Základní údaje o ochraně sítí nn proti přepětí

6.3.5.1.2.1

Základní údaje o ochraně sítí nn proti přepětí

Ing. Vítězslav Šťastný, CSc. a kolektiv

 NahoruVšeobecně

V distribučních sítích nn s venkovními vedeními je nutné chránit zařízení zejména proti atmosférickým přepětím. Spínací přepětí dosahují podstatně nižších úrovní napětí a proudů než atmosférická, a zařízení nn není proto nutné proti nim chránit.

V kabelových sítích bez připojených venkovních vedení jsou největší přepětí způsobená zkraty a/nebo spínáním.

Dočasná přepětí 50 Hz namáhají více samotné svodiče přepětí než chráněná zařízení.

Ochranná opatření mají snižovat nepříznivé účinky bouřkové činnosti na distribuční sítě, které se projevují:

• výpadky dodávky;

• zhoršením kvality dodávané energie;

• zničením zařízení sítě nn nebo zkrácením jeho životnosti, což zvyšuje náklady provozovatele.

Prvořadým úkolem ochranných opatření, která jsou ekonomicky zcela opodstatněná, je instalací svodičů přepětí chránit zařízení sítí nn před zničením atmosférickým přepětím a zároveň přiměřeným snížením přepětí v síti umožnit ochranu instalace odběratele.¨

Charakteristika atmosférických přepětí v sítích nn

Parametry blesku mají statistický charakter. Typický úder blesku do země při bouřce v letních měsících má zápornou polaritu a sestává z prvního úderu a následných úderů. V zimních sněhových bouřích převažují údery do země s polaritou kladnou. Z hlediska přepětí na vedení má největší význam vrcholová hodnota a strmost nárůstu proudu blesku.

Atmosférické přepětí šířící se po vedení vzniká buď přímým úderem do vedení, nebo indukcí při nepřímých úderech. Z hlediska parametrů přepětí důležitých pro přepěťovou ochranu (vrcholová hodnota, strmost, energie) jsou přepětí při přímých úderech a indukovaná přepětí zcela odlišná.

 NahoruPřepětí od přímých úderů do vedení

Charakteristika atmosférického přepětí na vedení se liší u vedení s uzemněnými konzolami a u vedení na dřevěných sloupech bez uzemněných konzol. Betonové sloupy s armováním se z hlediska impulsních bleskových proudů považují za vodivé.

1. Vedení s uzemněnými konzolami

Při úderu do vedení s uzemněnými konzolami úder blesku, ať už do fázového vodiče, nebo do konstrukce stožáru, způsobí vždy přeskoky z vedení k zemi a zpravidla i mezi fázemi. Velikost přepětí na fázových vodičích příliš nezávisí na tom, do čeho blesk udeří. Po vedení se šíří série velmi strmých impulsů vzniklá mnohonásobnými přeskoky na izolaci vedení, následovaná pomalejší vlnou přepětí způsobenou vzrůstem potenciálu na uzemnění v místě úderu blesku.

1. b) Vedení na dřevěných sloupech bez uzemněných konzol

Dřevěné sloupy bez uzemněných konzol mají velmi vysokou izolační pevnost proti zemi, 3 až 4 MV, a ta způsobuje, že při úderu blesku do fázových vodičů je vedení schopno přenést přepětí řádu tisíc kV na značnou vzdálenost bez podstatného…