થન્ડર અને લાઈટનિંગ પ્રોટેક્શન ઇક્વિપમેન્ટ

થન્ડર અને લાઈટનિંગ પ્રોટેક્શન ઇક્વિપમેન્ટ

બનાવનાર: ગ્લેન ઝુ | અપડેટ તારીખ: મે 29th, 2024

થન્ડર અને લાઈટનિંગ રક્ષણાત્મક સાધનો

ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ સાથેનો થંડરક્લાઉડ

1. ગર્જના અને વીજળી

1.1 કન્સેપ્ટ

  • ચાર્જ થયેલ ગર્જનાના વાદળોને કારણે વીજળીનો સ્રાવ
  • મોટાભાગના વિસર્જન વીજળીના વાદળો વચ્ચે થાય છે - જોખમી નથી
  • વીજળીના વાદળો અને જમીન વચ્ચે થોડા સ્રાવ થાય છે - ખતરનાક
  • મોટાભાગના વીજળીના વાદળો જે જમીન પર વિસર્જન કરે છે તે નકારાત્મક ચાર્જ વહન કરે છે, જે 75% થી 90% સુધી માપવામાં આવે છે

નીચેના મુદ્દાઓને સમજો:

1) મેઘગર્જનાથી જમીન પર વીજળીના વિસર્જનનો સાર એ છે કે વીજળીના વાદળમાંથી જમીન પર અચાનક ચાર્જ છોડવો.

2) ત્રાટકેલા પદાર્થની સંભવિતતા વીજળીના પ્રવાહના ઉત્પાદન અને ત્રાટકેલ પદાર્થના અવરોધ પર આધારિત છે.

3) વિદ્યુત દ્રષ્ટિકોણથી, તે વર્તમાન સ્ત્રોતની ક્રિયા પ્રક્રિયાની સમકક્ષ છે.

1.2 લાઈટનિંગ ડિસ્ચાર્જ પ્રક્રિયા

1) પાયલોટ;

2) મુખ્ય સ્રાવ;

3) શેષ પ્રકાશ;

લાઈટનિંગ ડિસ્ચાર્જ પ્રક્રિયા

મહત્તમ વર્તમાન અને વર્તમાન વધારોનો મહત્તમ દર: ઓવરવોલ્ટેજ, ઇલેક્ટ્રોમોટિવ બળ, વિસ્ફોટક બળ.

આફ્ટરગ્લો સ્ટેજ દરમિયાન લાંબા ગાળાનો પ્રવાહ: વીજળીની થર્મલ અસર.

1.3 લાઈટનિંગનું સમકક્ષ સર્કિટ અને લાઈટનિંગ કરંટનું કંપનવિસ્તાર

લીડર ચેનલમાં ચાર્જ લાઇન ઘનતા σ છે, અને મુખ્ય ડિસ્ચાર્જ ઝડપ V છેL. જ્યારે જમીનનો વીજળીનો પ્રતિકાર શૂન્ય હોય છે, ત્યારે ચેનલમાંથી વહેતો પ્રવાહ σV છેL.

ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટ અને ફોર્મ્યુલા iZ=vL-Z0-Z0-Zjનું યોજનાકીય આકૃતિ

1) લાઈટનિંગ કરંટ iL: જ્યારે ઝેડj=0, ત્રાટકેલા પદાર્થમાંથી પ્રવાહ વહે છે. તેથી: iL = σVL.

2) કોઈ વસ્તુ પર વીજળી પડવાની પ્રક્રિયાને એવી પ્રક્રિયા તરીકે જોઈ શકાય છે જ્યાં i ના મૂલ્ય સાથે વીજળીનો પ્રવાહL/2 તરંગ અવબાધ Z સાથે ચેનલ સાથે પ્રચાર કરે છે0 ત્રાટકી વસ્તુ તરફ.

ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટ અને ફોર્મ્યુલા iZ=iL-Z0-Z0-Zjનું યોજનાકીય આકૃતિ

1.4 વાવાઝોડાનું આંકડાકીય વિશ્લેષણ

1) લાઈટનિંગ વર્તમાન કંપનવિસ્તાર: સંભવિતતાનું વિતરણ નીચે મુજબ છે, જ્યાં IL લાઈટનિંગ વર્તમાન કંપનવિસ્તાર (kA) રજૂ કરે છે અને P I ઓળંગવાની સંભાવના દર્શાવે છેL.

ફોર્મ્યુલા iZ=logP=IL-108

2) લાઈટનિંગ કરંટ વેવફોર્મ: તરંગની સરેરાશ પૂંછડી 40 μs છે, તરંગનું માથું 1-4 μs છે, અને જમણી બાજુએ બતાવ્યા પ્રમાણે સરેરાશ ઉછાળો છે.

ફોર્મ્યુલા diL-dt=IL-2.6 KA

3) વાવાઝોડાના દિવસો T (વાવાઝોડાના કલાકો): એક વર્ષમાં વાવાઝોડા સાથેના દિવસો (કલાકો)ની સંખ્યા.

4) ગ્રાઉન્ડ લાઈટનિંગ ડેન્સિટી γ: દરેક વાવાઝોડાના દિવસે ચોરસ કિલોમીટર દીઠ જેટલી વખત જમીન પર વીજળી પડી છે.

5) ટ્રાન્સમિશન લાઇન્સ પર વીજળીના ત્રાટકવાની સંખ્યા N: h મીટરની ઊંચાઈ અને દર વર્ષે 100 કિમીની લંબાઇવાળી લાઇન પર વીજળીના ત્રાટકવાની સંખ્યા.

ફોર્મ્યુલા N=r-10h-1000-100-T

2. લાઈટનિંગ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસ

  • વીજળીનો સળિયો, વીજળી વાહક
  • સર્જ ધરપકડ કરનાર
  • ગ્રાઉન્ડિંગ ઉપકરણ

3. લાઈટનિંગ લાકડી

લાઈટનિંગ રોડ PDC 3.3
DUVAL MESSIEN ESE લાઈટનિંગ રોડ

સિદ્ધાંત: વીજળીને આકર્ષવા અને લાઈટનિંગ કરંટને જમીનમાં સુરક્ષિત રીતે માર્ગદર્શન આપવા માટે, આમ સાધનોનું રક્ષણ થાય છે.

સંરક્ષણ શ્રેણી: શંકુ આકારમાં, વીજળી દ્વારા ત્રાટકવાની 0.1% સંભાવના સાથે અવકાશી શ્રેણીનો ઉલ્લેખ કરે છે.

એપ્લિકેશન: પાવર પ્લાન્ટ અને સબસ્ટેશનનું રક્ષણ.

લાઈટનિંગ રોડની પ્રોટેક્શન રેન્જ

4. લાઈટનિંગ વાહક

છત પર લાઈટનિંગ કંડક્ટર

સિદ્ધાંત: વીજળીને આકર્ષવા અને વીજળીના પ્રવાહને જમીનમાં સુરક્ષિત રીતે માર્ગદર્શન આપવા માટે, ત્યાંથી સાધનોનું રક્ષણ થાય છે.

સંરક્ષણ કોણ: આકૃતિમાં α કોણ. લાઈટનિંગ સળિયાના સંરક્ષણ ક્ષેત્રમાં 20-30 ડિગ્રીની શ્રેણીને ધ્યાનમાં લઈ શકાય છે. 500kV લાઇન માટે, તે 15 ડિગ્રી કરતા ઓછું હોવું જરૂરી છે.

એપ્લિકેશન: ટ્રાન્સમિશન લાઇન અને 500kV સબસ્ટેશનનું રક્ષણ કરવું.

