Cazuri speciale - descarcatoare

Cazuri speciale - descarcatoare

In unele cazuri, zona de protectie a descarcatorului este destul de mica. Aceasta se refera mai ales la echipamente electrice din statii cu capacitatea intre faza si pamint functionind la o tensiune inalta si legata la linii pe stilpi de lemn (fig. 8) Pe de alta parte, echipamentele electrice din statie rareori se plaseaza unul linga altul. De obicei, ele sunt plasate atit de departe unul de altul incit un descarcator nu poate proteja simultan mai multe echipamente. In aceste conditii, fiecare echipament electric necesita un set de descarcatoare separat (cite un descarcator pentru fiecare faza).

1          Protectia cablurilor impotriva supratensiunilor

Diferenta esentiala intre undele propagate pe liniile aeriene si cele propagate in cabluri consta in impedanta caracteristica a conductoarelor proprii fata de pamint. Pentru liniile aeriene de distributie, valorile sunt de aproximativ 300-450 W, iar pentru cabluri domeniul este 20-60 W

In primul rind, aceasta diferenta provoaca o scadere semnificativa a supratensiunii de trasnet in momentul in care unda ajunge la capatul cablului. Unda de tensiune redusa se propaga pe cablu, se reflecta la capat si astfel tensiunea devine aproape dubla. In continuare unda se intoarce la intrarea in cablu si se reflecta iarasi . Astfel, supratensiunea in cablu creste treptat. Desi curba supratensiunii in cablu la un moment dat este redusa, valoarea de virf este apropiata de supratensiunea de trasnet 1

Conturnarea la pamint a unei bare sau a unui conductor de linie produce de cele mai multe ori o scurta intrerupere. Defectele apar totusi destul de rar ca urmare a acestor conturnari. Strapungerea in cabluri se produce cu totul altfel. Strapungerea izolatiei cablului poate produce deteriorari si poate necesita reparatii de anvergura. Strapungerile sau conturnarile la capetele cablului pot distruge aceste capete si sa provoace aceleasi defecte ca si conturnarile izolatiei. De aceea cablurile trebuie tratate la fel ca si echipamentele statiei si protejate impotriva supratensiunilor de trasnet cu descarcatoare. Descarcatoarele trebuie amplasate imediat in apropierea capetelor cablului. Racordurile trebuie sa fie cit mai scurte posibil. Trebuie retinut ca borna de legare la pamint a descarcatorului este legata la ecranul cablului.

Cablurile mai lungi necesita protectie cu descarcatoare la ambele capete. Pentru cablurile scurte protectia la un singur capat este, in unele cazuri, suficienta deoarece descarcatorul la un capat asigura protectia si pentru celalalt capat.

Lungimea L_k maxim admisa pentru cabluri protejate cu descarcatoare la un singur capat

Tab. 3

Cablul este conectat la o linie expusa la trasnet. Lungimea racordului cablu-descarcator este de 1 m.

Z_k         impedanta caracteristica la impuls a cablului

ZnO     descarcator cu oxizi metalici

SiC       descarcator cu eclatoare

In general, cablul de intrare a liniei aeriene in statie este periclitat doar de descarcarile atmosferice. De aceea, descarcatorul trebuie montat pe linie la jonctiunea cu cablul. Cit timp lungimea cablului (L_k) nu depaseste valorile din coloana stinga a tabelului 3, la celalalt capat al cablului nu este nevoie de alt descarcator. Se va retine faptul ca L_k nu este limitat in retelele de 3,6 kV. Aceasta datorita nivelului relativ inalt al BIL, de 13,6 u.r. pentru acest nivel de tensiune. Descarcatorul de la capatul cablului limiteaza supratensiunea la aproximativ 4 u.r. Ca rezultat al tensiunilor reflectate in cablu, supratensiunea la celalalt capat este mai mare, dar sub 10 u.r. La acest nivel supratensiunea nu este periculoasa pentru cablu, ceea ce nu este valabil pentru echipamentele din statie. La acestea, tensiunea cumulata prin reflexie poate contribui la cresterea supratensiunii pe echipament, astfel incit trebuie prevazuta protectie, adica descarcator. Lungimea maxima admisa a cablurilor care pot fi protejate numai la unul din capete este mai mare in cazul utilizarii descarcatoarelor cu ZnO decit in cazul utilizarii descarcatoarelor cu eclatoare. Acest fapt se datoreaza proprietatilor de protectie mult mai bune ale descarcatoarelor cu ZnO, care incep sa conduca inainte de atingerea valorii U_p.

