Wie weit sollte ein Blitzableiter von einem Transformator mit ausreichendem Schutzabstand platziert werden? Die Antwort ist nicht so einfach und bedarf einer Erklärung. Als Faustregel gilt"Platzieren Sie den Blitzableiter so nah wie möglich an der Transformatordurchführung.&Zitat; In der Tat empfehle ich dies normalerweise, obwohl dies nicht immer möglich ist, insbesondere bei höheren Systemspannungen.
Bei 400 kV und höheren Spannungen wird der Blitzableiter zu groß, um problemlos vom Hauptkörper des Transformators getragen zu werden, daher muss er auf einem separaten Sockel installiert werden. In Fällen, in denen der Transformator zu Wartungszwecken leicht bewegt werden muss, ist diese"erweiterte" Außerdem ist ein Trennungsabstand erforderlich. Dabei kann es bei Überspannung zu einer maximalen Distanz von 30 m zwischen Blitzableiter und Transformator kommen.
Wenn eine schnell ansteigende Überspannung von einer Freileitung mit einer Geschwindigkeit nahe der Lichtgeschwindigkeit in eine Trafostation eindringt, führt ein so großer Trennungsabstand (oder Schutzbereich) leider dazu, dass die Schutzfunktion abnimmt. Beim Auftreffen der Überspannung auf den Blitzableiter fällt die Spannung zwar ab, aber nicht auf Null und höchstens nicht auf die Entladespannung des Blitzableiters. Die durch den Ableiter gehenden Überspannungen werden am Transformator reflektiert und können bei ausreichendem Trennungsabstand zu einer Verdoppelung der Spannung führen. In den meisten Fällen erhöht die reflektierte Spannung den Eingangsstoß nur um einige Prozent, und dieses Wanderwellenphänomen und der damit verbundene Reflexionskoeffizient unterstreichen die Bedeutung des Trennungsabstands.
BlitzArrester Application Guide C62.22 in IEEE bietet Hilfestellung, und einige Vorschläge sind in IEC 60099-5 enthalten. Eine Formel in C62.22 hilft, den maximalen Abstand zu bestimmen, den der Blitzableiter mit einer erhaltenen Schutzmarge von 15% installiert werden kann. Um die Funktionsweise dieser Formel von meinem bevorzugten Transientenprogramm ATP grafisch zu veranschaulichen, befinden sich die Blitzableiter der Umspannstation des Simulators 1 m (Abb. 2), 15 m (Abb. 3) und 30 m (Abb. 4) vom Ableiter entfernt. Alle anderen Parameter sind gleich und der Grund, warum diese Zahlen gewählt wurden, ist nur, um eine einfache Isolationskoordination in der Umspannstation zu demonstrieren. Der Blitzableiter wird auf einem Sockel installiert, der 5 Meter vom Boden entfernt ist und dessen Spitze 1 Meter von der ankommenden Leitung entfernt ist.
Bei anderen Geräten in der Umspannstation ist auch der Trennungsabstand zu berücksichtigen. Wenn sich beispielsweise CCVT, CVT, PT oder Leistungsschalter am Ende einer kurzen Leitung befinden, halten sie der gleichen übermäßigen Übergangsspannung wie im Transformatorbeispiel gezeigt stand. Daher sollten Blitzableiter idealerweise installiert werden, um sie zu schützen. Der Schutz hochwertiger Anlagen vor Beschädigung durch Transienten ist in der Tat ein wichtiger Teil des Entwurfs von Umspannwerken, und Blitzableiter sollten in einem angemessenen Abstand zu den Geräten gehalten werden, denen sie dienen. Dies ist unerlässlich, um in jeder Situation einen angemessenen Schutz zu gewährleisten.