Základní údaje o ochraně VN sítí proti přepětí

6.3.5.2.2

Základní údaje o ochraně VN sítí proti přepětí

Ing. Vítězslav Šťastný, CSc. a kolektiv

 NahoruCharakteristika ochrany vn sítí proti přepětí

V distribučních sítích vn s venkovními vedeními je nutné chránit zařízení zejména proti atmosférickým přepětím. Spínací přepětí dosahují nižších úrovní než atmosférická.

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

Dočasná přepětí 50 Hz namáhají více samotné omezovače 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 vn nebo zkrácením jeho životnosti, což zvyšuje náklady provozovatele.

Prvořadým úkolem ochranných opatření, který je ekonomicky zcela opodstatněný, je chránit zařízení sítí vn před zničením atmosférickým přepětím.

Snížení výpadkovosti u sítí s převahou venkovních vedení je nesnadný úkol vzhledem k tomu, že přepětí při úderu blesku do vedení mnohonásobně převyšuje výdržné hladiny vedení. Ve většině případů lze dosáhnout podstatného snížení výpadkovosti pouze za cenu nepřiměřených nákladů na ochranu vedení.

Charakteristika atmosférických přepětí v sítích vn

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, zemnícího lana (pokud je) nebo do konstrukce stožáru způsobí vždy přeskoky vedení k zemi a zpravidla i mezi fázemi. Velikost přepětí na fázových vodičích příliš nezávisí na tom, do čeho blesk udeří. Přeskoky k zemi sníží úroveň přepětí z řádu MV na stovky kV. Po vedení se šíří série velmi strmých impulzů vzniklá mnohonásobnými přeskoky na izolaci vedení následovaná pomalejší vlnou přepětí způsobenou vzrůstem potenciálu na uzemnění v místě úderu blesku.

2. 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…