Cablul intercalat in linia aeriana este evident periclitat la ambele capete. Trebuie sa se tina seama de faptul ca la cablurile protejate la un singur capat, supratensiunea poate sa apara si din partea neprotejata. In acest caz, efectul protectiei oferita de descarcatorul de la celalalt capat este puternic redus. De aceea, lungimea admisa a cablului intercalat intr-o linie aeriana este mai mica pentru cazul protectiei cu descarcator la un singur capat. Lungimea este si mai redusa in cazul cablurilor intercalate in linii aeriene amplasate pe stilpi de lemn, dupa cum se arata in tabelul 3. Valorile indicate pentru L_k se refera la descarcatoare cu I_n=10 kA. Impedanta caracteristica a cablului trebuie sa fie constanta de-a lungul intregului cablu astfel incit reflectarile de tensiune sa nu conduca la micsorarea lui L_k. Acesta este, de exemplu, cazul jonctiunilor de cablu, sau cind o portiune de cablu cu un singur cablu este conectata la o portiune cu doua cabluri in paralel.

2          Protectia ecranului cablului

Din motive termice, ecranele cablurilor cu un singur conductor sunt, in general, legate la pamint la un singur capat. In acest caz, ecranul la capatul nelegat la pamint poate prelua pina la 50% din valoarea de virf a supratensiunii care intra in conductor. Izolatia ecranului nu rezista la aceasta supratensiune. Pot sa apara descarcari intermitente intre ecran si pamint, care in timp deterioreaza izolatia exterioara a ecranului.

De aceea, ecranul nelegat la pamint al cablului trebuie protejat impotriva supratensiunilor de trasnet cu descarcator 1 . Pentru protectia acestuia sunt oferite descarcatoare cu destinatie speciala.

Tensiunea indusa la un scurtcircuit de-a lungul ecranului cablului este decisiva pentru U_c a descarcatorului. Conform 1 , aceasta tensiune atinge maximum 0,3 kV/kA de curent de scurtcircuit si km de lungime a cablului. Pentru T=1,28 si pentru durata curentului de defect t<3s, rezulta urmatoarele:

U_c 0,24xI_kxL_k  (in kV)

I_k: curentul maxim de defect la 50 Hz (in kA)

L_k: lungimea cablului nelegat la pamint (in km)

3          Transformator la capatul unui cablu

Conform reprezentarii schematice din fig.10, un cablu de cel putin 100m lungime este conectat la un capat la o linie supusa actiunii descarcarilor atmosferice. La celalalt capat, o bara colectoare formata din portiunile a si b conecteaza cablul la un transformator. Descarcatorul A₁ asigura protectia impotriva supratensiunilor pe partea de linie aeriana. Capatul cablului si transformatorul trebuie protejate amindoua cu un descarcator suplimentar mai ales cind distanta de conectare dintre cele doua este lunga. In cele ce urmeaza se indica in ce conditii descarcatorul A₂ ofera protectie suficienta impotriva supratensiunii, in completare cu descarcatorul A₁.

Supratensiunea U reflectata la jonctiunea linie-cablu determina o puternica aplatizare a cresterii tensiunii in cablu. Oricum, acest lucru practic nu are influenta asupra lungimii permise a portiunii b deoarece odata cu crsterea lungimii b, tensiunea U_k creste foarte repede. De aceea protectia optima impotriva supratensiunilor impune amplasarea descarcatorului A₂ cit mai aproape de capatul cablului, in vederea scurtarii distantei b (1).

Fig.10     Transformator la capatul unui cablu

F: linie expusa la trasnet              U_k: tensiunea maxima la capatul cablului

U: supratensiune de trasnet        U_T: tensiunea maxima la transformator

K: cablu lung                                  MT: parte de m.t a transformatorului

A₁, A₂: descarcatoare                    JT: parte de j.t. a transformatorului

a, b: lungimile legaturilor electrice

Distanta maxima admisa intre capatul cablului si transformator pentru b=0 (cf. fig. 10). Cablul este conectat la o linie expusa la trasnet si protejat la ambele capete cu descarcatoare cu ZnO. Transformatorul nu are descarcator de protectie suplimentara.

