Perché un trasformatore da 10 kV NON dovrebbe avere un parafulmine sul telaio

Mettere un parafulmine su un telaio di un trasformatore da 10 kV non è protezione - è il contrario. L'asta trasforma il trasformatore in un bersaglio d'impatto preferito e il conseguente aumento del potenziale di terra può ritornare indietro attraverso il serbatoio negli avvolgimenti. I trasformatori di distribuzione sono protetti da scaricatori all'ossido di metallo (MOA) montati sulla linea vicino ai terminali, con un sistema di messa a terra comune tre-in-uno, mai tramite un picchetto d'aria imbullonato all'unità.

 

 

Un parafulmine funziona deliberatamenteattrarrescarica su se stessa, intercettando l'impatto e instradando la corrente lungo un conduttore dedicato fino a terra. Per un edificio o un cantiere di sottostazione, questo è esattamente quello che vuoi: l'asta subisce il colpo, la struttura no.

 

 

Su un portale per trasformatore la geometria si inverte. L'asta si trova a metri da una macchina piena di isolamento che non può sopravvivere a un colpo diretto e alla corrente del fulmine - che può raggiungere valori di picco nell'ordine di200kA(prima corsa positiva, forma d'onda 10/350 µs, secondo IEC 62305-1) - viene scaricato nel terreno direttamente accanto al trasformatore. Se il sistema di terra non riesce ad assorbire istantaneamente tale impulso, il potenziale di terra aumenta notevolmente. Questo èaumento del potenziale di terra (GPR), e il suo compagno èritorno di fiamma: gli archi a potenziale elevato dal sistema di terra ritornano attraverso il serbatoio e negli avvolgimenti, bypassando ogni percorso di scarico previsto e perforando l'isolamento. Il trasformatore si guasta anche se non è mai stato colpito direttamente.

 

Regola da ricordare: una captazione aerea protegge le strutture; uno scaricatore di sovratensione protegge le apparecchiature collegate alle linee. Un trasformatore di distribuzione è un'apparecchiatura collegata alla linea-, quindi necessita dello scaricatore - e non di un'asta sul proprio telaio.

 

 

Uno scaricatore all'ossido di zinco-ha una caratteristica altamente non{{1}lineare di volt-ampere. Alla normale tensione operativa è effettivamente un isolante; quando si verifica una sovratensione indotta da un fulmine-, la sua resistenza collassa e devia la sovracorrente a terra, bloccando la tensione attraverso l'isolamento protetto a un livello di sicurezza.

 

Il posizionamento conta più del dispositivo stesso:

• Posizione:il più vicino possibile ai terminali del trasformatore, preferibilmente direttamente sui passanti AT e tra il trasformatore e il fusibile AT. Più corto è il cavo non protetto, minore è la sovratensione che raggiunge gli avvolgimenti.
• Conduttore principale:per MOA con tensione nominale fino a 42 kV, il cavo di collegamento deve essere di rame flessibile multi-con una sezione trasversale- dinon inferiore a 16 mm², correre il più corto e diritto possibile per ridurre al minimo l'induttanza.
• Montaggio:verticale su una base stabile, con un cuscino tra il manicotto in porcellana e il telaio di fissaggio per evitare sollecitazioni meccaniche e cavi strettamente collegati.
• Spaziatura tra le fasi:per scaricatori da 1–10 kV, distanza tra fase-e-fase non inferiore a350 mmper evitare flashover da fase-a-fase.

 

 

Uno scaricatore è valido tanto quanto il suo percorso verso terra. Il metodo tre-in- è obbligatorio nella pratica della distribuzione: ilconduttore di messa a terra dello scaricatore, ILserbatoio metallico del trasformatore, e ilpunto neutro a bassa-tensionedevono essere tutti collegati in un unico sistema di terra comune.

 

È vietata la messa a terra indipendente dello scaricatore: se lo scaricatore avesse una propria terra isolata, la corrente del fulmine sarebbe costretta a fluire attraverso il corpo del trasformatore per raggiungere la terra principale, generando una differenza di tensione distruttiva attraverso l'isolamento - proprio il guasto che lo scaricatore intende prevenire.

 

 

Capacità del trasformatore	Massima resistenza di terra
100 kVA e inferiori	Inferiore o uguale a 10 Ω
Oltre 100 kVA	Inferiore o uguale a 4 Ω

 

Limiti tipici per pratica di messa a terra della distribuzione (ad esempio DL/T 620). Confermare sempre con le specifiche del progetto e il codice di messa a terra del servizio locale, che potrebbe imporre valori più bassi in aree ad alta resistività del suolo-o sensibili.

