Bliksemdraden

Voor al je vragen over het elektriciteitsnet, hoog- en middenspanningstechniek waarop je het antwoord maar niet kunt vinden. Wellicht kan iemand je helpen
Plaats reactie
geomario
110 kV
Berichten: 142
Lid geworden op: 14 mei 2012 14:48
Dichtstbijzijnde trafo: Utrecht

Bliksemdraden

Bericht door geomario » 19 jun 2012 18:06

Bij sommige Donaumasten in het oosten des landes zie je dat bij de schakelstations in de buurt het aantal bliksemdraden omhoog gaat in de masten. Wat is hiervoor de reden?

Gebruikersavatar
Hans
Site Admin + actief in het mainsite team
Berichten: 3820
Lid geworden op: 03 dec 2011 20:49
Dichtstbijzijnde trafo: Veenoord 110/10 kV

Re: Bliksemdraden

Bericht door Hans » 20 jun 2012 12:41

Je bedoelt waarschijnlijk dat het aantal bliksemdraden in Duits-type donaumasten voor 110 kV in de buurt van trafostations van één naar twee stuks gaat, waardoor er ook een extra verdieping traversen verschijnt.

Afbeelding

Hierover is ooit een vraag binnengerold in de Hoogspanningsmail. Ik neem de vrijheid om het antwoord daarop ook hier te posten.

"[...] totdat het antwoord me vanuit mijn andere hobby c.q. studie (meteorologie) zomaar gratis kwam aanwaaien. Een dergelijke studie (plus daarnaast een gezonde interesse in het fenomeen bliksem vanwege onweerchasing) maakt het antwoord duidelijk. Inmiddels (en dat had ik bij de vorige keer dat deze vraag voorbijkwam nog niet) heb ik er ook bevestiging van.

Bliksem heeft een voorkeur voor hoge scherpe punten, maar een nog veel grotere voorkeur voor bestaande elektrische velden en geïoniseerde lucht. Dat laatste is in ruime mate aanwezig op een trafostation. Omdat er op trafostations ook stroom wordt getransformeerd is het elektromagnetisch veld daar plaatselijk nog veel sterker dan elders op de hoogspanningslijn. Bliksem zal dus bovengemiddeld vaak op een trafostation willen inslaan. Men beschermt trafostations met een vangtoren en behoorlijk agressieve bliksemafleiders. Metershoge spijlen die op hun top werkelijk zo scherp als een naald zijn geslepen om bewust ontladingen uit te lokken en zo te voorkomen dat de bliksem een trafo te grazen neemt.
Maar een bliksem is complexer dan een vonk van A naar B. Bliksem is een groeiend elektrisch veld dat vanuit de bui omlaag begint te bewegen. Het veld rangschikt zichzelf in een spits kanaal dat omlaag beweegt in de richting van een aantrekkelijk tegengesteld ladingsveld. Op het moment dat het groeiende ontladingskanaal de grond zo dicht is genaderd dat de elektrische veldspanning gelijk wordt aan de doorslagspanning van lucht, beginnen er ook vanuit de grond uit elk hoog en scherp object vonken omhoog te groeien in de richting van het naderende ontladingskanaal.
De eerste vangontlading die contact weet te maken met het omlaag groeiende ontladingskanaal, voltooit het bliksemkanaal. Daarmee is er kortsluiting tussen de aarde en de wolk ontstaan en binnen 1/100e van een seconde volgt dan met een enorme klap de uiteindelijke bliksemontlading. Vanuit de spijlen bovenop de trafostations groeien dergelijke vangontladingen omhoog. Omdat het elektrisch veld op een trafostation toch al sterker is dan in de weilanden eromheen, heeft het omlaag groeiende ontladingskanaal de voorkeur om richting de trafo's te groeien.