Tab. 4

Z_k:        Impedanta caracteristica a cablului

Portiunea de linie a este diferita. Aici U_T creste mai incet odata cu cresterea lungimii a. De aceea, transformatorul este protejat in mod adecvat, chiar si la o distanta relativ mare fata de descarcator. Valorile maxim permise pentru a sunt indicate in tab.4. Capacitatea transformatorului se presupune a fi de 2 nF. Valorile mai mici rezulta la distante mai mari (a mai mare).

4          Transformator conectat la o linie cu pericol de supratensiuni de pe o singura parte

In general, toate transformatoarele care sunt conectate la linii expuse la trasnet trebuie protejate cu descarcatoare montate intre faza si pamint. In cazul unui transformator care conecteaza o retea de I.T. cu o retea de M.T. numai linia de I.T. fiind expusa la trasnet, se impune protectia cu descarcatoare. Deoarece supratensiunile aparute sunt foarte rapide, pina la 40% din supratensiunile aparute pe partea de I.T. se transmit capacitiv prin transformator pe partea de M.T. 6 . De aceea, adesea este necesar sa se prevada protectie contra supratensiunilor pe partea de M.T. a transformatorului chiar daca pe aceasta parte nu apar supratensiuni, in conformitate cu ipotezele de mai sus. Protectia poate fi un cablu de M.T. lung, un condensator de impedanta mica sau o combinatie a acestor doua elemente 5 . Ele trebuie conectate cit mai aproape de borna de M.T. a transformatorului si impreuna sa aiba o capacitate de cel putin 50 nF/faza.

Protectia impotriva supratensiunilor se poate realiza si cu descarcatoare. Aceasta solutie are doua avantaje esentiale. In primul rind, trebuie notat ca supratensiunea transmisa inductiva poate fi amplificata de catre condensatoare. Alegind cu grija rezistentele de amortizare inseriate cu condensatoarele, se favorizeaza o reducere partiala a acestei tensiuni suplimentare care solicita transformatoarele. Cind se foloseste un descarcator cu ZnO fara eclatoare, aceasta solicitare suplimentara nu apare.

In al doilea rind, tensiunea primara poate patrunde pe partea de M.T. in timpul unui scurtcircuit in transformator si poate produce pagube suplimentare in acest loc. Daca partea de M.T. este protejata cu descarcatoare, descarcatorul “se sacrifica”, producind un scurtcircuit la pamint si limitind avariile majore ale transformatorului. Avantajul descarcatorului fata de condensatoare este evident in special in cazul transformatorului conectat la generator cind descarcatorul protejeaza si generatorul impotriva deteriorarilor ulterioare.

Conditii similare exista in cazul unui transformator de distributie, care conecteaza o retea de M.T. cu o retea de j.t. Supratensiunea din reteaua de M.T. este transmisa capacitiv pe partea de j.t. De aceea sunt necesare descarcatoare pe partea de j.t. chiar si atunci cind numai partea de M.T. este expusa la trasnet.

Pe de alta parte, daca numai partea de j. t. este expusa la trasnet, de obicei nu se monteaza descarcatoare pe partea de M.T. pentru ca se presupune ca descarcatorul de pe partea de j.t. protejeaza suficient partea de M.T. impotriva supratensiunilor transmise de partea de j.t.

Mai multe cazuri de defecte de transformatoare provocate de supratensiuni atmosferice pe partea de 415 V sunt prezentate in 1 . Autorii sunt de parere ca aceste supratensiuni, cind nu sunt de scurta durata, sunt transmise inductiv proportional cu raportul de transformare al transformatorului pe partea de 11 kV. In orice caz, descarcatoarele pentru nivelul de 415 V n-au foat capabile sa previna strapungeri in infasurarile de M.T. (12 kV). De aceea in regiuni cu activitate keraunica intensa se recomanda montarea de descarcatoare pe partea de M.T. a transformatorului.

