انتصاب دستگیرکنندگان برقگیرهای فشار قوی: انواع و هدف در کجا باید برقگیرها قرار گیرند

انتصاب دستگیرکنندگان برقگیرهای فشار قوی: انواع و هدف در کجا باید برقگیرها قرار گیرند

دستگاه و اصل عملکرد شیرگیرها

عناصر اصلی برقگیر سوپاپیک شکاف جرقه و یک مقاومت سری غیر خطی هستند که به صورت سری بین سیم حامل جریان و زمین به موازات عایق محافظت شده متصل می شوند.

هنگامی که یک شکاف جرقه در معرض یک پالس اضافه ولتاژ صاعقه قرار می گیرد، شکاف جرقه آن می شکند و جریانی از برقگیر عبور می کند. بنابراین برقگیر به کار گرفته می شود. ولتاژی که در آن شکاف های جرقه ای از بین می روند نامیده می شود ولتاژ شکست برقگیر.

پس از شکسته شدن شکاف جرقه، ولتاژ برقگیر و در نتیجه عایق محافظت شده توسط آن، به مقداری برابر با حاصل ضرب جریان پالسی I و R و کاهش می یابد. این تنش نامیده می شود تنش باقی مانده Umain مقدار آن ثابت نمی ماند، بلکه همراه با تغییر مقدار جریان پالسی I و عبور از برقگیر تغییر می کند. با این حال، در تمام مدت کار برقگیر، ولتاژ باقیمانده نباید به مقداری برسد که برای عایق محافظت شده خطرناک باشد.

برنج. 1. روشن کردن برقگیر سوپاپ. IP - شکاف جرقه، Rn - مقاومت یک مقاومت سری غیر خطی، U - ضربه موج رعد و برق، I - عایق جسم محافظت شده.

پس از پایان یافتن جریان پالسی از برقگیر، به دلیل ولتاژ فرکانس صنعتی، جریان به جریان خود ادامه می دهد. این جریان را جریان همراه می نامند. شکاف های جرقه برقگیر باید از خاموش شدن مطمئن قوس جریان پیروی در اولین عبور آن از صفر اطمینان حاصل کند.

برنج. 2. شکل پالس ولتاژ قبل و بعد از کار برقگیر سوپاپ. t p - زمان پاسخ برقگیر (زمان تخلیه)، I و - جریان پالس برقگیر.

ولتاژ خاموش کننده برقگیرهای شیر

قابلیت اطمینان خاموش کردن قوس توسط یک شکاف جرقه به بزرگی ولتاژ فرکانس صنعتی روی برقگیر در لحظه خاموش کردن جریان همراه بستگی دارد. حداکثر ولتاژی که در آن شکاف های جرقه برقگیرها به طور مطمئن جریان دنباله را می شکند، حداکثر ولتاژ مجاز یا حداکثر ولتاژ مجاز نامیده می شود. ولتاژ خاموش کنندهاوگاس.

مقدار ولتاژ خاموش کننده برقگیر سوپاپ توسط حالت عملکرد تاسیسات الکتریکی که در آن کار می کند تنظیم می شود.از آنجایی که در حین صاعقه می توان یک فاز را به طور همزمان به زمین بسته و برقگیرهای سوپاپ می توانند روی فازهای سالم دیگر کار کنند، ولتاژ در این فازها افزایش می یابد. ولتاژ خاموش کننده برقگیرهای نوع شیر با در نظر گرفتن چنین افزایش ولتاژی انتخاب می شود.

برای برقگیرهایی که در شبکه هایی با یک خنثی ایزوله کار می کنند، ولتاژ خاموشی U گاز = 1.1 x 1.73 x U f = 1.1 U n در نظر گرفته می شود که در آن U f ولتاژ فاز عملیاتی است.

این امکان افزایش ولتاژ در فازهای سالم را به خطی در هنگام اتصال یک فاز به زمین و 10 درصد دیگر به دلیل تنظیم ولتاژ مصرف کننده در نظر می گیرد. بنابراین بالاترین ولتاژ کاری برقگیر 110 درصد ولتاژ نامی خط Unom است.

برای برقگیرهایی که در شبکه‌هایی با خنثی زمین کشنده کار می‌کنند، ولتاژ خاموشی 1.4 U f است، یعنی 0.8 ولتاژ خطی نامی شبکه: U gas = 1.4 U f = 0.8 U nom. بنابراین به این گونه برقگیرها گاه برقگیر 80 درصد نیز گفته می شود.

