Proteksyon sa Kidlat sa Tag-ulan at Proteksyon sa Distribusyon ng Kuryente

"Alas-tres na ng madaling araw, at biglang dumilim nang tuluyan ang talyer, at lahat ng makina ay tumigil at may bahagyang nasusunog na amoy na nagmumula sa distribution box——" Ito ay personal na karanasan ni G. Ahmad, ang operation and maintenance supervisor ng isang pabrika ng electronic component sa Penang, Malaysia. Noong nakaraang linggo, isang malakas na bagyo ang tumama sa lugar. Dahil sa hindi kumpletong proteksyon laban sa kidlat ng power distribution system ng pabrika, ang boltahe na dulot ng kidlat ay pumasok sa mga linya at direktang nasira ang main circuit breaker ng talyer, na nagresulta sa pagsuspinde ng produksyon nang mahigit 8 oras para sa buong pabrika. Hindi lamang ito nagdulot ng halos MYR 55,000 na pagkalugi sa mga order kundi pati na rin ng karagdagang MYR 13,000 sa mga gastos sa pagpapalit ng circuit breaker at pag-inspeksyon sa mga linya. Pagpasok sa tag-ulan, madalas na nangyayari ang mga bagyo. Bilang isang "invisible killer" ng mga power distribution system, ang kidlat ay kadalasang nagdudulot ng mga depekto tulad ng pinsala sa circuit breaker, short circuit ng linya, at pagkasunog ng kagamitan, at maaari pang humantong sa mga aksidente sa kaligtasan tulad ng sunog at electric shock. Para sa iba't ibang senaryo tulad ng mga plantang pang-industriya, gusali ng opisina, parke, at mga planta ng kuryente para sa bagong enerhiya, ang mahusay na paggawa ng proteksyon sa kidlat at proteksyon sa pamamahagi ng kuryente sa panahon ng tag-ulan, lalo na ang proteksyon sa kidlat ng mga pangunahing kagamitan tulad ng mga circuit breaker, ay hindi na isang "opsyonal na aksyon", kundi isang "tanong na dapat sagutin" upang matiyak ang normal na operasyon ng produksyon at buhay at maiwasan ang mga pagkawala ng ari-arian.

Ang pangunahing problema ng proteksyon sa kidlat sa panahon ng tag-ulan ay: ang kidlat ay may iba't ibang uri ng pinsala (direktang tama ng kidlat, sapilitan na tama ng kidlat, pagpasok ng alon ng kidlat) at biglaan at lubos na mapanira. Sa sistema ng pamamahagi ng kuryente, ang mga circuit breaker, bilang "mga safety guard" ng mga linya at kagamitan, ay hindi lamang isang mahalagang kawing sa proteksyon sa kidlat kundi isa rin sa mga pinakamahinang kagamitan sa mga tama ng kidlat. Maraming mga negosyo ang kadalasang nagkakaroon ng mga hindi pagkakaunawaan sa pag-iisip, na humahantong sa pagkabigo ng proteksyon sa kidlat at sa huli ay nagdudulot ng pinsala sa kagamitan at pagkalugi sa ekonomiya. Sa katunayan, ang proteksyon sa kidlat para sa pamamahagi ng kuryente sa panahon ng tag-ulan ay isang sistematikong proyekto, na nakatuon sa tatlong pangunahing prinsipyo ng "interception, diversion, at proteksyon". Ang tatlong pinakamahalagang punto ay ang mga sumusunod, na detalyado kasama ang mga partikular na kaso upang matulungan kang mabilis na maunawaan ang mga pangunahing pamamaraan:

Pangunahing Punto 1: Piliin ang Tamang Lightning-Protected Circuit Breaker upang Buuin ang "Unang Linya ng Depensa" para sa Proteksyon sa Distribusyon ng Kuryente