5          Descarcatoare in posturi de M.T. cu pereti metalici

Adesea in posturile de M.T. cu pereti metalici este necesar sa se monteze descarcatoare. In cazul unui cablu conectat in celula unei linii expuse la trasnet, curentul nominal de descarcare al descarcatorului montat la capatul dinspre celula al cablului va fi de 10 kA. Tensiunea pe descarcator este de asteptat sa atinga valoarea U_p. In vederea prevenirii descarcarilor in celula trebuie controlate distantele minime intre descarcatoare si cele dintre descarcatoare si pamint, recomandate de furnizor.

Conditiile sunt diferite in cazul descarcatoarelor care trebuie sa faca fata mai degraba supratensiunilor de comutatie decit celor atmosferice. Primele pot apare in timpul comutatiilor, cind un curent inductiv este intrerupt inainte de trecerea naturala prin zero. Cind apar astfel de supratensiuni, curentul prin descarcator este foarte redus, astfel incit este suficient un curent nominal de descarcare de 5 kA. In acest caz, tensiunea maxima pentru descarcatoarele cu ZnO este considerabil mai redusa decit U_p. De aceea sunt posibile distante mai mici intre descarcatoare si intre descarcator si pamint, facilitind montarea descarcatoarelor in celule. Valorile mai scazute ale acestor distante sunt date in standardele tarilor respective si sunt suficiente in cazul descarcatoarelor cu ZnO.

Tensiunea maxima pentru descarcatoarele cu eclatoare atinge U_p si in cazul supratensiunilor de comutatie. Distantele minime pentru aceste descarcatoare trebuie sa fie mai mari pentru a preveni descarcarile. Acest lucru poate ingreuna vizibil instalarea descarcatoarelor in celule, in special atunci cind spatiul este strimt.

6          Generatoare conectate la o linie expusa la trasnet

Protectia impotriva supratensiunilor este rezultatul existentei descarcatoarelor intre faza si pamint. Daca un generator se deconecteaza brusc de la retea, se inregistreaza o crestere a tensiunii la borne pina cind actioneaza regulatorul de tensiune (citeva secunde). Relatia dintre aceasta supratensiune temporara si tensiunea normala de functionare este numita factor de aruncare a sarcinii J_L. Acest factor poate atinge o valoare de pina la 1,5. In cel mai rau caz, descarcatoarele pot fi solicitate cu o supratensiune U_TOV=J_L Um, care trebuie luata in considerare la alegerea lui U_c.

Durata t a U_TOV determina T si variaza intr-un interval de la 3 la 10 secunde.

Cerinta de mare siguranta in functionare pentru generatoare face sa fie preferate descarcatoarele cu cel mai bun nivel de protectie.

Generatoarele au capacitate mare intre faza si pamint. Dupa cum se observa in fig.8 aceasta capacitate determina o zona protejata considerabil mai mica. De aceea, este imperios necesar ca descarcatorul sa fie amplasat linga generator.

7          Protectia cu descarcatoare a motoarelor

Motoarele de inalta tensiune pot fi suprasolicitate datorita multiplelor reporniri si deconectari in cursul pornirii. Acest lucru se refera la cazuri in care curentul de taiere este mai mic de 600 A. De regula, pentru protejarea acestor motoare se recomanda ca descarcatoarele sa fie plasate direct la bornele motorului sau la intreruptorul din circuit. Plaja lui U_c in acord cu recomandarile se poate urmari in capitolul 6.

In cazuri speciale, ca de exemplu imbatrinirea izolatiei infasurarii, este necesar sa se imbunatateasca nivelul de protectie al descarcatorului. O metoda de realizare a acestui lucru este sa scada U_c. Acest procedeu este justificat cind apar foarte rar supratensiuni temporare standard pentru U_c. S-a luat in considerare faptul ca doar in cazuri rare se poate ajunge la suprasolicitarea descarcatorului. Neajunsurile rezultate, ca intreruperi in functionare sau inlocuirea descarcatorului sunt compensate de o mai protectie impotriva supratensiunilor mai buna. Oricum nu se va alege niciodata U_c mai mic decit

Oricum, o astfel de scadere a lui U_c nu este recomandata pentru generator. Exista riscul de a provoca un scurtcircuit care sa afecteze doua faze la bornele generatorului. Curentul asimetric de scurtcircuit rezultat in infasurari ar produce o incarcare mecanica foarte mare la rotor.