شکاف جرقه برقگیرهای سوپاپ

شکاف جرقه برقگیرهای نوع سوپاپ باید شرایط زیر را داشته باشد: دارای ولتاژ شکست پایدار با حداقل پخش، دارای مشخصه ولت-ثانیه صاف، عدم تغییر ولتاژ شکست آن پس از چندین عملیات، خاموش کردن قوس جریان همراه در ابتدا. انتقال به مقدار صفر این الزامات توسط شکاف های جرقه ای متعدد، که از شکاف های جرقه ای منفرد با شکاف های هوای کوچک جمع می شوند، برآورده می شوند. شکاف‌های جرقه‌ای منفرد به صورت سری به هم متصل می‌شوند و هر یک از آنها در بالاترین ولتاژ مجاز حدود 2 کیلو ولت است.

تقسیم قوس به قوس‌های کوتاه در شکاف‌های جرقه منفرد، خاصیت اطفاء قوس برقگیر شیر را افزایش می‌دهد، که با سرد شدن شدید قوس و افت ولتاژ زیاد در هر الکترود توضیح داده می‌شود (اثر افت ولتاژ کاتد). .

ولتاژ شکست شکاف های جرقه یک شکاف جرقه نوع سوپاپ هنگام قرار گرفتن در معرض اضافه ولتاژهای جوی با مشخصه ولت-ثانیه آن، یعنی وابستگی زمان تخلیه به دامنه پالس اضافه ولتاژ تعیین می شود.زمان تخلیه زمان از شروع ضربه پالس اضافه ولتاژ تا شکست شکاف جرقه برقگیر است.

برای محافظت موثر از عایق، مشخصه ولت-ثانیه آن باید بالاتر از مشخصه ولت-ثانیه برقگیر قرار گیرد. تغییر ویژگی های ولت-ثانیه به منظور حفظ قابلیت اطمینان حفاظت در صورت ضعیف شدن تصادفی عایق در حین کار و همچنین به دلیل وجود مناطق پخش ولتاژ تخلیه هم در خود برقگیر و هم در عایق محافظت شده ضروری است. .

مشخصه ولت-ثانیه برقگیر باید شکلی صاف داشته باشد. اگر شیب دار باشد، همانطور که در شکل نشان داده شده است. 3 خط چین، این به این واقعیت منجر می شود که برقگیر تطبیق پذیری خود را از دست می دهد، زیرا هر نوع تجهیزات با یک مشخصه ولت-ثانیه فردی به برقگیر خاص خود نیاز دارد.

برنج. 3. ویژگی های ولت-ثانیه برقگیرهای سوپاپ و عایق حفاظتی آنها.

مقاومت سری غیر خطیدو الزام متضاد برای آن وجود دارد: در لحظه ای که جریان صاعقه از آن عبور می کند، مقاومت آن باید کاهش یابد. هنگامی که جریان همراه فرکانس صنعتی از آن عبور می کند، برعکس باید افزایش یابد. این الزامات را برآورده می کند مقاومت کربوراندومکه بسته به ولتاژ اعمال شده به آن متفاوت است: هر چه ولتاژ اعمال شده بیشتر باشد مقاومت آن کمتر می شود و برعکس هر چه ولتاژ اعمالی کمتر باشد مقاومت آن بیشتر می شود.

علاوه بر این، مقاومت کربوراندوم متصل به صورت سری، به عنوان یک مقاومت فعال، تغییر فاز بین جریان و ولتاژ همراه را کاهش می دهد و زمانی که آنها به طور همزمان از مقدار صفر عبور می کنند، خاموش کردن قوس تسهیل می شود.

با افزایش ولتاژ، مقدار مقاومت لایه های مانع کاهش می یابد که عبور جریان های بزرگ با افت ولتاژ نسبتاً کوچک را تضمین می کند.

کلیپ بورد HTML وابستگی ولتاژ به برقگیر به مقدار جریان عبوری از آن (مشخصه ولتاژ) تقریباً با معادله بیان می شود:

U=C

که در آن U ولتاژ مقاومت مقاومت غیر خطی برقگیر سوپاپ است، I جریان عبوری از مقاومت غیرخطی است، C ثابت است، از نظر عددی برابر با مقاومت در جریان 1 A است، α برابر است ضریب سوپاپ

هرچه ضریب α کوچکتر باشد، ولتاژ مقاومت غیر خطی با تغییر جریان عبوری از آن کمتر می شود و ولتاژ باقیمانده در برقگیر شیر کمتر می شود.

مقادیر ولتاژهای باقیمانده، که در گذرنامه برقگیر سوپاپ داده شده است، برای جریان های ضربه ای نرمال شده آورده شده است. مقادیر این جریان ها در محدوده 3000-10000 A است.

هر پالس جریان اثری از تخریب در مقاومت سری به جا می گذارد - شکسته شدن لایه مانع دانه های کربوراندوم منفرد رخ می دهد. عبور چندگانه پالس های جریان منجر به شکست کامل مقاومت و از بین رفتن شکاف جرقه می شود. شکست کامل مقاومت هر چه زودتر رخ دهد، دامنه و طول پالس جریان بیشتر می شود. بنابراین ظرفیت برقگیر سوپاپ محدود است. هنگام ارزیابی توان عملیاتی برقگیرهای شیر، توان عملیاتی هر دو مقاومت سری و شکاف جرقه در نظر گرفته می شود.

