Scaricatore di fulmini: più di una semplice scintilla in una scatola 

Quando senti un parafulmine, molte persone immaginano una specie di pezzo di ferro standard su un palo. In effetti, questa è una delle cose più subdole e sottovalutate nella difesa in corsia. L’errore principale è considerarli intercambiabili. Impostalo e dimenticalo. E poi ti chiedi perché, dopo una scarica ravvicinata, non è saltato lo scaricatore, ma l'attrezzatura della sottostazione. Il punto qui è far corrispondere le caratteristiche volt-secondo con l'oggetto protetto, ma questo viene spesso ricordato a posteriori.

Dalla teoria alla realtà sul campo

I libri di testo hanno bellissimi grafici della tensione di rottura. In pratica, soprattutto con i vecchiparafulminisulle linee aeree 6-10 kV il quadro è diverso. Ho visto più di una volta come, dopo un'operazione, sul corpo non rimanessero solo tracce di un arco, ma una fusione locale, che potrebbe diventare un punto di fallimento la prossima volta. Non è sempre un matrimonio. Spesso il motivo è la scelta sbagliata della classe di tensione per una particolare rete, tenendo conto delle possibili sovratensioni.

Uno dei punti chiave che non sempre viene espresso è lo stato della messa a terra. Puoi installare lo scaricatore più moderno, ma se la resistenza del dispositivo di messa a terra non è sufficiente, tutta la protezione va in malora. La corrente del fulmine semplicemente non ha il tempo di scaricarsi efficacemente, creando un potenziale pericoloso. Una volta ho controllato una serie di guasti in una delle sottostazioni: in tre casi su cinque il problema era a terra.

Un'altra sfumatura è il controllo del clima. Per le regioni settentrionali, la fragilità delle custodie polimeriche alle basse temperature è un grattacapo. E nelle zone costiere, la corrosione delle flange metalliche può portare alla perdita di contatto. Pertanto, ora molti, inclusa la nostra azienda Shijiazhuang Hist Electric LLC, si stanno concentrando su materiali e rivestimenti. Informazioni su soluzioni specifiche sono disponibili all'indirizzohttps://www.www.histe-ru.com, dove analizziamo nel dettaglio l'applicazione in diverse condizioni.

Tipi e insidie della scelta

Valvola, scaricatori di sovratensione (SPD), tubolari... Ogni tipo ha la sua nicchia. Gli scaricatori con varistori all'ossido di zinco sono ora, ovviamente, i preferiti per le applicazioni serie. Ma qui c'è anche una sfumatura: non è importante solo il fatto della presenza di varistori, ma la loro stabilità delle caratteristiche dopo molte operazioni. Gli analoghi economici possono stancarsi, la loro tensione limite inizia a fluttuare.

Per le linee aeree fino a 35 kV sono ancora ampiamente utilizzati gli scaricatori a valvola RVO o RVS. Il loro punto debole è la rigidità. È quasi garantito che l'umidità che penetra all'interno, soprattutto durante i cambiamenti di temperatura, li danneggi. Durante l'installazione è necessario prestare attenzione al minimo danno al rivestimento in porcellana.

Gli scaricatori tubolari (RT) sono invece destinati a compiti specifici, ad esempio la protezione degli accessi alle sottostazioni. Il loro lavoro si basa sulla generazione di un'esplosione di gas quando vengono attivati. Il principale problema pratico è la necessità di ispezioni e sostituzioni regolari dopo l'operazione, poiché gli elettrodi interni si bruciano. Se perdi questo momento, semplicemente non funzioneranno la prossima volta.