8          Descarcatoare in paralel cu o baterie de condensatoare

In mod normal cind este conectata bateria de condensatoare nu apar supratensiuni. Intreruptorul intrerupe curentul la trecerea lui naturala prin zero si tensiunea pe condensator atinge un maximum de 1,5 u.r. Ca rezultat al variatiei tensiunii de retea in functie de frecventa industriala, rezulta o tensiune de 2,5 u.r. pe intreruptorul deschis.

Daca intreruptorul reanclanseaza are loc un fenomen tranzitoriu de frecventa ridicata intre tensiunea pe condensatoare si cea de functionare. In timpul acestui proces rezulta o tensiune mai mare pe condensator 1 . Aceasta supratensiune pe condensator intre faza si pamint 2 atinge un maxim de 3 u.r. Daca condensatoarele sunt conectate in stea, ele sunt descarcate intre faza si pamint printr-un descarcator legat in paralel cu bateria. La o descarcare a tensiunii pina la , exprimind energia, descarcatorul este solicitat cu:

S_k: puterea reactiva trifazata a bateriei de condensatoare

E_c: energia disipata prin descarcator

Presupunind ca descarcatorul trebuie sa faca fata la trei astfel de solicitari fara timp de racire, daca U_c U_m atunci:

Descarcator in paralel cu o baterie de condensatoare.

Puterea reactiva maxim admisa S_k a bateriei pentru tipul indicat de descarcator.

Sunt admise trei solicitari ale descarcatorului, fara timpi intermediari de racire.

E/U_c: Capacitatea de absorbtie a energiei raportata la U_c.

Tab.5

Capacitate de absorbtie a energiei E a descarcatorului sa fie trebuie adaptata la puterea reactiva a bateriei. Tab.5 prezinta valorile maxim admise ale puterii reactive pentru diferite tipuri de descarcatoare de M.T. legate in paralel cu bateria de condensatoare.

Daca neutrul bateriei de condensatoare este izolat, descarcatorul nu poate descarca condensatorul intre faza si pamint. Descarcatorul nu se incarca. Trebuie sa se tina seama de faptul ca dupa o reanclansare a intreruptorului, Neutrul bateriei ajunge la 2 u.r. La un descarcator care trebuie sa descarce condensatoarele rezulta o descarcare a tensiunii de la neutru la pamint. Descarcatoarele montate in paralel cu o baterie de condensatoare, avind neutrul izolat, trebuie adaptate la puterea reactiva a acesteia.

Daca bateria ramine deconectata de la retea ca urmare a unei intreruperi, descarcatoarele aduc tensiunea la zero, nu numai la U_c. Sub U_c, curentul de descarcare prin descarcator este foarte mic, astfel incit descarcarea reziduala ia un timp lung. In acest timp, descarcatorul se poate raci. El elibereaza mai multa caldura decit primeste in timpul descarcarii reziduale. De aceea a fost justificat ca in calculul aproximativ al lui E_c sa se ia in considerare doar energia preluata de descarcator pina la descarcarea la U_c.

Daca pentru un anumit tip de descarcator, puterea reactiva a bateriei de condensatoare depaseste limitele valorilor din tab.5, atunci trebuie selectat un descarcator cu calitati energetice mai bune. Pentru retele care nu functioneaza la tensiuni standardizate, se aplica pentru S_k valorile de limitare din coloana cu tensiuni standard mai scazute. Daca puterea reactiva este foarte mare, se aleg descarcatoare care se conecteaza in paralel. In asemenea caz furnizorul de descarcatoare trebuie informat, de regula, pentru a lua masuri in vederea garantarii unei distributii suficient de bune a curentului in descarcatoarele paralele. Furnizorul trebuie, de asemenea, consultat cind urmeaza sa se foloseasca descarcatoare cu U_c < U_m.

10        Protejarea bobinelor de reactanta

In liniile de inalta tensiune sunt conectate bobine de reactanta fara miez. Inductivitatea lor L este in domeniul de citiva mH. Daca nu se iau masuri, curentii de trasnet din conductor trec prin aceste bobine. Chiar si pante relativ mici de crestere a curentului, de citiva kA/ms pot produce pe bobine supratensiuni de pina la citeva mii de kV rezultind descarcari electrice. De regula, pentru a preveni acest lucru, in paralel cu aceste bobine sunt conectate descarcatoare de M.T. Acestea vor prelua curentii de trasnet si vor limita supratensiunea reziduala.