Bilang pangunahing kagamitang pangproteksyon ng sistema ng distribusyon ng kuryente, ang pagganap ng mga circuit breaker para sa proteksyon laban sa kidlat ay direktang tumutukoy sa kakayahan ng sistema ng distribusyon ng kuryente na labanan ang mga tama ng kidlat. Ang agarang mataas na boltahe at malaking kuryente na dulot ng kidlat sa panahon ng tag-ulan ay madaling makasira sa insulation layer ng mga ordinaryong circuit breaker, na humahantong sa mis-tripping, pagkasira ng mga circuit breaker, at maging sa mga short circuit ng linya. Samakatuwid, ang pangunahing prayoridad ng proteksyon laban sa distribusyon ng kuryente sa panahon ng tag-ulan ay ang pagpili ng mga espesyal na circuit breaker na may mga function ng proteksyon laban sa kidlat ayon sa mga kinakailangan ng sitwasyon, sa halip na mga ordinaryong circuit breaker. Mangyaring bigyang-pansin ang sumusunod na 2 punto:

1.Tumpak na Pagpili upang Iangkop sa mga Senaryo:Ang mga circuit breaker na protektado ng kidlat ay hindi "para sa lahat" at kailangang piliin batay sa 2 dimensyon ng core:

① Antas ng boltahe: Itugma ang rated voltage ng sistema ng distribusyon ng kuryente upang maiwasan ang overload o hindi sapat na proteksyon;

② Lakas ng kidlat: Para sa mga lugar na madalas magkaroon ng kidlat (tulad ng mga baybayin at bulubunduking lugar sa Timog-silangang Asya), unahin ang mga produktong may kapasidad na makatagal sa pag-agos na ≥20kA. Ang mga sitwasyon sa labas ay kailangang matugunan din ang antas ng proteksyon na IP54 o pataas upang mapaglabanan ang mataas na temperatura, mataas na halumigmig, at pagguho ng ulan.

2.Koordinadong Trabaho, Napakahalaga:Ang mga circuit breaker na protektado ng kidlat ay kailangang gumana kasabay ng mga Surge Protective Device (SPD) upang ma-maximize ang epekto ng proteksyon laban sa kidlat — ang SPD ang responsable sa pag-intercept ng agarang surge voltage sa linya (na kayang mag-intercept ng mahigit 80% ng mga induced lightning surge), at ang circuit breaker naman ang responsable sa mabilis na pagputol ng linya sa loob ng 0.1 segundo kapag masyadong malaki ang surge current, upang maiwasan ang mga pangalawang short-circuit fault na dulot ng pinsala ng SPD.

Ihambing sa mga aktwal na kaso ng mga pabrika sa Timog-silangang Asya upang mas maunawaan ang kahalagahan ng pagpili:

-Kaso ng isang Industrial Park sa Penang, MalaysiaPaulit-ulit nang naranasan ng industrial park ang mga aberya sa distribusyon ng kuryente tuwing tag-ulan noon. Pagkatapos ng mga bagyo, mahigit 60% ng mga pabrika ang nawalan ng circuit breaker at hindi na nakapagsimula ang mga kagamitan. Natuklasan ng mga tauhan ng operasyon at pagpapanatili na lahat ng nasira ay mga ordinaryong low-voltage circuit breaker, na ang insulation layer ay nasira ng boltahe na dulot ng kidlat. Ang bawat pagpapanatili at pagpapalit ay tumagal ng 1-2 araw, at ang average na pang-araw-araw na pagkawala ng produksyon sa bawat pabrika ay humigit-kumulang MYR 8,000. Bago dumating ang tag-ulan sa 2025, nakumpleto ng industrial park ang 3 pag-upgrade: ① Pumili ng mga Molded Case Circuit Breaker (MCCB) na hindi tinatablan ng kidlat ayon sa mga senaryo ng pabrika; ② Nag-install ng angkop na SPD sa distribution box upang makamit ang proteksyon sa linkage; ③ Nag-install ng mga panangga na hindi tinatablan ng ulan para sa mga circuit breaker ng mga panlabas na linya. Pagkatapos ng pag-upgrade, nakaranas ang industrial park ng 8 malalakas na bagyo, at wala nang pagkasira ng circuit breaker o pagkasunog ng kagamitan. 1 instantaneous surge lamang ang naganap, na na-reset sa loob ng 10 minuto, na hindi nagdulot ng pagkawala ng produksyon.

