149462. lajstromszámú szabadalom • Két szikraközös elrendezés kábeles csatlakozású alállomások túlfeszültségvédelmére
2 149.642 zelében van, akkor a kábel meredekségesökkentő hatása következtében a szikraközön a íeszültségnövskeűés lassú lesz, a szikraköz megszólalási feszültségét a szikrak'öziön. a feszültség csak hosszú idő után éri el, s így a levágott hullám hosszú lesz. Célszerű tehát, kihasználva azt a tényt, hogy a vándor hull ám a szabadvezetéken véges (300 m/usec sebességgel terjed, a szikraközt vagy oltócsövet a szabadvezeték-kábel csatlakozási ponttól legalább olyan —\c — távolságra elhelyezni, hogy a szikraköz helyén a feszültség még azelőtt érje el a megszólaltató feszültség értékét, mielőtt e helyen a kábel meredekségcsöklkentő hatása érvényesülne. Az —1„— távolság értéke a következő összefüggésből határozható meg: Az —1;— roziható mes 10 150 U„ mu [m] ahol UmA a szikraköz vagy oltócső megszólalási feszültsége kis meredekségei hullámoknál, kV-ban behelyettesítve, mu a várható legkisebb meredekségű feszültséghullám homlokmeredeksége, kV-usecban. ' Ha például úgy vesszük, hogy egy adott esetben nem kell számolnunk olyan kis meredekségű hullámmal, amely a szikraközt a hullám kezdetétől számított 6 /xsec-on belül nem szólaltatja meg, akikor = 6 jUsec mu és így a szikraköz vagy oltócső szükséges legkisebb —10 — távolsága a csatlakozási ponttól az (1) összefüggés szerint 10 = 150-6 = 900 m. Az előbiek alapján az alállomási berendezést és a kábelt az 1. ábra szerint a —C— csatlakozási ponttól —10 — távolságnál messzebb történő villámcsapás káros hatása ellen az —A— pontban felszerelt —a— szikraköz vagy oltócső védi. A leírt elrendezésnél az —A— és a —C— pontok közötti Villámcsapás esetében az alállomás és a kábel védetlen maradna. Ennek megakadályozására felhasználhatjuk azt a tényt, hogy az •—10 —~ra kiadódott néhány száz méteres szakaszon a vándorhullám meredeksége nem csökken lényegesen, vagyis azt, hogy a szabadvezeték-kábel csatlakozási pontot megelőző —10 — hosszúságú szakaszon becsapó villám a csatlakozási pont közelében mindig nagy meredekségű hullámhomlokot eredményez. Ha tehát a —C—• csatlakozási ponttól az alábbi módon meghatározható Íj <5sl0 távolságra a —B— pontban egy második szikraköz-, vagy oltócsőkészletet szerelünk fel, akkor ez a második szikraköz az AB szakaszon történt villámcsapásból eredő túlfeszültséghullámot igen rövid idő alatt levágja és így éppen olyan hatásosan védi az alállomási berendezést e közeli villámcsapás káros hatásai ellen, mint az —A— pontban felszerelt szikraköz távoli villámcsapás esetében. távolság a következő képletből hatáli = 300 Zmi fml ahol UmB z (2) a szikraköz megszólalási feszültsége nagy meredekségű hullámok esetén, kV-ban helyettesítve, a szabadvezeték hullámellenállása (egysarkétsarkű-Z « 250 m; Ha m;-re kú villámcsapásnál Z R=Í 500 £2 , nál Z RJ 330 ß , háromsarkúnál a legkisebb várható villámáram meredekség, kA/usec-ban. tehát például a villámstaüsztika alapján kA/us-ot kapunk, egysarkú villámcsapást tételezve fel Z = 500 £2 -mai számolunk, Um s értékét pedig a szikraköz Voltszekundum jelleggörbéje alapján 200 kV-ra vesszük fel, akkor. 200 li = 300 = 120 m. 500 .1 A —B— pontban felszerelt szikraköz az —1;— 2 hosszúságú BC szakasz —B— pont felé eső ~ részén bekövetkező villámcsapás esetén is hatásosan véd. A —B— pontban az oltócső vagy szikraköz földelési ellenállás-értékének 5 Ohmnál kisebbnek kell lennie, vagy pedig a szikraköz (oltóeső) földelését a kábel ólomköpenyével fémesen egyesíteni kell. A gyakorlatban a csatlakozási ponthoz közelebbi oltócsövet (szikraközt) a csatlakozási ponttól számított első szabadvezetéki oszlopra célszerű felszerelni, ha az első oszlopköz hossza 100 m-nél nem kisebb. Amennyiben az első oszlop a csatlakozási ponttól 100 m-nél kisebb távolságra van, akkor az .oltócsövet (szikraközt) a második oszlopra, kell felszerelni. A 2: .ábra szerint az —1;— távolságot 0 értékre zsugoríthatjuk, ha az —1/— hosszúságú szabadvezetéki szakaszt egy —F—• fojtótekerccsel helyettesítjük. Ezáltal a BC szakasz egy részének megelőző védelme, valamint a B pontban felszerelt szikraköz (oltóeső) földelési ellenállásának lecsökkentése szükségtelenné válik. A fojtótekercs induktivitása legalább U,nB L; = 750 |>H] Zm; (3) legyen. Ennél az elrendezésnél a távolabbi szikraköznek a csatlakozási ponttól mért szükséges legkisebb távolsága U,nA U'mB " 1, = 150 — 300 [m]. m„ Zm; (4) Fent ismertetett megoldások szerinti védelem biztosítja, hogy a kábel alállomási végén fellépő feszültség csúcsértéke legfeljebb 60%-a a 'beérkező homlokmeredekséghez tartozó szikraköz-, vagy oltócső megszólalást feszültségének, amely semmiféle más ismert védelmi berendezéssel nem valósítható meg. A fent ismertetett megoldás szerint
