Elektrik şəbəkəsinin təhlükəsiz və düzgün işləməsinin şərtlərindən biri adekvat aşırı gərginlik mühafizəsidir. Şəbəkənin qorunması düzgün alət və tədbirlərin istifadəsini, həmçinin enerji qurğularını qorumaq üçün avadanlıqların düzgün seçilməsi və istismarını tələb edir. Hava elektrik xətləri aşırı gərginliklərdən necə qorunur?
Elektrik şəbəkəsinin aşırı gərginlikdən mühafizəsi şəbəkənin düzgün işləməsinin təmin edilməsinin bir hissəsi olan mürəkkəb bir məsələdir. İlk növbədə qeyd etmək lazımdır ki, söhbət binalarda deyil, elektrik şəbəkəsində aşırı gərginlik mühafizəsindən gedir. Çünki binalardakı mühafizə ikinci dərəcəli xarakter daşıyır və həm şəbəkədən ötürülən, həm də binanın elektrik qurğusunda yaranan aşırı gərginliklərdən avadanlıqları qorumaq məqsədi daşıyır. Bununla belə, elektrik şəbəkəsi və onun ayrı-ayrı komponentləri, o cümlədən yarımstansiyalar, elektrik dirəkləri, xətt keçiriciləri və s. də aşırı gərginlikdən mühafizəyə məruz qalır. Bu, şəbəkənin təhlükəsiz və düzgün fəaliyyət göstərməsinin şərtlərindən biridir. Bu məqsədlə istifadə olunan üsul və vasitələri müzakirə etməzdən əvvəl, ilk növbədə mövcud riskləri müəyyən etmək lazımdır.
Atmosfer amillərinin elektrik şəbəkəsinə təsiri
Elektrik şəbəkəsində aşırı gərginlik mühafizəsinin istifadə olunmasının əsas səbəbi atmosfer amilləri, xüsusilə də ildırım boşalmalarıdır. Təhlükələrin birinci kateqoriyası birbaşa boşalma, yəni ildırımın birbaşa hava xəttinə və ya onun yaxınlığına düşməsi vəziyyətidir. Bu halda təhlükələr aşağıdakılardır:
xətt naqillərində boşalma nəticəsində yaranan aşırı gərginlik dalğası
izolyatorlarda qövs yaranması
xətt naqilləri arasında qövs yaranması
Müşahidələr və təcrübə göstərir ki, orta gərginlikli xətlər və ya aşağı gərginlikli hava xətləri ən çox naqillərə birbaşa ildırım düşməsinə məruz qalır. Elektrik dirəklərinə və ya traverslərə düşmə halları o qədər nadirdir ki, onlar çox vaxt şəbəkənin təhlükəsizlik profili üzrə tədqiqat və təhlillərdə nəzərə alınmır.
İldırım hava xətlərinə düşdükdə, xətdə yüksək pik gərginlikli dalğa yaranır və bu, aşırı gərginliklə müşayiət olunur. Dalğalar zərbə nöqtəsindən dirəklərə doğru hər iki istiqamətdə yayılır.
Təhlükələrin ikinci kateqoriyası: induksiya olunmuş aşırı gərginliklər
Bunlar ildırımın birbaşa xəttə və ya şəbəkə elementlərinə deyil, onların yaxınlığında, məsələn ağaca və ya yerə düşməsi nəticəsində yaranır. Əgər təsir nöqtəsi xətt naqillərinin asılma hündürlüyünün ən azı dörd misli qədər məsafədədirsə, bu zaman induksiya olunmuş aşırı gərginlikdən danışılır. Əgər ildırım kanalı daha yaxın yerləşirsə, bu artıq birbaşa ildırım zərbəsi hesab olunur.
Birbaşa və ya induksiya olunmuş boşalma zamanı aşırı gərginlik mühafizəsinin vəzifəsi aşırı gərginlik dalğasının enerjisini bölmək və onun yayılma yolunda zəiflətməkdir.
Hava xətlərində aşırı gərginlik mühafizəsi
Orta gərginlikli xətlərdə aşırı gərginlik mühafizəsi zamanı nəzərə alınmalı əsas məsələ budur: daha yüksək deşilmə gərginliyinə malik izolyatorlardan istifadə etmək daha məqsədəuyğundurmu? Belə izolyatorlar izolyatordan sonrakı aşırı gərginlik dalğasını daha çox məhdudlaşdırır, lakin xəttdə daha tez-tez nasazlıqlara səbəb ola bilər. Yoxsa daha aşağı deşilmə gərginliyinə malik izolyatorlardan istifadə etmək daha yaxşıdır? Bu halda xətt nasazlıqları riski azalır, lakin izolyatordan sonrakı aşırı gərginlik dalğası daha az məhdudlaşdırılır.
Aşırı gərginlik məhdudlaşdırıcıları da şəbəkənin qorunmasında mühüm rol oynayır. Onların vəzifəsi aşırı gərginlik dalğasının kəskinliyini azaltmaqdır. Orta gərginlikli xətlərdə (həmçinin yüksək gərginlikli xətlərdə) məsələn, üfürməli məhdudlaşdırıcılar, ventil tipli məhdudlaşdırıcılar və ya oksid varistorlu boşluqsuz aşırı gərginlik məhdudlaşdırıcıları istifadə olunur. Sonuncu tip məhdudlaşdırıcılar hazırda populyarlıq qazanır və tədricən digər həlləri əvəz edir.
Aşağı gərginlikli hava xətlərində isə SPD (Surge Protective Device) adlanan aşırı gərginlik məhdudlaşdırıcıları istifadə olunur. Bunlar bir qoşulmalı, bir mühafizə qollu, 2-ci tip məhdudlaşdırıcılardır. Naqillər üzərində quraşdırılmaq üçün onlar quraşdırıldıqları naqillərin kəsiyinə və növünə (çılpaq və ya izolyasiyalı naqillər) uyğun xətt terminallarına malik olmalıdırlar. Həmçinin onlar xüsusi ayırıcılarla təchiz edilməlidirlər ki, məsələn nasazlıq halında cihaz şəbəkədə daimi qısaqapanmanın qarşısını almaq üçün ayrılıb söndürülsün. Müxtəlif mənfi atmosfer amillərinə məruz qaldıqları üçün aşırı gərginlik məhdudlaşdırıcıları UV şüalanmasına, korroziyaya və eroziyaya davamlı materialdan hazırlanmış örtük daxilində yerləşdirilməlidir.
SPD məhdudlaşdırıcıları ilə bağlı mühüm məsələlərdən biri onların quraşdırılma üsuludur. Onlar hər bir faza keçiricisi ilə qoruyucu-neytral PEN keçiricisi arasında yerləşdirilməlidir. Həmçinin onlar aşağı gərginlikli şəbəkə qidalandırıcı yarımstansiyalarında, xətt çıxışlarında, xətt boyunca, xətt bölünmələrində — dirəyin hər iki tərəfində, xəttin sonunda və ya müxtəlif tipli binalardakı qurğuları birbaşa qidalandıran qoşulmalarda istifadə olunmalıdırlar.
