Blitzschutz von Hochspannungs-Freiluftschaltanlagen – praktische Auslegung

Bernhard Schober; Lukas Schwalt; Stephan Pack

doi:10.1007/s00502-022-01022-3

Blitzschutz von Hochspannungs-Freiluftschaltanlagen – praktische Auslegung

Translated title of the contribution: Lightning protection of air-insulated high voltage outdoor substations—a practical design

Bernhard Schober^*, Lukas Schwalt, Stephan Pack

^*Corresponding author for this work

Institute of High Voltage Engineering and System Performance (4330)

Research output: Contribution to journal › Article › peer-review

Abstract

Lightning protection of high voltage substations provides a significant contribution to the reliable operation of our high voltage systems. Since substations represent the hubs of electrical distribution and transmission grids, direct lightning strikes can affect the stability of supply and the reliable operation of these systems. In this context, air-insulated high voltage outdoor substations are particularly exposed to the direct effects of lightning discharges since their active parts are located in exposed positions outdoors. Lightning protection of structures and living beings is defined in the standard ÖVE/ÖNORM EN 62305‑3. This standard provides various methods for the design of lightning protection and can be adapted for outdoor substations, whereas the standard ÖVE/ÖNORM EN 61936‑1 deals with the requirements for high voltage installations, such as minimum distances and minimum heights of active parts and the definition of a danger zone. Both standards are combined using the example of a 380 kV high voltage outdoor substation based on the practical design of external lightning protection measures.

Translated title of the contribution	Lightning protection of air-insulated high voltage outdoor substations—a practical design
Original language	German
Pages (from-to)	395-403
Number of pages	9
Journal	Elektrotechnik und Informationstechnik
Volume	139
Issue number	3
DOIs	https://doi.org/10.1007/s00502-022-01022-3
Publication status	Published - Jun 2022

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Electrical and Electronic Engineering

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10.1007/s00502-022-01022-3Licence: CC BY 4.0

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@article{85d352aaf4054de397e7c8918b968262,

title = "Blitzschutz von Hochspannungs-Freiluftschaltanlagen – praktische Auslegung",

abstract = "Der Blitzschutz von Hochspannungs-Schaltanlagen liefert einen wesentlichen Beitrag f{\"u}r den zuverl{\"a}ssigen Betrieb unserer Hochspannungssysteme. Da Schaltanlagen die Knotenpunkte der elektrischen Verteil- und {\"U}bertragungsnetze darstellen, k{\"o}nnen direkte Blitzeinschl{\"a}ge zu Beeintr{\"a}chtigungen der Versorgungssicherheit und des zuverl{\"a}ssigen Betriebs dieser Anlagen f{\"u}hren. In diesem Zusammenhang sind besonders Hochspannungs-Freiluftschaltanlagen den direkten Einwirkungen von Blitzentladungen ausgesetzt, da sich deren spannungsf{\"u}hrende Anlagenteile im Freien und in exponierter Lage befinden. Der Blitzschutz von baulichen Anlagen und Personen ist in der Norm {\"O}VE/{\"O}NORM EN 62305-3 definiert. Die Norm bietet unter anderem verschiedene Methoden f{\"u}r die Auslegung des Blitzschutzes und kann auch auf Freiluftschaltanlagen umgelegt werden. Andererseits werden in der Norm {\"O}VE/{\"O}NORM EN 61936-1 die Anforderungen an Hochspannungsanlagen behandelt, wie beispielsweise Mindestabst{\"a}nde und Mindesth{\"o}hen von aktiven Teilen sowie die Definition einer Gefahrenzone. Am Beispiel der praktischen Auslegung des {\"a}u{\ss}eren Blitzschutzes einer 380-kV-Hochspannungs-Freiluftschaltanlage werden beide Normen miteinander kombiniert.",

keywords = "Air-insulated high voltage outdoor substation, Lightning protection, Rolling sphere method, {\"O}VE/{\"O}NORM EN 61936‑1, {\"O}VE/{\"O}NORM EN 62305‑3",