Cind apare un scurtcircuit la pamint in reteaua de inalta tensiune, curentul de defect I_k trece prin descarcator. Acest curent de frecventa industriala ar suprasolicita descarcatorul. Deci U_c trebuie selectat astfel incit curentul sa treaca prin bobina. Rezulta o supratensiune U_TOV=w L I_k standard pentru U_c la bobina. Daca durata curentului de defect este t < 3s, atunci T=1,28. Acest lucru se reflecta in:

I_k: curentul maxim de defect prin bobina

L: inductivitatea bobinei

11        Situatii speciale

In cazul utilizarii in instalatii a unor echipamente de comutatie in vid (contactoare, intreruptoare), care produc supratensiuni la comutare, este obligatorie utilizarea descarcatoarelor, in special cu ZnO; acestea vor fi montate in imediata apropiere a echipamentului de comutatie. Exista si solutii mai noi de aparate de comutatie in vid care prin constructie evita producerea de supratensiuni. Utilizarea obligatorie a descarcatoarelor se va face deci functie de calitatile echipamentului de comutatie.

14       Concluzii

Supratensiunile de trasnet reprezinta un pericol pentru echipamentele electrice din reteaua de medie tensiune. Oricum, descarcatoarele asigura o protectie eficienta impotriva supratensiunilor. Cu cat descarcatorul este amplasat mai aproape de echipamentul electric cu atit protectia este mai buna.

La determinarea valorii U_c a descarcatorului trebuie luate in considerare doua cerinte contradictorii. Pe de o parte, U_c trebuie sa fie suficient de mic astfel incit descarcatorul sa poata limta supratensiunea la valorile minime posibile. Pe de alta parte, U_c trebuie aleasa destul de mare ca sa satisfaca cerintele de functionare ale retelei. Descarcatoarele moderne cu ZnO fara eclatoare satisfac ambele cerinte, asigura o protectie impotriva supratensiunilor suficienta si totodata corespund cerintelor de functionare sigura in regim normal a retelei.

In conditii de functionare neobisnuite, de exemplu in timpul unei descarcari atmosferice, toate descarcatoarele Montate in paralel in retea sunt suprasolicitate in mod egal de supratensiunea de frecventa industriala. Daca se folosesc descarcatoare cu ZnO, este posibil ca un descarcator sa fie suprasolicitat primul, mai curind decit altul oarecare. De exemplu, un descarcator pentru interior dintr-o statie amplasata intr-o cladire este ales cu U_c cu aproximativ 10% mai mare decit unul de exterior. La aparitia unei supratensiuni, descarcatorul exterior va fi primul solicitat. Acesta limiteaza supratensiunea prin producerea unei descarcari exterioare prevenind astfel descarcarile in arc electric in interiorul cladirii.

Situatie similara exista in cazul cind sunt de asteptat supratensiuni temporare foarte ridicate in reteaua de M.T. si acestea apar foarte rar. Pentru evitarea suprasolicitarii descarcatorului chiar si in aceste cazuri rare este necesar sa se aleaga un descarcator avind U_c cu 15% mai mare. Asemenea descarcatoare trebuie folosite in apropierea echipamentelor electrice. Dezavantajul in acest caz consta in faptul ca protectia impotriva supratensiunilor devine cu 15% mai slaba. Acest lucru ar putea fi prevenit prin folosirea mai multor descarcatoare in paralel, desi de multe ori nu exista spatiu suficient in apropierea echipamentului electric.

Doua seturi de descarcatoare ofera o solutie acceptabila pentru rezolvarea problemei. Un set avind U_c cu 15% mai mare instalat in imediata apropiere a echipamentului electric si un al doilea set cu U_c mai scazut plasat la oarecare distanta. In acest mod doua descarcatoare cu ZnO sunt conectate in paralel pe fiecare faza. In cazul unei supratensiuni de trasnet care apare, ambele descarcatoare ar deveni conductoare si ar realiza impreuna acelasi nivel de protectie pentru echipamentul electric ca si in cazul unui singur descarcator avind U_c mai scazut. In timpul situatiei mai sus prezentate, a supratensiunilor temporare foarte ridicate, doar descarcatoarele situate la distanta de echipamentul electric vor fi suprasolicitate. Descarcarile care rezulta nu pot produce deteriorari ale echipamentului. In plus, de vreme ce o astfel de supratensiune apare foarte rar, se poate risca o intrerupere in functionare.