Maar dat omlaag groeiende kanaal kan vreemde kronkels en bochten volgen, en ook vanuit de hoogspanningsmasten in de directe omgeving van het trafostation groeien er vangontladingen omhoog. Het komt geregeld voor dat een vangontlading vanuit zo'n hoogspanningsmast het ontladingskanaal eerder bereikt dan eentje vanuit het trafostation. In dat geval krijgt de hoogspanningsmast in kwestie zelf de hoofdprijs op zijn dak.

Nu hebben die typische Duitse masten met hun enkel uitgevoerde bliksemdraad ondanks kun puntige toppen van nature een slechtere bliksembescherming dan andere mastontwerpen met twee of meer bliksemdraden. Het is sneu voor mij om het als Duitse mastenliefhebber te zeggen, maar dit is gewoon een zwakte in het ontwerp.
Bovendien hangt de bliksemdraad in Duitse donaumasten ook niet recht boven de fasedraden. Kortom, wanneer een Duitse mast toch geraakt wordt (iets dat vlakbij trafostations dus veel waarschijnlijker is dan verderop), is de kans groter dat de fasedraden er last van krijgen. Om dit probleem in ieder geval een beetje het hoofd te bieden, worden de masten vlakbij trafostations extra beschermend uitgerust door er een tweede bliksemdraad in te hangen. De beide draden hangen nu beter boven de circuits en zorgen ook voor een betere onderlinge aarding van de masten.

De samenvatting: omdat trafostations extra aantrekkelijk zijn voor blikseminslag en omdat bliksem vreemde bochten volgt, lopen de hoogspanningsmasten in de directe omgeving van het trafostation ook een grotere kans geraakt te worden. Om de fasedraden dan extra te beschermen worden er bij Duitse masten extra bliksemdraden bevestigd. En die zien we.
Halfverankering is net als Volbeat: het kan altijd

voltron
380 kV
Berichten: 783
Lid geworden op: 25 apr 2012 13:28

Re: Bliksemdraden

Bericht door voltron » 20 jun 2012 13:26

Houden ze rekening met de hoeveelheid kans op bliksem in een bepaald gebied om te bepalden hoeveel bliksemdraden er zijn? Of verschilt het gewoon per bedrijf wat de masten maakt? Rond Den Haag hebben alle donaumasten 3 bliksemdraden.

Afbeelding

Gebruikersavatar
Hans
Site Admin + actief in het mainsite team
Berichten: 3820
Lid geworden op: 03 dec 2011 20:49
Dichtstbijzijnde trafo: Veenoord 110/10 kV

Re: Bliksemdraden

Bericht door Hans » 20 jun 2012 18:51

Dat verschilt per fabrikant en per bedrijf.
Tot zover ik weet heeft de landelijke onweerdistributie (die inderdaad hoger is in regio Rotterdam dan in Drenthe en Groningen) er geen invloed op. Ook in Friesland zien we donaumasten met drie bliksemdraden.
Halfverankering is net als Volbeat: het kan altijd

geomario
110 kV
Berichten: 142
Lid geworden op: 14 mei 2012 14:48
Dichtstbijzijnde trafo: Utrecht

Re: Bliksemdraden

Bericht door geomario » 20 jun 2012 19:43

Bedankt voor het antwoord, ben ik ook weer een beetje wijzer. Nu maar hopen dat de theorie morgen weer werkt

Ik heb trouwens ook ooit gelezen dat men radium gebruikte in bliksemafleiders, om de lucht te ioniseren. Is volgens mij nooit echt een succes geworden.

Gebruikersavatar
Mark
Globale moderator
Berichten: 1188
Lid geworden op: 25 jan 2012 01:06
Dichtstbijzijnde trafo: Spijkenisse

Re: Bliksemdraden

Bericht door Mark » 20 jun 2012 21:09

Dat kan ik mij wel voorstellen, alleen al met de huidige veiligheidsnormen rond radioactief materiaal . Sowieso is het effect van ioniseren te klein met Radium (kleine dracht als alphastraler).

Plaats reactie