લાઈટનિંગ એરેસ્ટરની પ્રોટેક્શન રેન્જ

5. લાઈટનિંગ એરેસ્ટર

ઝિંક ઓક્સાઇડ લાઈટનિંગ એરેસ્ટર img1

1) સિદ્ધાંત

  • લાઈટનિંગ એરેસ્ટર એ એક વિદ્યુત ઉપકરણ છે જેનો ઉપયોગ વીજળીના કારણે થતા ઓવરવોલ્ટેજ અથવા સર્કિટના સંચાલનને કારણે આંતરિક ઓવરવોલ્ટેજને મર્યાદિત કરવા માટે થાય છે.
  • લાઈટનિંગ એરેસ્ટરનું રક્ષણ સિદ્ધાંત લાઈટનિંગ સળિયા કરતા અલગ છે. તે અનિવાર્યપણે સંરક્ષિત સાધનોની નજીક સમાંતર રીતે જોડાયેલ ડિસ્ચાર્જ ઉપકરણ છે. જ્યારે લાગુ થયેલ વોલ્ટેજ લાઈટનિંગ એરેસ્ટરના ડિસ્ચાર્જ વોલ્ટેજ કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે તે પહેલા ડિસ્ચાર્જ થશે, ઓવરવોલ્ટેજના વિકાસને મર્યાદિત કરશે અને અન્ય વિદ્યુત ઉપકરણોને ભંગાણના નુકસાનથી સુરક્ષિત કરશે.

2) વિકાસ અને વર્ગીકરણ

  • પ્રોટેક્શન ગેપ
  • ટ્યુબ્યુલર ધરપકડ કરનાર
  • વાલ્વ-પ્રકાર અરેસ્ટર
  • ઝીંક ઓક્સાઇડ એરેસ્ટર

3) વિવિધ વધારો ધરપકડ કરનારાઓની રક્ષણાત્મક અસરનું ચિત્રણ

વિવિધ વધારો ધરપકડ કરનારાઓની રક્ષણાત્મક અસરનું ચિત્રણ

4) પ્રોટેક્શન ક્લિયરન્સ

  • એર ગેપ્સ સાધનો સાથે સમાંતર રીતે જોડાયેલા હોય છે અને જ્યારે ઓવરવોલ્ટેજ એર ગેપ બ્રેકડાઉનનું કારણ બને છે ત્યારે ડિસ્ચાર્જ થાય છે.
  • ગેપની ટાઇમ-વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતાની ઉપલી મર્યાદા ચોક્કસ માર્જિન સાથે, સુરક્ષિત સાધનોની ઇમ્પલ્સ વોલ્ટેજ-સમય લાક્ષણિકતાની નીચલી મર્યાદા કરતાં ઓછી હોવી જોઈએ.
  • કોણીય ગાબડાઓ માટે કોઈ વિશિષ્ટ ચાપ બુઝાવવાનું ઉપકરણ નથી. ઓવરવોલ્ટેજ અદૃશ્ય થઈ જાય તે પછી, પાવર ફ્રીક્વન્સી આર્ક કરંટ (કંટીન્યુએશન કરંટ) વર્કિંગ વોલ્ટેજ હેઠળ આવશે, જે ઘણી વખત સ્વયં બુઝાઈ શકતું નથી અને સર્કિટ ટ્રીપિંગનું કારણ બને છે. તેનો ઉપયોગ ઓટોમેટિક રિક્લોઝિંગ સાથે થઈ શકે છે.
પાવર ફ્રીક્વન્સી આર્ક વર્તમાન ચળવળ
  • જ્યારે સક્રિય થાય છે, ત્યારે તે બેહદ તરંગો ઉત્પન્ન કરે છે જે ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ સાધનો જેમ કે મોટર્સ અને ટ્રાન્સફોર્મર્સમાં રેખાંશના ઇન્સ્યુલેશનને ગંભીર નુકસાન પહોંચાડે છે.
  • તેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે વિતરણ પ્રણાલીઓ, લાઇન્સ અને સબસ્ટેશનના આવતા વિભાગોને સુરક્ષિત કરવા માટે થાય છે.