مقاومت ها باید بدون آسیب در برابر 20 پالس جریان با مدت زمان 20/40 میکروثانیه با دامنه بسته به نوع برقگیر مقاومت کنند. به عنوان مثال، برای سرج ارستر انواع RVP و RVO با ولتاژ 3-35 کیلو ولت، دامنه جریان 5000 A، برای انواع RVS با ولتاژ 16-220 کیلوولت تا 10000 A و برای انواع RVM و RVMG با یک ولتاژ 3-500 kV-10000 A.

برای بهبود خواص حفاظتی برقگیر سوپاپ، کاهش ولتاژ باقیمانده ضروری است که می توان با کاهش ضریب سوپاپ α یک مقاومت غیرخطی سری و در عین حال افزایش خاصیت قوس دهی شکاف های جرقه به دست آورد.

افزایش خاصیت خاموش کنندگی قوس شکاف های جرقه ای امکان افزایش جریان همراه قطع شده توسط آنها و در نتیجه کاهش مقاومت مقاومت سری را ممکن می سازد. بهبود فنی برقگیرهای نوع سوپاپ در حال حاضر دقیقاً به همین روش ها در حال انجام است.

لازم به ذکر است که در مدار برقگیر سوپاپ، دستگاه اتصال به زمین مهم است.در صورت عدم اتصال به زمین، برقگیر نمی تواند کار کند.

اتصالات پایه شیرگیر و تجهیزات محافظت شده توسط آن با هم ترکیب می شوند. در مواردی که برقگیر سوپاپ به دلایلی دارای جدایی از تجهیزات محافظت شده باشد، بسته به سطح عایق بودن تجهیزات، مقدار آن نرمال می شود.

نصب برقگیر

برقگیرها پس از بررسی کامل بر روی سازه های نگهدارنده نصب شده و در صورت لزوم با آستر در زیر پایه قطعات ورق فولادی تسطیح و شاقول شده و با گیره با پیچ و مهره بر روی تکیه گاه ها ثابت می شوند.

برقگیرها وسایل حفاظتی هستند. آنها برای محافظت از عایق تجهیزات الکتریکی در برابر نوسانات طراحی شده اند. برقگیرهای شیر در تابلو برق تاسیسات الکتریکی و برقگیرهای لوله ای در خطوط برق استفاده می شوند.
برقگیرهای سوپاپ شامل شکاف های جرقه ای هستند که به صورت سری با یک مقاومت کار با مشخصه جریان-ولتاژ غیر خطی متصل می شوند. در برخی برقگیرها، مقاومت های شنت به موازات شکاف های جرقه متصل می شوند تا ولتاژ به طور مساوی بین آنها توزیع شود.
در نمادهای برقگیر حروف به این معنی است: R - برقگیر; V - شیر، P - پست (پلاریزه برای برقگیرهای DC). ج - ایستگاه؛ M - با دمیدن مغناطیسی؛ О - ساختار سبک وزن؛ U - تک قطبی؛ K - برای محدود کردن نوسانات سوئیچینگ. اعداد زیر حروف در نام گذاری نشان دهنده ولتاژ برقگیر است.
دستگیره ها با تعدادی پارامتر مشخص می شوند.
کلاس ولتاژ برقگیر، مقدار اسمی ولتاژ شبکه ای است که برقگیر برای آن کار می کند.
بالاترین ولتاژ مجاز برقگیر، مقدار موثر بالاترین ولتاژ تضمین شده توسط سازنده است که در آن برقگیر به طور قابل اعتماد قوس را خاموش می کند.
ولتاژ شکست برقگیر بزرگترین مقدار ولتاژی است که به آرامی افزایش می یابد در لحظه خرابی برقگیر.
ولتاژ شکست ضربه برقگیر، بالاترین مقدار ولتاژ ضربه در لحظه خرابی برقگیر برای مقدار معینی از زمان قبل از تخلیه است. زمان قبل از تخلیه - زمان از شروع افزایش ولتاژ پالس تا شکسته شدن شکاف جرقه.
جریان نامی تخلیه برقگیر، مقدار دامنه جریان پالسی است که پس از خرابی برقگیر از برقگیر عبور می کند.
جریان رسانایی برقگیر که شکاف های جرقه آن توسط مقاومت ها شنت می شود، جریانی است که از برقگیر می گذرد زمانی که یک ولتاژ DC با مقدار معینی به آن اعمال می شود. برای برقگیرهایی که مقاومت شنت ندارند، جریان اندازه گیری شده در این حالت جریان نشتی نامیده می شود.
برقگیر AC به عنوان ابزار اصلی محدود کردن نوسانات و محافظت در برابر آنها عمل می کند.
برقگیر RVP-6 در شکل نشان داده شده است. 1. شامل شکاف های جرقه ای متعدد 12 و مقاومت های ویلیت غیر خطی متصل به سری b است که در یک محفظه چینی 7 قرار گرفته و توسط یک فنر مارپیچی فشرده شده است. در یک استوانه کاغذی باکسلیت 4. یک جرقه منفرد، شکاف از دو الکترود برنجی شکل تشکیل شده است که به یک مکانیت عایق یا فاصله‌دهنده الکترو کارتونی چسبانده شده‌اند. یک مقاومت سری غیر خطی از ویلیت (مخلوط کربوراندوم پخته شده با شیشه با شیشه مایع) ساخته شده است که دارای خواص سوپاپ است، یعنی مقاومت کربوراندوم بسته به ولتاژ اعمال شده به آن تغییر می کند: هر چه ولتاژ اعمال شده بیشتر باشد، مقاومت آن را کاهش دهید و بالعکس. تعداد شکاف های جرقه در بلوک و دیسک های ویلیت در ستون به مقدار ولتاژ نامی برقگیر بستگی دارد. صفحاتی که دیسک ها با آنها تماس می گیرند برای تماس بهتر با آلومینیوم متالایز می شوند و سطوح جانبی دیسک های ویلیت با یک پوشش عایق پوشانده می شود تا مسیر جریان های نشتی را مسدود کند. پدهای نمدی یا نمدی برای جلوگیری از جابجایی دیسک‌های ویلیت قرار داده می‌شود. بنابراین برقگیر با مهر و موم 2 ساخته شده از لاستیک مقاوم در برابر ازن آب بندی شده و از بالا با درپوش فلزی 13 بسته می شود. برقگیر با یک گیره 11 به سازه نگهدارنده وصل می شود - با یک پیچ به سیم های حامل جریان. 1، و به زمین - با یک پین 9. بنابراین، برقگیر بین فاز نصب الکتریکی و حلقه زمین به موازات ایزوله محافظت شده روشن می شود.

