويصبح الفرق المحتمل الكهربائي كبيرًا بما يكفي ، فإنه يخلق مسارًا من الهواء المؤين. يتيح هذا المسار تدفق تيار ضخم ، مما يؤدي إلى صاعقة البرق.

يمكن أن تكون هذه الضربات قوية بشكل لا يصدق ، حيث تصل التيارات إلى ما يصل إلى مئات الآلاف من الفولتية والفولتية بالملايين. عندما يضرب صاعقة البرق محطة فرعية مضغوطة أو المنطقة المحيطة بها ، يمكن أن يكون لها بعض العواقب الخطيرة على المحول.

ضربات البرق المباشرة وغير المباشرة

هناك طريقتان رئيسيتان يمكن أن يؤثر البرق على محول محطة فرعية مضغوطة: الإضرابات المباشرة والضربات غير المباشرة.

ضربات مباشرة

يحدث الإضراب المباشر عندما يضرب صاعقة البرق المحول أو بنية الفرعية مباشرة. هذا هو أسوأ سيناريو - لأن القوة الكاملة لتيار البرق يتم إلقاؤه في المحول. يمكن أن يتسبب التيار المكثف في أضرار جسدية فورية للمكونات الداخلية للمحول.

يمكن أن تتضرر اللفات ، التي هي في الأساس ملفات من الأسلاك التي تنقل الطاقة الكهربائية ، بشدة. يمكن أن يذوب تيار الطاقة العالي الأسلاك النحاسية أو الألومنيوم في اللفات ، وقصيرة - تدور. هذا لا يوقف التشغيل العادي للمحول فحسب ، بل يمكن أن يؤدي أيضًا إلى فشل كامل. في بعض الحالات ، يمكن أن تسبب الحرارة الناتجة عن ضربة الصواعق زيت المحولات (المستخدم للعزل والتبريد) للغليان والتبخير ، مما يؤدي إلى انفجار.

ضربات غير مباشرة

الإضرابات غير المباشرة أكثر شيوعًا ولكن لا يزال من الممكن أن تكون ضارة للغاية. عندما يضرب البرق الأرض أو كائن قريب ، فإنه يخلق تغييرًا مفاجئًا في الإمكانات الكهربائية في المنطقة المحيطة. هذا التغيير في الإمكانات يمكن أن يحفز جهد كبير في خطوط الطاقة المتصلة بالمحول.

يمكن لهذه الفولتية المستحثة السفر على طول خطوط الطاقة والوصول إلى المحول. على الرغم من أن التيار ليس مرتفعًا كما هو الحال في الإضراب المباشر ، إلا أنه لا يزال من الممكن أن يكون الجهد المستحث مرتفعًا بما يكفي لإتلاف العزل في المحول. العزل أمر بالغ الأهمية لمنع الانحناء الكهربائي بين أجزاء مختلفة من المحول. بمجرد أن تتلف العزل ، يمكن أن يؤدي إلى تصريفات جزئية ، مما قد يتسبب بمرور الوقت في تدهور العزل ويؤدي في النهاية إلى فشل محول.

التأثير على عزل المحول

العزل هو واحد من أهم جوانب محول الفرعية المدمجة. إنها تبقي التيارات الكهربائية تتدفق حيث من المفترض أن تمنع الدوائر القصيرة. يمكن أن يكون لبرق تأثير كبير على هذا العزل.

كما ذكرنا سابقًا ، يمكن أن تضر كل من الإضرابات المباشرة وغير المباشرة بالعزل. في حالة الإضراب المباشر ، يمكن لتيار الطاقة العالي حرق جسديًا من خلال مواد العزل. لم يتم تصميم مواد العزل ، مثل الورق أو البلاستيك ، لتحمل الحرارة الشديدة والطاقة لضرب البرق.

بالنسبة للإضرابات غير المباشرة ، يمكن أن تسبب الفولتية المستحثة إجهادًا كهربائيًا على العزل. إذا كان الجهد مرتفعًا بدرجة كافية ، فقد يتسبب ذلك في انهيار العزل. يمكن أن يبدأ هذا الانهيار كصور جزئية صغيرة ، والتي تشبه الشرر الكهربائي الصغير داخل العزل. بمرور الوقت ، يمكن لهذه التصريفات الجزئية تآكل العزل ، مما يقلل من فعاليته وزيادة خطر الفشل الكهربائي الكامل.

