Chống sét van đường dây là gì? Nguyên lý hoạt động ra sao? Chống sét van đường dây có thực quan trọng hay không? Hãy cùng chống sét Thành Nam Việt tìm hiểu về thiết bị này ngay dưới đây.
Chống sét van đường dây là gì?
Như bài trước đã có giới thiệu tới các bạn khái niệm chống sét van là gì? Bài viết hôm nay sẽ chia sẻ kỹ hơn tới các bạn một thiết bị chống sét van cụ thể đó là chống sét van đường dây.
Chức năng: Chống sét van đường dây được lắp đặt trên hệ thống các dây dẫn của đường điện cao áp trên không, thiết bị được sử dụng để bảo vệ đường dây nhằm giảm rủi ro chọc thủng cách điện do quá điện áp khí quyển( phóng điện sét) và do quá điện áp thao tác.
Về nguyên lý hoạt động: Các loại chống sét van đường dây có nguyên lý hoạt động khác so với hầu hết các loại chống sét khác. Đối với thiết bị chống sét van đường dây, dòng điện sét đánh sẽ được truyền trên dây dẫn, còn đối với các trường hợp khác dòng điện sẽ được cách ly khỏi dây dẫn.
Nếu như trong trường hợp xảy ra hiện tượng sét đánh trực tiếp vào cột điện hoặc dây chống sét mà không có thiết bị chống sét van đường dây bảo vệ thì khi đó dòng điện sét sẽ đi qua dây thoát sét xuống đất. Nếu tổng trở nối đất lớn thì điện áp giáng trên tổng trở nối đất cột điện lớn vượt quá khả năng chịu đựng của cách điện dây dẫn, có thể xảy ra hiện tượng phóng điện ngược trên cách điện.
Vậy phóng điện ngược là gì?: đây là hiện tượng xuất hiện hồ quang bắt đầu từ dây nối đất cột điện vòng qua cách điện tới dây pha mang điện. Hiện tượng này có thể xuất hiện khi sét đánh trực tiếp vào cột điện hoặc vào dây chống sét trên cao, tại nơi đó có tổng trở đất tương đối cao, khả năng thoát sét kém.
Hiện tượng phóng điện ngược thường gây ra chọc thủng hoặc làm tổn thương cách điện đường dây. Trường hợp này, máy cắt phải hoạt động để loại bỏ đi những sự cố đó.
Ngay sau quá trình phóng điện ngược chính là quá trình phóng điện xuôi tần số công nghiệp dọc theo đường dẫn đã bị ion hóa do phóng điện ngược gây ra. Hồ quang tần số công nghiệp này chỉ được dập tắt khi rơle bảo vệ đường dây tác động máy cắt đồng nguồn, khi đó sẽ gây ra một số sự cố trên đường dây, nếu cách điện được phục hồi hoặc sự cố vĩnh cửu nếu như cách điện bị phá hủy.
Nếu có một chống sét van được lắp đặt trên pha này thì dòng điện sét đánh sẽ đi qua chống sét van vào dây dẫn, sẽ không có hiện tượng hồ quang do phóng điện ngược gây ra, làm xuất hiện các hiện tượng ion hóa, hiện tượng phóng điện tần số công nghiệp và ngăn chặn được hiện tượng chọc thủng cách điện từ đó loại trừ được các sự cố do quá điện áp khí quyển gây ra.
Cấu tạo chống sét van đường dây
Mỗi chống sét van đường dây lại có một cấu hình riêng và được thiết kế cho từng ứng dụng cụ thể, tùy vào vị trí phương thức đầu nối chống sét, bộ phận kết nối và định hướng của chống sét phải được thiết kế cho từng vị trí lắp đặt cụ thể sao cho phù hợp. Tuy nhiên, mỗi chống sét van đường dây có những thành phần cơ bản sau:
| – Kẹp máng | Bộ phận này giống như bộ phận nối dây dẫn với chuỗi cách điện. |
| – Khớp nối mềm | Là bộ phận rất quan trọng quyết định tuổi thọ của chống sét, nó loại trừ ứng lực trên chống sét do chuyển động của dây dẫn gây ra. |
| – Shunt | Bộ phận dẫn điện từ dây dẫn tới chống sét van, giúp cho khớp nối mền không phải dẫn dòng điện |
| – Thân chống sét | Thân chống sét được thiết kế hàng loạt, phải xác định rõ chống sét chỉ để dẫn xung sét |
| – Bộ phận ngắt khi sự cố | Trong trường hợp chống sét van bị sự cố, khi đó chống sét van trở thành điểm ngắn mạch trên đường dây, bộ phận ngắt khi sự cố sẽ hoạt động cách ly chống sét van với đất. |
| – Dây nối đất | Dùng để nối chống sét van với nối đất cột. Việc kiểm tra dây nối đấy rất quan trọng để chắc chắn rằng dây nối đất không bao giờ tiếp xúc với dây pha. |
Để chống sét van hoạt động hiệu quả và hết công suất cần xác định vị trí nắp đặt phù hợp, tuy nhiên để xác định được vị trí lắp đặt không phải đơn giản.