5) પાઇપ-પ્રકાર લાઈટનિંગ એરેસ્ટર

ટ્યુબ્યુલર એરેસ્ટરનું યોજનાકીય ડાયાગ્રામ
  • શ્રેણીમાં બે ગાબડા, જ્યારે ઓવરવોલ્ટેજ આવે છે, ત્યારે બે ગાબડા તૂટી જાય છે અને ડિસ્ચાર્જ થાય છે;
  • ઓવરવોલ્ટેજ અદૃશ્ય થઈ ગયા પછી, વર્કિંગ વોલ્ટેજ હેઠળ, તે ગરમ થવાને કારણે પાવર ફ્રીક્વન્સી સતત પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરે છે જે ગેસ ઉત્પન્ન કરતી ટ્યુબમાં ગેસનું નિર્માણ કરે છે અને ચાપને બહાર કાઢે છે. તે મોટા પાવર ફ્રીક્વન્સી આર્ક્સને ઓલવી શકે છે.
  • આ ક્રિયા ખૂબ જ તીવ્ર ક્ષણિક તરંગો ઉત્પન્ન કરે છે, જે મોટર્સ અને ટ્રાન્સફોર્મર્સ જેવા ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ સાધનોના રેખાંશ ઇન્સ્યુલેશનને ગંભીર નુકસાન પહોંચાડે છે;
  • ગેપ ડિસ્ચાર્જની વોલ્ટ-સેકન્ડ લાક્ષણિકતાઓ પ્રમાણમાં ફ્લેટ વોલ્ટ-સેકન્ડ લાક્ષણિકતાઓવાળા ઉપકરણોના ઇન્સ્યુલેશનને સુરક્ષિત કરવા માટે ખૂબ જ બેહદ અને ઉપયોગમાં લેવા માટે મુશ્કેલ છે;
  • સ્રાવની લાક્ષણિકતાઓ વાતાવરણીય પરિસ્થિતિઓ દ્વારા મોટા પ્રમાણમાં પ્રભાવિત થાય છે;
  • મુખ્યત્વે સબસ્ટેશનમાં આવતા વિભાગોના રક્ષણ માટે વપરાય છે.

(6) વાલ્વ-ટાઈપ સર્જ એરેસ્ટર

રચના: એર ગેપ અને નોનલાઇનર રેઝિસ્ટરનું શ્રેણી જોડાણ (વાલ્વ પ્લેટ)

  • સ્પાર્ક ગેપ:

1) શ્રેણીમાં જોડાયેલા ઘણા નાના ગાબડાઓથી બનેલું;

2) પાવર ફ્રીક્વન્સી કરંટ હેઠળ વાલ્વ પ્લેટને બર્ન થતી અટકાવવા માટે સામાન્ય કામગીરી દરમિયાન બસમાંથી વાલ્વ પ્લેટને અલગ કરો;

3) પાવર ફ્રીક્વન્સી આર્ક ગેપની કુદરતી આર્ક લુપ્તતા ક્ષમતા દ્વારા ઓલવાઈ જાય છે; મેગ્નેટિક બ્લો ટાઇપ ગેપ (ઇન્ડક્ટન્સ સાથે જોડાયેલ) સામાન્ય ગેપ કરતાં વધુ મજબૂત ચાપ લુપ્ત થવાની ક્ષમતા ધરાવે છે;

4) દરેક ગેપ પર એકસમાન અને સ્થિર પુનઃપ્રાપ્તિ વોલ્ટેજની ખાતરી કરવા માટે, રેઝિસ્ટર ગેપની બાજુમાં સમાંતરમાં જોડાયેલા છે.

5) જ્યારે ઓવરવોલ્ટેજ આવે છે, ત્યારે ઇન્ડક્ટિવ કરંટ બ્લોકિંગને રોકવા માટે સહાયક અંતર તૂટી જાય છે.

