ઓવરહેડ પાવર લાઇનોનું વીજળીથી રક્ષણ

ઓવરહેડ પાવર લાઇન એ ઇલેક્ટ્રિકલ સિસ્ટમનું સૌથી લાંબી તત્વ છે. તે સિસ્ટમનું સૌથી સામાન્ય તત્વ પણ છે અને મોટેભાગે વીજળી દ્વારા ત્રાટક્યું છે. પાવર સિસ્ટમ અકસ્માતના આંકડા દર્શાવે છે કે ઓવરહેડ પાવર લાઇન ઇમરજન્સી આઉટેજના 75-80% વીજળી આઉટેજ સાથે સંબંધિત છે.

લાઈટનિંગ ડિસ્ચાર્જનું ભૌતિકશાસ્ત્ર

લાઈટનિંગ - ખૂબ લાંબી સ્પાર્ક લંબાઈ સાથે ગેસ ડિસ્ચાર્જનો એક પ્રકાર. લાઈટનિંગ ચેનલની કુલ લંબાઈ ઘણા કિલોમીટર સુધી પહોંચે છે, અને આ ચેનલનો નોંધપાત્ર ભાગ વીજળીના વાદળોની અંદર સ્થિત છે.

વાવાઝોડું આવવા માટે, પ્રથમ, મજબૂત અપડ્રાફ્ટ્સ અને, બીજું, વાવાઝોડાના વિસ્તારમાં જરૂરી હવા ભેજ.

પૃથ્વીની સપાટીને અડીને આવેલા હવાના સ્તરોને ગરમ કરવાને કારણે અને ઊંચાઈએ ઠંડી હવા સાથે આ સ્તરોના થર્મલી પ્રેરિત ગરમીના વિનિમયને કારણે અપડ્રાફ્ટ થાય છે.

વાદળમાં, ચાર્જના ઘણા સંચય રચાય છે, એકબીજાથી અલગ પડે છે (વાદળના નીચેના ભાગમાં, નકારાત્મક ધ્રુવીયતાના ચાર્જ એકઠા થાય છે), વીજળી સામાન્ય રીતે બહુવિધ હોય છે, એટલે કે. એક જ માર્ગ પર વિકસતા અનેક સિંગલ ડિસ્ચાર્જનો સમાવેશ થાય છે.

વીજળીના વાદળમાં ચાર્જ વિભાજનની ચોક્કસ પદ્ધતિ હજુ પણ મોટાભાગે અસ્પષ્ટ છે. જો કે, અવલોકનો દર્શાવે છે કે ચાર્જનું વિભાજન વાદળમાં પાણીના ટીપાંના થીજી જવા સાથે એકરુપ છે.

વીજળીના પરિણામે ઓવરહેડ પાવર લાઇનના વિક્ષેપોની માન્ય સંખ્યા

શક્યતા અભ્યાસ દર્શાવે છે કે ઓવરહેડ પાવર લાઈનોને એકદમ લાઈટનિંગ-પ્રૂફ બનાવવી અશક્ય છે... આપણે જાણી જોઈને એમ માની લેવું જોઈએ કે ઓવરહેડ પાવર લાઈનો વર્ષમાં મર્યાદિત સંખ્યામાં બંધ થશે. પાવર લાઇનના વીજળીના રક્ષણનું કાર્ય વીજળીના વિક્ષેપોની સંખ્યાને ઘટાડવાનું છે.

દર વર્ષે ઓવરહેડ પાવર લાઇનના સસ્પેન્શનની અનુમતિપાત્ર સંખ્યા અને વધારાના શટડાઉન શરતો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે:

a) ગ્રાહકોને વિશ્વસનીય વીજ પુરવઠો,

b) ઓવરહેડ પાવર લાઇન પર મુસાફરી કરતી સ્વીચોની વિશ્વસનીય કામગીરી અને સૂત્ર દ્વારા ગણતરી કરવામાં આવે છે:

જ્યાં nadditional — રીડન્ડન્સીની ગેરહાજરીમાં દર વર્ષે nadd ≤ 0.1 લાઇન પર વીજ પુરવઠામાં સ્વીકાર્ય વિક્ષેપોની સંખ્યા અને જો બિનજરૂરી ઉપલબ્ધ હોય તો nadd ≤ 1), β — 110 kV લાઇન માટે 0.8-0.9 ની બરાબર એપીવી સફળતા દર અને મેટલ અને રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટ સપોર્ટ પર વધુ.

ઓટોમેટિક રિક્લોઝર (એઆર) લાઇનને કાર્યરત રાખી શકે છે કારણ કે આર્સિંગ સપોર્ટના ઇન્સ્યુલેશન નિષ્ફળતાના કિસ્સાઓ ખૂબ જ ઓછા છે. આ કિસ્સામાં, વીજળીની હડતાલ પાવર આઉટેજ સાથે રહેશે નહીં.સ્વચાલિત પુનઃજોડાણની નિષ્ફળતાના કિસ્સામાં, પાવર લાઇનનું સંપૂર્ણ શટડાઉન થશે.

