ЗАЩИТА ОТ НИХ

ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ И

1.1. Общая характеристика перенапряжений в электрических сетях

Перенапряжение − это любое напряжение U_max, превышающее амплитуду наибольшего рабочего напряжения (U_нр) на изоляции элементов электрической сети. Вместо номинального напряжения взято наибольшее рабочее, которое может на 5−20 % превышать номинальное.

Обычно приводят не максимальное напряжение U_max, а кратность перенапряжений:

.

Перенапряжения в электрических сетях делятся на внешние и внутренние.

Внешние перенапряжения возникают как при ударах молнии, так и при взрывах атомных и водородных бомб. О последних до сих пор мало статистических данных. В настоящее время их считают маловероятными и не учитывают при выборе защиты от перенапряжений.

Внутренние перенапряжения вызваны колебаниями электромагнитной энергии, запасенной в элементах электрической цепи или поступающей в нее от генераторов. Внутренние перенапряжения можно условно разбить на коммутационные и установившиеся.

Коммутационные перенапряжения возникают при изменении схемы или параметров сети – коммутации в широком смысле слова. Коммутации могут быть плановыми (включение и отключение элементов сети) и аварийными (замыкание в сети и отключении их). Коммутационные перенапряжения заканчиваются одновременно с затуханием переходной составляющей и продолжаются обычно несколько периодов промышленной частоты.

После этого может возникнуть вторая стадия перенапряжений – установившийся режим, это резонансы на промышленной частоте, а так же на высших и низших гармониках. Источниками высших и низших гармоник может быть нелинейный элемент сети, например, трансформатор при насыщении магнитопровода.

Трансформаторы при насыщении магнитопровода одновременно с появлением высших гармоник могут приводить к появлению феррорезонансов. Условием для возбуждения феррорезонансных колебаний является образование в сети контура, настроенного на частоту одной из гармоник.

Установившийся режим может длиться от долей секунды до нескольких секунд.