Nyhet | 2016-09-23 | 14:47

Åskans påverkan i regionnätet 40–130 kV

Examensarbete av Oscar Svensson Söder och Jesper Lunde, högskoletekniker elkraft, Institutionen för ingenjörsvetenskap på Högskolan Väst.

Handledare på Vattenfall: Gunnar Erixson och Tobias Sandberg.

Sammanfattning:

Denna rapport undersöker hur Vattenfalls regionnät är uppbyggt och vilka faktorer som bidrar till att blixtnedslag orsakar felbortkoppling av anläggningar. Då åskfrekvensen i Sverige ökat under de senaste åren, är det av stor betydelse att kartlägga och påvisa, vad det är som sker vid ett blixtnedslag. Arbetet är avgränsat till spänningsnivåerna 40–130 kV och att arbetet inte ska leda till några åtgärder, utan till vidare studier.

Huvuddelen av uppdraget var att ta fram en förenklad teori om det som orsakar felbortkoppling i regionnätet vid ett blixtnedslag. Det vill säga vad som sker i nätet, samt vilka felströmskretsar som uppstår. Felen som uppstår uppträder i form av en ljusbåge och resulterar i en kortslutning eller ett jordfel då det har skett ett sammanbrott i isolationshållfastheten. Ljusbågen som uppstår bildar en felströmskrets som underhålls av driftspänningen tills skydden känner av felet och löser ut. Orsaken till att överslag sker och ljusbågen tänds är på grund av de spänningsvågor som breder ut sig från blixtens nedslagspunkt.

Det finns tre olika nedslag som granskats, direkt nedslag, indirekt nedslag samt inducerad spänning. Respektive nedslag skiljer sig från varandra för hur de påverkar nätet och beror på vart nedslaget skett. Beräkningar har utförts på spänningsvågorna för att ta reda på om kraftnätets isolationsnivå klarar av de spänningar som uppstår. Resultatet av beräkningarna visar att regionnätet idag inte är konstruerat för de spänningsnivåer som ett blixtnedslag medför. Vidare studier föreslås fokusera på de mest åskfrekventa områdena, samt om det går att skydda sig mot blixtnedslagen mellan 5–10 kA vid höjd isolationsnivå.