Un caso pratico: quando tutto funzionava male

Vorrei citare un esempio che illustra bene l'importanza di un approccio integrato. C'era un oggetto: una piccola sottostazione di trasformazione con un ingresso per cavo da 10 kV. All'ingresso c'era un polimero modernosoppressore di sovratensioni. Dopo un temporale ne rileviamo l'attivazione: l'indicatore mostra che ha funzionato. Ma allo stesso tempo, il trasformatore a secco all'interno della sottostazione del trasformatore si è bruciato. Causa? Lo scaricatore ha funzionato correttamente e ha scaricato lo scarico principale. Ma all'interno del trasformatore stesso si sono verificate oscillazioni ad alta frequenza e sovratensioni indotte, per le quali un classico scaricatore di sovratensione all'ingresso non è progettato. Per proteggere le apparecchiature secondarie è stata necessaria l'installazione aggiuntiva di un SPD sul lato bassa tensione. Riguarda il fatto che un punto protettivo non è una panacea.

L'analisi di questi casi ci ha portato, come produttori, a offrire non solo singoli prodottiscaricatori, ma riflettere su schemi di protezione, soprattutto per forniture complesse di raccordi per cavi. Dopotutto, il problema è spesso l’intersezione di sistemi diversi.

A proposito, sui raccordi per cavi. La nostra azienda, Shijiazhuang Hist Electric LLC, dal 2004, si dedica a unire l'affidabilità delle linee di cavi e i loro mezzi di protezione. Questa non è una pubblicità, ma una constatazione di fatto: anche l'isolamento dei cavi e i punti di connessione sono elementi che devono essere protetti dalle sovratensioni, e la scelta dello scaricatore dipende spesso dal loro tipo e dal luogo di installazione.

Installazione: dove risiedono i principali rischi

Sembrerebbe difficile montarlo su una struttura e collegarlo al bus e alla terra. Ma la maggior parte dei problemi vengono da qui. Innanzitutto il fissaggio. Un fissaggio non sufficientemente rigido dell'alloggiamento in polimero sotto il carico del vento può portare alla distruzione. In secondo luogo, la connessione. Un conduttore freddo troppo lungo e sospeso a terra aumenta l'induttanza, il che compromette la prestazione durante la scarica della corrente del fulmine.

Un punto importante è l’orientamento. Per alcuni tipi di scaricatori, soprattutto quelli vecchi, esistono raccomandazioni per l'installazione con un determinato lato rispetto al conduttore di fase. Ignorare questo aspetto per perseguire la velocità di installazione riduce l'efficienza.

E infine, un errore comune ma comune è l'assenza o l'illeggibilità dell'indicatore di risposta. Dopo un temporale, il guardalinee deve valutare rapidamente la condizione. Se l'indicatore è pieno di sporco, danneggiato o non esiste affatto (succede anche questo), diventa problematico valutare le prestazioni del sistema di protezione dopo una stagione di temporali.

Guardando al futuro e considerazioni finali

La tendenza ora è verso l’intellettualizzazione. Stanno comparendo scaricatori con sensori di corrente di attivazione integrati e persino con la capacità di trasmettere dati di stato. Questo è sicuramente il futuro delle strutture mission-critical. Ma per l’applicazione di massa nelle reti di distribuzione, la rilevanza di tali soluzioni è ancora in discussione a causa dei costi.

L’idea principale che voglio trasmettere:parafulmine- questo non è un pezzo di ricambio astratto, ma un elemento del sistema. La scelta, l'installazione e la manutenzione devono tenere conto della specifica configurazione della rete, del tipo di apparecchiatura e anche delle condizioni locali di illuminazione. Non esistono soluzioni universali.

Pertanto, tornando all'inizio, il consiglio è semplice: guardare meno al prezzo come criterio principale, e più all'idoneità delle caratteristiche al proprio compito e alla reputazione del produttore che comprende la fisica del processo e non si limita ad assemblare componenti. Come, ad esempio, nel nostro caso, quando la produzione di raccordi per cavi e dispositivi di protezione viene effettuata in un unico pacchetto, il che ci consente di testare e selezionare le soluzioni in modo completo. Dopotutto, 20 anni sul mercato (dal 2004) non sono solo una questione di età, ma anche di esperienza accumulata, che spesso è più importante dei bei cataloghi.