author = "Bernhard Schober and Lukas Schwalt and Stephan Pack",

year = "2022",

month = jun,

doi = "10.1007/s00502-022-01022-3",

language = "deutsch",

volume = "139",

pages = "395--403",

journal = "Elektrotechnik und Informationstechnik",

issn = "0932-383X",

publisher = "Springer Wien",

number = "3",

}

TY - JOUR

T1 - Blitzschutz von Hochspannungs-Freiluftschaltanlagen – praktische Auslegung

AU - Schober, Bernhard

AU - Schwalt, Lukas

AU - Pack, Stephan

PY - 2022/6

Y1 - 2022/6

N2 - Der Blitzschutz von Hochspannungs-Schaltanlagen liefert einen wesentlichen Beitrag für den zuverlässigen Betrieb unserer Hochspannungssysteme. Da Schaltanlagen die Knotenpunkte der elektrischen Verteil- und Übertragungsnetze darstellen, können direkte Blitzeinschläge zu Beeinträchtigungen der Versorgungssicherheit und des zuverlässigen Betriebs dieser Anlagen führen. In diesem Zusammenhang sind besonders Hochspannungs-Freiluftschaltanlagen den direkten Einwirkungen von Blitzentladungen ausgesetzt, da sich deren spannungsführende Anlagenteile im Freien und in exponierter Lage befinden. Der Blitzschutz von baulichen Anlagen und Personen ist in der Norm ÖVE/ÖNORM EN 62305-3 definiert. Die Norm bietet unter anderem verschiedene Methoden für die Auslegung des Blitzschutzes und kann auch auf Freiluftschaltanlagen umgelegt werden. Andererseits werden in der Norm ÖVE/ÖNORM EN 61936-1 die Anforderungen an Hochspannungsanlagen behandelt, wie beispielsweise Mindestabstände und Mindesthöhen von aktiven Teilen sowie die Definition einer Gefahrenzone. Am Beispiel der praktischen Auslegung des äußeren Blitzschutzes einer 380-kV-Hochspannungs-Freiluftschaltanlage werden beide Normen miteinander kombiniert.

AB - Der Blitzschutz von Hochspannungs-Schaltanlagen liefert einen wesentlichen Beitrag für den zuverlässigen Betrieb unserer Hochspannungssysteme. Da Schaltanlagen die Knotenpunkte der elektrischen Verteil- und Übertragungsnetze darstellen, können direkte Blitzeinschläge zu Beeinträchtigungen der Versorgungssicherheit und des zuverlässigen Betriebs dieser Anlagen führen. In diesem Zusammenhang sind besonders Hochspannungs-Freiluftschaltanlagen den direkten Einwirkungen von Blitzentladungen ausgesetzt, da sich deren spannungsführende Anlagenteile im Freien und in exponierter Lage befinden. Der Blitzschutz von baulichen Anlagen und Personen ist in der Norm ÖVE/ÖNORM EN 62305-3 definiert. Die Norm bietet unter anderem verschiedene Methoden für die Auslegung des Blitzschutzes und kann auch auf Freiluftschaltanlagen umgelegt werden. Andererseits werden in der Norm ÖVE/ÖNORM EN 61936-1 die Anforderungen an Hochspannungsanlagen behandelt, wie beispielsweise Mindestabstände und Mindesthöhen von aktiven Teilen sowie die Definition einer Gefahrenzone. Am Beispiel der praktischen Auslegung des äußeren Blitzschutzes einer 380-kV-Hochspannungs-Freiluftschaltanlage werden beide Normen miteinander kombiniert.

KW - Air-insulated high voltage outdoor substation

KW - Lightning protection

KW - Rolling sphere method

KW - ÖVE/ÖNORM EN 61936‑1

KW - ÖVE/ÖNORM EN 62305‑3

UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85127565722&partnerID=8YFLogxK

U2 - 10.1007/s00502-022-01022-3

DO - 10.1007/s00502-022-01022-3

M3 - Artikel

SN - 0932-383X

VL - 139

SP - 395

EP - 403

JO - Elektrotechnik und Informationstechnik

JF - Elektrotechnik und Informationstechnik

IS - 3

ER -

Blitzschutz von Hochspannungs-Freiluftschaltanlagen – praktische Auslegung

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