الإجهاد الحراري والميكانيكي

تخضع ضربات البرق أيضًا المحول للإجهاد الحراري والميكانيكي.

الإجهاد الحراري

يولد التيار المرتفع من ضربة صاعقة كمية كبيرة من الحرارة في فترة قصيرة جدًا. يمكن أن تسبب هذه الزيادة المفاجئة في درجة الحرارة التوسع الحراري لمكونات المحول. تتوسع المواد المختلفة في المحول ، مثل اللفات ، الأساسية ، والعزل ، بمعدلات مختلفة. يمكن أن يؤدي هذا التوسع التفاضلي إلى ضغوط ميكانيكية داخل المحول.

إذا كان الإجهاد الحراري شديدًا بدرجة كافية ، فقد يتسبب ذلك في تحول اللفات أو تصبح غير متوازنة. يمكن أن يؤثر هذا الاختلال على الأداء الكهربائي للمحول ويزيد من خطر الدوائر القصيرة.

الإجهاد الميكانيكي

بالإضافة إلى الإجهاد الحراري ، يمكن أن تسبب القوة البدنية لضرب البرق الضغط الميكانيكي على المحول. يمكن للضرب المباشر أن يهز المحول جسديًا ، والذي يحتمل أن يخفف البراغي أو الاتصالات أو المكونات الأخرى. حتى الإضراب غير المباشر يمكن أن يسبب اهتزازات في خطوط الطاقة ، والتي يمكن أن تنتقل إلى المحول وتسبب أضرارًا ميكانيكية بمرور الوقت.

حماية محولات المحطات الفرعية المدمجة من البرق

كمورد محول المحطات الفرعية المدمجة ، أعرف مدى أهمية حماية هذه المحولات من البرق. هناك عدة طرق للقيام بذلك.

آراء البرق

أظافر البرق هي أجهزة مثبتة بالقرب من المحول. وظيفتهم الرئيسية هي تحويل تيار البرق بأمان إلى الأرض. عندما تقترب زيادة الجهد العالي من ضربة صاعقة من المحول ، يوفر صانع البرق مسارًا مقاومًا منخفضًا للتيار لتدفق إلى الأرض ، وحماية المحول من القوة الكاملة للضربة.

أنظمة التأريض

يعد نظام التأريض المناسب أمرًا ضروريًا لحماية المحول. يوفر نظام التأريض مسارًا لتدفق التيار الكهربائي بأمان في الأرض. إنه يساعد على تبديد الطاقة من ضربة صاعقة ومنع بناء الإمكانات الكهربائية الخطرة داخل المحطة الفرعية.

ترقيات العزل

إن استخدام مواد عزل عالية الجودة وترقية عزل المحول يمكن أن يساعد أيضًا في مواجهة تأثيرات البرق. تم تصميم مواد العزل الحديثة للحصول على مقاومة أفضل للإجهاد الكهربائي وارتفاع الطاقة العالية.

خاتمة

يمكن أن يكون لبرق تأثير كبير على محولات المحطات الفرعية المدمجة. سواء كانت ضربة مباشرة تسبب أضرارًا جسدية فورية أو ضربة غير مباشرة تؤدي إلى تدهور عزل طويل المدى ، يمكن أن تكون التأثيرات مكلفة ومضرة. كمورد ، أبحث دائمًا عن طرق لمساعدة عملائي على حماية محولاتهم من هذه القوى الطبيعية القوية.

إذا كنت في السوق من أجلمحطة فرعية مضغوطة مبدئية أوروبيةومحطة فرعية مدمجة، أوفرعية كهربائية مسبقة الصنع (هـ - البيت)، وتريد التأكد من أنها محمية بشكل جيد ضد البرق ، لا تتردد في التواصل. أنا هنا لتزويدك بأفضل الحلول والمنتجات لتلبية احتياجاتك. دعنا نتحادث حول متطلباتك ونرى كيف يمكننا العمل معًا للحفاظ على تشغيل أنظمتك الكهربائية بسلاسة.

مراجع

• روجر سي دوغان ، مارك ف.
• "حماية البرق للأنظمة الكهربائية والإلكترونية" بقلم هاينز ف. أندرسون.