Thực tế, nếu một đường dây không có dây chống sét và không nắp đặt hệ thống chống sét van trên các dây pha thì khả năng xảy ra chọc thủng cách điện khi bị sét đánh trực tiếp vào dây pha là 100%. Ngược lại, nếu trên đường dây có dây chống sét và có lắp đặt chống sét van thì khả năng xảy ra chọc thủng cách điện khi bị sét đánh trực tiếp vào dây pha là hoàn toàn không xảy ra.
Bất kỳ kiểu nắp CSV nào khác nằm giữa 2 kiểu trên đều làm giảm khả năng trọc thủng cách điện.
Vấn đề nối đất
Khi lắp đặt dây chống sét, người ta cố gắng làm sao tổng trở nối đất của cột thấp nhất có thể. Nếu như tổng trở nối đất quá cao có thể gây ra hiện tượng điện áp giáng cao đáng kể trên cột điện trong quá trình sét đánh sẽ xuất hiện hiện tượng phóng điện ngược gây ra những sự cố. Nguyên tắc chung ở đây là “Tổng trở nối đất càng cao thì nguy cơ phóng điện ngược vào chuỗi cách điện càng lớn, càng có nhiều sự cố khi có sét”.
Khi lắp đặt các thiết bị chống sét van trên một cột điện, tính quan trọng của việc nối đất sẽ bớt đi & có thể coi như đã bị loại trừ. Nếu lắp chống sét van trên cả ba pha, trị số điện trở nối đất không còn quan trọng nữa.
Tại vị trí lắp đặt chống sét van có điện trở nối đất càng lớn, dòng điện sét càng bị dẫn vào dây pha sang vị trí có điện trở nối đất nhỏ để thoát xuống đất, dòng điện này không gây ra ảnh hưởng xấu nào đối với dây dẫn pha.
Nếu lắp đặt chống sét van trên tất cả các pha của tất cả các cột điện thì hầu như sẽ không còn sự cố do sét gây ra, nhưng như vậy một vấn đề khác đặt ra đó là việc chi phí lắp đặt là khá cao. Vấn đề đặt ra là với số lượng chống sét van có hạn và đường dây có dây chống sét, thì việc xác định các vị trí cột điện để đặt chống sét van sao cho hiệu quả là rất quan trọng. Đòi hỏi lãnh đạo các đơn vị phải thống kê có hệ thống trong các năm gần đây để xác định các đoạn đường dây, có mật độ sét đánh vào lớn rồi từ đó xác định các cột có điện trở nối đất lớn và vị trí có điện trở nối đất nhỏ, để lắp đặt chống sét van cả vị trí có điện trở nối đất lớn và vị trí có điện trở nối đất nhỏ gần kề để tạo ra mạch thoát sét tốt nhất.
Để đảm bảo cả yêu cầu về kinh tế và kỹ thuật, do số lượng chống sét van có hạn nên mỗi vị trí cột chỉ cần lắp đặt một quả chống sét van và các cột đều lắp trên cùng pha để tạo mạch thoát sét thì hầu như sẽ không còn hiện tượng phóng điện ngược trên các cột có đặt chống sét van nữa. Tuy nhiên do kinh phí hạn chế nên vẫn phải chấp nhận suất sự cố do sét đánh vào trực tiếp dây dẫn, của các pha không lắp đặt chống sét van hoặc khi dòng sét có cường độ lớn hơn dòng điện cho phép của chống sét van (thường CSV có dòng điện cho phép 10 kA) sẽ gây hư hỏng chống sét, nếu lắp CSV cả 3 pha trên một cột thì dòng điện cho phép là 30 kA sẽ chịu được cường độ sét lớn, nhưng với những cú sét có cường độ lớn như vậy có xác suất xuất hiện thấp.
Chongsetjsc chuyên cung cấp các sản phẩm kim thu sét chính hãng giá tốt cùng nhiều thiết bị chống sét khác. Chúng tôi cung cấp các giải pháp lắp đặt hệ thống chống sét chuyên nghiệp và an toàn. Mọi thắc mắc của bạn muốn được giải đáp hay tư vấn về hệ thống chống sét xin hãy liên hệ trực tiếp với chúng tôi theo số Hotline: 0246.292.38.32.