વાલ્વ પ્રકાર એરેસ્ટરનું યોજનાકીય ડાયાગ્રામ
  • વાલ્વ પ્લેટો:

1) શ્રેણીમાં ઘણી સિલિકોન કાર્બાઇડ (SiC) વાલ્વ પ્લેટોથી બનેલી;

2) જ્યારે વીજળી ત્રાટકે છે, ત્યારે તે વીજળીના પ્રવાહને જમીનમાં વાળવામાં સક્ષમ હોવી જોઈએ, આ સમયે ઓછા પ્રતિકારની જરૂર છે;

3) જ્યારે લાઈટનિંગ હડતાલ અદૃશ્ય થઈ જાય છે, ત્યારે તે પાવર ફ્રીક્વન્સી સતત પ્રવાહને મર્યાદિત કરવામાં સક્ષમ હોવી જોઈએ, જ્યારે પાવર ફ્રીક્વન્સી પર હવાનું અંતર શૂન્યને પ્રથમ વખત ઓળંગે ત્યારે આર્કને ઓલવવા માટે, આ સમયે ઉચ્ચ પ્રતિકારની જરૂર પડે છે;

પરિમાણો:

1) શેષ વોલ્ટેજ: જ્યારે સર્જ પ્રવાહ તેમાંથી પસાર થાય છે ત્યારે વાલ્વ પ્લેટ પર પ્રેશર ડ્રોપ પેદા થાય છે; 35-220kV પાવર ગ્રીડ 5kA લાઈટનિંગ કરંટ માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવી છે, અને 330kV પાવર ગ્રીડ 10kA માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવી છે; તે સાધનના આવેગ સામે ટકી રહેલા વોલ્ટેજ કરતા ઓછું હોવું જરૂરી છે.

2) વર્તમાન ક્ષમતા: વર્તમાન પસાર કરવાની ક્ષમતા; ઉદાહરણ તરીકે: 330kV પાવર ગ્રીડ માટે, સામાન્ય વાલ્વ પ્લેટો 5kA સર્જ પ્રવાહ અને 100A હાફ-વેવ આવર્તન પ્રત્યેક 20 વખત ટકી શકે તેવી હોવી જોઈએ.

3) આર્ક લુપ્તતા વોલ્ટેજ: એરેસ્ટર પર લાગુ સૌથી વધુ આવર્તન વોલ્ટેજનો સંદર્ભ આપે છે જે કાર્યકારી આવર્તન સતત પ્રવાહના પ્રથમ શૂન્ય ક્રોસિંગ બિંદુ પર ચાપ લુપ્ત થવાની ખાતરી કરી શકે છે; તે બસબાર પર દેખાઈ શકે તેવા સર્વોચ્ચ સંભવિત વર્કિંગ ફ્રીક્વન્સી વોલ્ટેજ કરતા વધારે હોવું જરૂરી છે.

4) રક્ષણ ગુણોત્તર: આર્ક લુપ્તતા વોલ્ટેજ માટે શેષ વોલ્ટેજનો ગુણોત્તર; નાનો પ્રોટેક્શન રેશિયો નીચા શેષ વોલ્ટેજ અથવા ઉચ્ચ ચાપ લુપ્તતા વોલ્ટેજ સૂચવે છે, જેનો અર્થ એરેસ્ટરનું વધુ સારું રક્ષણાત્મક પ્રદર્શન છે.

(7) ઝીંક ઓક્સાઇડ સર્જ ધરપકડ કરનાર

ઝિંક ઓક્સાઇડ સર્જ એરેસ્ટર img1
  • ઝિંક ઓક્સાઇડ રેઝિસ્ટરનો વાલ્વ શીટ્સ તરીકે ઉપયોગ કરીને, ઝિંક ઓક્સાઇડ ઉત્તમ બિનરેખીયતા ધરાવે છે.
ઝિંક ઓક્સાઇડ એરેસ્ટર ડાયાગ્રામ

પરિમાણ:

1) પ્રારંભિક ક્રિયા વોલ્ટેજ: સંક્રમણ વોલ્ટેજ, સામાન્ય રીતે 1mA હેઠળ વોલ્ટેજ; મહત્તમ સ્વીકાર્ય ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજના ટોચના મૂલ્યના આશરે 105% થી 115%.