-Karagdagang Paalala sa Pagpili(Tumpak na umangkop sa iba't ibang sitwasyon at iwasan ang mga patibong sa pagpili):

✅ Mga senaryo sa labas(mga photovoltaic power station, mga silid ng pamamahagi sa labas, mga linya ng pabrika sa labas): Unahin ang mga circuit breaker na protektado ng kidlat na may antas ng proteksyon na IP54 o mas mataas at kapasidad na makatiis ng surge na ≥20kA, na kayang lumaban sa pagpasok ng ulan at alikabok at umangkop sa mataas na temperatura at mataas na halumigmig na kapaligiran sa panahon ng tag-ulan sa Timog-silangang Asya.

✅ Mga senaryo sa loob ng bahay(mga gusali ng opisina, mga gusali ng opisina, maliliit na pabrika): Maaaring pumili ng mga ordinaryong circuit breaker na protektado ng kidlat, ngunit kinakailangang tiyakin na tumutugma ang mga ito sa SPD (ang rated na boltahe ng SPD ay dapat na naaayon sa rated na boltahe ng circuit breaker) upang maiwasan ang pagkabigo ng proteksyon na dulot ng hindi wastong pagpili.

Pangunahing Punto 2: Tiyakin ang Pagkakaugnay ng mga Kagamitang Pangproteksyon sa Kidlat upang Maiwasan ang Nakatagong Panganib ng "Single-Point Protection"

Isang karaniwang hindi pagkakaunawaan sa proteksyon laban sa kidlat sa maraming negosyo ay ang "single-point protection" — pag-install lamang ng mga lightning rod o pagpapalit lamang ng mga lightning-protected circuit breaker, ngunit hindi pinapansin ang sistematikong pagkakaugnay ng mga aparatong proteksyon laban sa kidlat, na sa huli ay humahantong sa pagkabigo ng proteksyon. Sa katunayan, ang proteksyon laban sa kidlat sa panahon ng tag-ulan ay kailangang bumuo ng isang kumpletong sistema ng "external interception, internal diversion, at terminal protection", na maaaring partikular na hatiin sa 3 pangunahing hakbang, habang iniiwasan ang 2 pangunahing nakatagong panganib:

1. Gumawa ng Kumpletong Sistema ng Proteksyon sa Kidlat:Linawin ang pagkakaugnay ng 4 na pangunahing kawing, na walang maaaring mawala. Panlabas na interception: Harangan ang direktang pagtama ng kidlat sa mga lightning rod/lightning strip at ipasok ang kidlat sa lupa;

2. Panloob na paglihis: Ang intercept ay nagdulot ng mga tama ng kidlat at pagpasok ng alon ng kidlat sa pamamagitan ng SPD sa linya;

3. Proteksyon sa terminal: Ang circuit breaker ay nakakonekta sa SPD upang mabilis na putulin ang labis na surge current at protektahan ang kagamitan at mga linya;

4. Paglihis ng grounding: Mabilis na ilihis ang kuryente ng kidlat papunta sa lupa sa pamamagitan ng isang kwalipikadong sistema ng grounding upang maiwasan ang pagpapanatili ng kuryente.

5.Iwasan ang 2 Nakatagong Panganib na May Mataas na Dalas(Madaling balewalain ngunit malamang na magdulot ng mga depekto). Labis na resistensya sa grounding: Kinakailangan ng mga detalye na ang resistensya sa grounding ng mga plantang pang-industriya ay ≤4Ω, at ng mga gusali ng opisina at mga tirahan ay ≤10Ω; kung ang resistensya sa grounding ay masyadong malaki (tulad ng higit sa 10Ω), ang kuryente ng kidlat ay hindi maaaring mabilis na ilihis, na siyang pabaligtad na papasok sa sistema ng distribusyon ng kuryente at sisira sa mga circuit breaker at kagamitan.

6. Pagkabigo ng pagkakabit ng aparato: Kung ang circuit breaker ay hindi nakakonekta sa SPD, pagkatapos maharang ng SPD ang surge, hindi nito maputol ang linya sa tamang oras, na magdudulot ng pagkasunog ng SPD at pagkatapos ay hahantong sa short circuit ng linya at pagpapalawak ng mga pagkalugi.