એ નોંધવું જોઈએ કે ઓટોમેટિક રિક્લોઝિંગનો વારંવાર ઉપયોગ સર્કિટ બ્રેકર્સની કામગીરીને જટિલ બનાવે છે, જે આ કિસ્સામાં અસાધારણ પુનરાવર્તનની જરૂર છે. તેના આધારે, તેને સ્વીચોના પ્રકાર પર આધાર રાખીને nadditional shutdown = 1 — 4 કરવાની મંજૂરી છે. જટિલ રેખાઓ માટે, ટ્રિપ્સની આ સંખ્યા ઘટાડવી જોઈએ.

ઓવરહેડ પાવર લાઈનો પર વીજળી પડવાની અંદાજિત સંખ્યા

લાઇન પર વીજળી પડવાની અપેક્ષિત સંખ્યા મુખ્યત્વે લાઇન માર્ગના વિસ્તારમાં વીજળીની પ્રવૃત્તિની તીવ્રતા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. સરેરાશ આંકડાઓના આધારે, તે સામાન્ય રીતે સ્વીકારવામાં આવે છે કે એક વાવાઝોડાના કલાકમાં પૃથ્વીની સપાટીથી 1 કિમીના અંતરે 0.067 વીજળીની હડતાલ થાય છે... આપેલ છે કે રેખા 6h પહોળાઈની પટ્ટીમાંથી તમામ સ્ટ્રાઇક્સ એકત્રિત કરે છે (h એ સરેરાશ ઊંચાઈ છે કેબલ સસ્પેન્શન અથવા કેબલ), પ્રતિ વર્ષ l લંબાઈની લાઇન પર N લાઈટનિંગ સ્ટ્રાઇક્સની સંખ્યા છે

N = 0.067 × n × 6h × l × 10-3 ,

જ્યાં n એ દર વર્ષે વાવાઝોડાના કલાકોની સંખ્યા છે.

ઓવરહેડ પાવર લાઇન્સના ઇન્સ્યુલેશનમાં ઓવરલેપની સંખ્યા ફોર્મ્યુલા દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે

ntape = n NS Pcloth,

જ્યાં Pln — આપેલ વીજળી પ્રવાહ પર લાઇન ઇન્સ્યુલેશનના ઓવરલેપની સંભાવના.

ઇમ્પલ્સ આઇસોલેશનનો દરેક ઓવરલેપ લાઇન શટડાઉન સાથે થતો નથી, કારણ કે ટ્રિપિંગ માટે સપ્લાય આર્કમાં ઇમ્પલ્સ આર્ક પસાર કરવાની જરૂર પડે છે. સંક્રમણની સંભાવના ઘણા પરિબળો પર આધારિત છે, અને એન્જિનિયરિંગ ગણતરીઓમાં તેને ઓવરલેપ પાથ EСр = Urob/Lband, kV/m સાથે ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજના ઢાળ દ્વારા નિર્ધારિત કરવાનો રિવાજ છે.

લાંબા હવાના અંતર સાથે લાકડાના આધાર પરની રેખાઓ માટે, સ્પંદિત આર્ક h પર સ્વિચ કરવાની સંભાવના સૂત્ર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

મેટલ અને રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટ સપોર્ટ પરની લાઇન માટે, 220 kV સુધીની લાઇન વોલ્ટેજ માટે h = 0.7 અને નોમિનલ વોલ્ટેજ 330 kV અને વધુ માટે h = 1.0.

પરિબળ η દ્વારા nlent ને ગુણાકાર કરવાથી, દર વર્ષે લાઇન પર વીજળીની હડતાલની અપેક્ષિત સંખ્યાની ગણતરી કરવી શક્ય છે.

એન્જિનિયરિંગ પ્રેક્ટિસમાં, લાઇન બ્રેક્સની ચોક્કસ સંખ્યા n દર વર્ષે 30 કલાકના વાવાઝોડાવાળા વિસ્તારમાંથી પસાર થતી લાઇનના 100 કિમી દીઠ વિરામની સંખ્યા સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાય છે:

લાઇન પર વીજળીની હડતાલની સંખ્યા ઘટાડવા માટે, તમે આ કરી શકો છો:

• વીજળીની હડતાલ દરમિયાન ઇન્સ્યુલેશન ઓવરલેપ થવાની સંભાવનાને ઘટાડવી, જે સામાન્ય રીતે મેટલ સપોર્ટ સાથે ઓવરહેડ પાવર લાઇન પર સંપર્ક વાયરમાંથી લાઈટનિંગ સળિયાને સસ્પેન્ડ કરીને અને સપોર્ટ અને કેબલ્સની ઓછી આવેગ ગ્રાઉન્ડિંગ પ્રતિકાર પ્રદાન કરીને પ્રાપ્ત થાય છે,

• નીચા ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજ ઢાળ સાથે ઓવરલેપ પાથને વિસ્તૃત કરો, જે ઇમ્પલ્સ આર્કના ગુણાંક h ને પાવર આર્ક સંક્રમણમાં ઘટાડે છે. બાદમાં લાકડાના ટેકો સાથે ઓવરહેડ પાવર લાઇન પર કરવામાં આવે છે.

વીજળી સંરક્ષણ કામગીરીની અસર

મેટલ (રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટ) પર ઓવરહેડ પાવર લાઇન્સ ગ્રાઉન્ડ વાયર વિના સપોર્ટ કરે છે.

જ્યારે વાયર અસરના બિંદુ પર અથડાય છે, ત્યારે Z વાયરના અડધા લાક્ષણિક અવબાધ જેટલો પ્રતિકાર ચાલુ થાય છે.