La instalarea descarcatorului trebuie observate atent doua aspecte. Ambele sunt la fel de importante in atingerea celui mai bun nivel de protectie posibil. Linia expusa la trasnet trebuie legata prima data la descarcator si abia apoi traseul ei sa urmareasca pozitia echipamentului ce urmeaza sa fie protejat. Este desigur important ca distanta dintre descarcator si echipament sa fie mica, dar nu totdeauna hotaritoare.

Pe de alta parte, legatura galvanica de la borna de legare la pamint a descarcatorului si legatura la pamint a echipamentului electric trebuie sa fie cit mai scurte posibil. Distanta trebuie sa fie sub 2 m pentru linii pe stilpi cu console legate la pamint, iar pentru liniile pe stilpi de lemn distanta trebuie sa fie mai scurta decit;

1m       pentru U_m 24 kV

0,6m    pentru U_m > 24 kV

Indexul simbolurilor folosite

a lungimea portiunii de cablu

BIL                   nivel de izolatie standardizat

b lungimea portiunii de cablu

C                      capacitate

C_e                    coeficient de legare la pamint, este tensiunea maxima intre faza si pamint in cazul unui defect cu punere la pamint

d                      lungimea portiunii unei linii aeriene inainte de statie

E                      energia absorbita de descarcator in kJ sau kJ/kV U_c

E_c                     energia disipata prin descarcator

I_n                      curent nominal de descarcare la impuls de trasnet

I_k                      curent de defect la 50 Hz

I_ref                    curent de referinta

i                       valoarea de virf a curentului de trasnet

i(t)                   curent de trasnet ca functie de timp

K                      constanta efectului corona

L                      inductivitatea bobinei de reactanta

L                      distanta protejata de descarcator

L_k                     lungimea cablului

MCOV  tensiunea de functionare permanenta =U_c

P                      pierderea de putere a descarcatorului la aplicarea U_c

u.r.                  unitate relativa

Q                     caldura disipata dinspre partea activa spre exterior (racire)

S                      valoarea maxima a pantei frontului undei

S(t)                  panta frontului undei functie de timp

S₀                     valoarea pantei la locul loviturii

S_k                     puterea trifazata reactiva a bateriei de condensatoare

T                      capacitatea descarcatorului de a suporta supratensiuni temporare

t                       timp

t_s                      intervalul de timp

U                     valoarea de virf a unei unde calatoare desupratensiune

U_c                    tensiunea maxima permanenta de serviciu a descarcatorului

U_E                    supratensiunea maxima la capatul unei linii

U_m                   tensiunea maxima intre faze

U_p                    nivelul de protectie al descarcatorului la I_n

U_r tensiunea nominala a descarcatorului

U_ref                  tensiunea de referinta

U_T                    supratensiunea la transformator

U_TOV                 supratensiune de durata de frecventa industriala

u(t)                  supratensiunea atmosferica functie de timp

v                      viteza undei calatoare, v=300 m/ms

Z                      impedanta caracteristica la impuls a conductorului unei linii, Z=300450 W

Z_k                     impedanta caracteristica la impuls a cablului, Z_k=2060 W

J_L factor de aruncare a sarcinii

w viteza unghiulara a frecventei industriale, la 50 Hz w=314 1/s

Bibliografie

1 Dimensioning, testing and application of metal oxide surge arresters in medium voltage networks. ABB High VoltageTechnologies Ltd. Wettingen, November 1994.

2 SR EN 60099-5 (1999): Descarcatoare, Partea 5: Recomandari pentru alegere si utilizare

3 SR EN 60099-4 (1998): Descarcatoare, Partea 4: Descarcatoare cu oxizi metalici fara eclatoare oentru retele de curent alternativ.

4 ANSI/IEEE Publication C62. 11-1987: IEEE Standard for Metal-Oxide Surge Arresters for AC Power Circuits.

5 SR CEI 71-1/C1 (1997): Coordonarea izolatiei, Partea 1: Definitii, principii si reguli

6 SR EN 60071-2 (1997): Coordonarea izolatiei, Partea 2: Ghid de aplicare.