Isama sa mga aktwal na senaryo sa Timog-silangang Asya upang makita kung paano lutasin ang mga nakatagong panganib ng proteksyon laban sa kidlat sa pamamagitan ng pagpapabuti ng sistema ng pag-uugnay:

-Kaso ng isang Pabrika ng Pagproseso ng mga Piyesa ng Sasakyan sa Jakarta, IndonesiaAng pabrika ay mayroong maraming kagamitang pang-precision tulad ng mga motor at inverter, na lubos na sensitibo sa mga pag-alon ng kidlat. Dati, dahil sa hindi pagpansin sa proteksyon laban sa kidlat sa harap na bahagi ng kagamitan, 3 inverter ang nasunog ng kidlat noong tag-ulan, na may direktang pagkalugi na mahigit MYR 100,000. Kalaunan, isinagawa ang naka-target na pag-optimize: pag-install ng espesyal na SPD sa harap na bahagi ng kagamitan, na pinares sa maliliit na circuit breaker na protektado ng kidlat upang makamit ang "hierarchical protection at precise protection". Pagkatapos ng transpormasyon, wala nang burnout ng mga kagamitang pang-precision.

Bukod pa rito, para sa mga plantang pang-industriya, ang mga kagamitan tulad ng mga motor, inverter, at mga instrumentong may katumpakan ay mas sensitibo sa mga pag-alon ng kidlat. Bukod sa mahusay na pagprotekta sa kidlat ng pangunahing distribusyon ng kuryente at distribusyon ng sub-power, kinakailangan ding mag-install ng espesyal na SPD sa harap na bahagi ng kagamitan, na kasabay ng maliliit na circuit breaker na protektado ng kidlat upang makamit ang "hierarchical protection at precise protection", upang maiwasan ang mga pag-alon ng kidlat na makalusot sa mga linya ng kagamitan at masunog ang mga kagamitang may katumpakan.

Pangunahing Punto 3: Pang-araw-araw na Inspeksyon at Pagpapanatili upang Maagang Malutas ang mga Nakatagong Panganib ng Proteksyon sa Kidlat

Madalas na nangyayari ang mga pagkulog at pagkidlat sa panahon ng tag-ulan. Ang proteksyon laban sa kidlat ng sistema ng distribusyon ng kuryente ay hindi lamang kailangang "pumili ng tamang kagamitan at gumawa ng maayos na trabaho sa pag-uugnay", kundi nangangailangan din ng "pang-araw-araw na inspeksyon at pag-troubleshoot nang maaga" — ayon sa estadistika, mahigit 60% ng mga depekto sa distribusyon ng kuryente sa panahon ng tag-ulan ay hindi sanhi ng maling pagpili ng kagamitan, kundi ng hindi sapat na pang-araw-araw na pagpapanatili, na humahantong sa pagkasira ng mga aparatong proteksyon laban sa kidlat at pagbaba ng pagganap ng circuit breaker. Lalo na sa mataas na temperatura at mataas na halumigmig na kapaligiran sa panahon ng tag-ulan sa Timog-silangang Asya, napakadaling magdulot ng oksihenasyon ng mga contact ng circuit breaker, pagtanda ng mga layer ng insulasyon, pagpapahina ng pagganap ng SPD, at pagluwag ng sistema ng grounding.May 3 mahahalagang punto para sa pang-araw-araw na inspeksyon at pagpapanatili, na detalyado kasama ang mga partikular na kaso:

1.Inspeksyon ng Circuit Breaker (Minsan sa isang Linggo, Karagdagang Inspeksyon Pagkatapos ng mga Bagyo at Kulog) 

Pangunahing inspeksyon: Kung nasira ang insulation layer, kung na-oxidize ba ang mga contact, at kung sensitibo ba ang mekanismo ng pag-trip, upang maiwasan ang mahinang pagdikit na dulot ng contact oxidation at maling pag-trip.