 

Misura la resistenza di terra dopo l'installazione e -verificala periodicamente: un giunto corroso o un elettrodo di terra-secco trasforma silenziosamente uno schema altrimenti corretto in un pericolo.

 

 

 

• Selezione MOA adatta alla tensione del sistema e al livello di isolamento (ad es. . 17 scaricatore nominale kV per sistemi da 10 kV, secondo la selezione della classe IEC 60099-4).
• Scaricatore montato sui terminali HV con conduttori in rame flessibili inferiori o uguali a 16 mm², spaziatura di fase inferiore o uguale a 350 mm.
• Tre-in-una messa a terra comune: calata dello scaricatore + serbatoio + neutro BT.
• Resistenza di messa a terra verificata Inferiore o uguale a 4 Ω (trasformatori superiori a 100 kVA) con una pinza o un test di caduta-del-potenziale.
• Per i piazzali esposti, una rete di captazione-e di terra separata a distanza di sicurezza protegge ilstazione- lo scaricatore protegge iltrasformatore.

 

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Perché non è possibile installare un parafulmine su un telaio di un trasformatore da 10 kV?

Un parafulmine attira deliberatamente gli scioperi su se stesso. Installato sul telaio del trasformatore, trasforma il trasformatore nel bersaglio dell'impatto e l'enorme corrente impulsiva (fino a ~200 kA secondo IEC 62305) aumenta il potenziale di terra locale. La tensione risultante può ritornare indietro dal sistema di messa a terra attraverso il serbatoio e gli avvolgimenti - un ritorno di fiamma - distruggendo l'isolamento. I trasformatori sono protetti da scaricatori di sovratensione sulla linea e non da tiranti sul telaio.

 

Qual è la differenza tra un parafulmine e un parafulmine (MOA)?

Un parafulmine (carico aereo) è una struttura fisica che intercetta un colpo diretto e convoglia la corrente a terra attraverso una calata - protegge gli edifici e i piazzali delle sottostazioni. Uno scaricatore a ossido di metallo (MOA) è un dispositivo non-lineare installato sulla linea elettrica in prossimità dei terminali del trasformatore; non attira i fulmini ma blocca le sovratensioni che arrivano lungo la linea deviando la corrente di spunto verso terra, proteggendo l'isolamento.

 

Quale resistenza di terra è richiesta per un trasformatore di distribuzione da 10 kV?

Secondo la pratica di distribuzione comune (ad esempio DL/T 620 e codici di rete cinesi), la resistenza di terra del neutro del trasformatore e della messa a terra del serbatoio deve essere inferiore o uguale a 10 Ω per trasformatori con potenza nominale di 100 kVA e inferiore e inferiore o uguale a 4 Ω sopra 100 kVA. Il limite finale deve sempre seguire il codice del servizio locale e le specifiche del progetto.

 

Qual è il metodo di messa a terra tre-in-uno?

Il metodo tre-in-collega il conduttore di messa a terra dello scaricatore, il serbatoio metallico del trasformatore e il punto neutro a bassa-tensione a un sistema di messa a terra comune. La messa a terra indipendente dello scaricatore è vietata perché la corrente del fulmine sarebbe costretta a fluire attraverso il trasformatore per raggiungere la terra principale, creando una differenza di potenziale distruttiva attraverso l'isolamento.

 

Riferimenti

1. IEC 62305-1 - Protezione contro i fulmini, Parte 1: Principi generali (parametri della corrente di fulmine, forma d'onda 10/350 µs).
2. Scaricatori di sovratensione 60099-4 - IEC, Parte 4: Scaricatori di sovratensione -all'ossido di metallo senza spazi vuoti per sistemi CA.
3. DL/T 620-2019 - (Protezione da sovratensione e coordinamento dell'isolamento per installazioni elettriche CA).
4. GB 50057-2010 - (Codice per la progettazione della protezione delle strutture contro i fulmini).
5. Gamma di trasformatori di distribuzione GNEE Electric -.

Gli standard e i dati di cui sopra sono stati verificati rispetto alle fonti citate alla data di pubblicazione. Se noti un errore, contattaci in modo che possiamo correggerlo.

 

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