2) વોલ્ટેજ ગુણોત્તર: પ્રારંભિક ક્રિયા વોલ્ટેજમાં ઉચ્ચ વર્તમાન પ્રવાહ દરમિયાન શેષ વોલ્ટેજના ગુણોત્તરનો સંદર્ભ આપે છે; એક નાનો વોલ્ટેજ ગુણોત્તર નીચા શેષ વોલ્ટેજ અને વધુ સારી રક્ષણાત્મક કામગીરી સૂચવે છે.

3) ચાર્જિંગ દર: મહત્તમ સતત ઓપરેટિંગ પીક વોલ્ટેજ અને પ્રારંભિક ક્રિયા વોલ્ટેજનો ગુણોત્તર; ઉચ્ચ ચાર્જિંગ દર વધુ સારી સ્થિરતા અને લાઈટનિંગ એરેસ્ટર્સ માટે મજબૂત વૃદ્ધત્વ પ્રતિકાર સૂચવે છે. તેની મર્યાદા મૂલ્ય 1 છે.

4) પ્રોટેક્શન રેશિયો: નોમિનલ ડિસ્ચાર્જ કરંટ પર શેષ વોલ્ટેજનો રેશિયો અને મહત્તમ સતત ઓપરેટિંગ પીક વોલ્ટેજ (ચાર્જિંગ રેટ અને વોલ્ટેજ રેશિયોનો ગુણોત્તર). નાનું, વધુ સારું.

લક્ષણ:

1) કોઈ ગેપ નથી: પાવર ફ્રીક્વન્સી વોલ્ટેજ હેઠળ, પ્રતિકાર વધારે છે અને વર્તમાન નાનો છે, તેથી ગેપને કારણે થતી સમસ્યાઓને ટાળીને, ગેપની જરૂર નથી. પ્રતિભાવ લક્ષણો બેહદ તરંગો હેઠળ સારી છે.

2) કોઈ ફોલો કરંટ નથી: પાવર ફ્રીક્વન્સી વોલ્ટેજ હેઠળ, પ્રતિકાર વધારે છે અને વર્તમાન નાનો છે, તેથી મોટી ગરમી ક્ષમતાની જરૂર નથી.

3) સાધનો પર ઓછો ઓવરવોલ્ટેજ તણાવ: કોઈ અંતરને કારણે, સમગ્ર ઓવરવોલ્ટેજ પ્રક્રિયા દરમિયાન ઝીંક ઓક્સાઇડ વેરિસ્ટર ડિસ્ચાર્જ થાય છે, જ્યારે વાલ્વ-પ્રકારના સર્જ એરેસ્ટર્સ માત્ર ત્યારે જ ડિસ્ચાર્જ થવાનું શરૂ કરે છે જ્યારે ગેપમાં બ્રેકડાઉન થાય છે.

4) ઉચ્ચ વર્તમાન-વહન ક્ષમતા: ઝીંક ઓક્સાઇડમાં મોટી વર્તમાન-વહન ક્ષમતા હોય છે જે આંતરિક ઓવર-વોલ્ટેજને મર્યાદિત કરી શકે છે.

5) કોઈ અંતર અને ઉચ્ચ વર્તમાન-વહન ક્ષમતાને કારણે, તે એક નાનું વોલ્યુમ, હલકો અને સરળ માળખું ધરાવે છે; ફોલો કરંટ ન હોવાને કારણે, તેનો ઉપયોગ ડીસી સિસ્ટમમાં થઈ શકે છે.

એક કંપની વિનંતી



સર્જ સંરક્ષણમાં વિશ્વસનીયતા!

LSP ના ભરોસાપાત્ર સર્જ પ્રોટેક્શન ડિવાઈસ (SPDs) લાઈટનિંગ અને સર્જેસ સામે ઈન્સ્ટોલેશનની સુરક્ષા જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા માટે રચાયેલ છે. અમારા નિષ્ણાતોનો સંપર્ક કરો!

એક કંપની વિનંતી