✅ Sanggunian ng Kaso: Isang pabrika ng tela sa Penang, Malaysia, ang minsang nagkaroon ng sitwasyon kung saan hindi ma-reset ang circuit breaker matapos ang maling pag-ikot nito noong tag-ulan. Natuklasan sa imbestigasyon na ang mga contact ng circuit breaker ay lubhang na-oxidize dahil sa mataas na temperatura at mataas na humidity. Ang bawat depekto ay nagdulot ng 1 oras na pagsuspinde ng produksyon, na may pagkalugi na humigit-kumulang MYR 1,200. Kalaunan, isang sistema ng inspeksyon ang itinatag upang linisin ang contact dust, suriin ang insulation layer bawat linggo, at palitan ang mga lumang bahagi sa tamang oras, sa gayon ay ganap na naaalis ang mga naturang depekto.

2.Inspeksyon ng SPD (Minsan Kada Kalahating Buwan)

Pag-inspeksyon ng susi: Suriin ang katayuan ng ilaw ng tagapagpahiwatig (berde = normal, pula = pagkabigo), regular na subukan ang pagganap, at palitan ito kaagad kung ito ay masira, upang maiwasan ang pagkawala ng kapasidad ng pag-intercept ng surge dahil sa pagkabigo ng SPD.

3.Inspeksyon sa Sistema ng Pagbubungkal (Minsan sa isang Buwan, Minsan kada 10 Araw sa Tag-ulan) 

Pangunahing inspeksyon: Kung ang grounding electrode ay maluwag o kinakalawang, regular na sukatin ang grounding resistance upang matiyak na naaayon ito sa mga ispesipikasyon (mga plantang pang-industriya ≤4Ω, mga gusali ng opisina at mga tirahan ≤10Ω). Sa panahon ng tag-ulan, mataas ang halumigmig ng lupa, kaya kinakailangang isaayos at i-optimize ito sa oras upang maiwasan ang pagtaas ng grounding resistance.

Pangalawa, suriin ang kalagayan ng SPD, obserbahan kung normal ang ilaw ng tagapagpahiwatig (berde para sa normal, pula para sa pagkabigo), regular na subukan ang pagganap ng SPD, subukan ito minsan kada kalahating buwan sa panahon ng tag-ulan, at palitan ito kaagad kung ito ay masira. Isang supermarket ang nagkaroon ng kidlat na sumingit sa linya dahil sa pagkabigo ng SPD sa panahon ng tag-ulan, na nasira ang pangunahing circuit breaker, na humantong sa isang komprehensibong pagkawala ng kuryente nang 4 na oras, na may pagkawala ng halos 30,000 RMB. Matapos ang insidente, natuklasan na ang SPD ay matagal nang hindi balido ngunit hindi natagpuan at napalitan sa oras, na nagiging isang panganib sa kaligtasan.

Pangatlo, suriin ang sistema ng grounding, obserbahan kung ang grounding electrode ay maluwag o kinakalawang, regular na sukatin ang resistensya sa grounding upang matiyak na naaayon ito sa mga ispesipikasyon (mga plantang pang-industriya na ≤4Ω, mga gusali ng opisina at mga tirahan na ≤10Ω). Sa panahon ng tag-ulan, mataas ang halumigmig ng lupa, na madaling magdulot ng pagtaas ng resistensya sa grounding, kaya kinakailangang isaayos at i-optimize sa oras. Ang isang panlabas na distribution room sa isang industrial park ay may maluwag na mga grounding electrode sa panahon ng tag-ulan, at ang resistensya sa grounding ay tumaas sa 12Ω. Pagkatapos ng bagyo, ang daloy ng kidlat ay hindi mabilis na mailipat, na sumisira sa circuit breaker at SPD sa distribution room, na may gastos sa pagpapanatili na higit sa 15,000 RMB. Kalaunan, ang sistema ng grounding ay regular na ininspeksyon, ang grounding electrode ay hinigpitan sa oras, at ang mga materyales sa grounding ay dinagdagan upang matiyak na ang resistensya sa grounding ay matatag sa loob ng saklaw ng ispesipikasyon.