برنج. 1. رستر نوع RVP-6
در عملکرد عادی، شکاف های جرقه ایزوله بین فاز و زمین را فراهم می کنند. به محض اینکه اضافه ولتاژی که برای عایق بندی تاسیسات الکتریکی خطرناک است رخ دهد، شکاف های جرقه ای از بین می رود که در نتیجه شبکه از طریق دیسک های ویلیت به زمین متصل می شود. در این لحظه، حداکثر ولتاژ به دیسک‌های ویلیت اعمال می‌شود، بنابراین مقاومت آنها کوچک‌ترین و جریان خطای زمین بزرگترین خواهد بود. در نتیجه تخلیه به زمین، ولتاژ در شبکه کاهش می یابد و مقاومت دیسک های ویلیت افزایش می یابد. قوس AC هنگام عبور از صفر، خاموش می شود و دوباره بازیابی می شود. هنگامی که ولتاژ اعمال شده به شکاف جرقه برای حفظ قوس در شکاف جرقه کافی نیست، اولین باری که جریان از صفر عبور می کند، جریان آن از طریق شکاف جرقه متوقف می شود.
برقگیر مدرن RVP با کاهش قطر شکاف جرقه و دیسک ویلیت با ابعاد و وزن کاهش یافته با نام RVO (سبک شیر برقگیر) تولید می شود.


2. رستر نوع RVS
برقگیر سوپاپ RVS (ارستر ایستگاه سوپاپ) در قالب پنج عنصر استاندارد RVS-15، RVS-20، RVS-30، RVS-33 و RVS-35 تولید می شود. از این عناصر، برقگیر برای ولتاژ تا 220 کیلو ولت تکمیل شده است. آنها یکی روی دیگری نصب می شوند و به صورت سری به هم متصل می شوند. روی انجیر شکل 2 یک عنصر RVS متشکل از یک محفظه چینی 1 را نشان می دهد که در داخل آن 2 دیسک wilite و مجموعه ای از شکاف های جرقه ای 4 وجود دارد که از چندین شکاف جرقه منفرد تشکیل شده است 3. هر مجموعه در یک استوانه چینی 5 محصور شده است. توسط فنرهای مارپیچ 6 فشرده می شوند. پوشش چینی از طرفین انتهایی با روکش هایی بسته می شود که زیر آن لاستیک آب بندی 7 قرار می گیرد. روکش چینی با فلنج های 8 تقویت شده است که برای محکم کردن شکاف جرقه به ساختار نگهدارنده نیز عمل می کند. برای اتصال آن به اتوبوس یا سیم. مجموعه‌ای از شکاف‌های جرقه با مقاومت‌های نعل اسبی 9 که برای توزیع یکنواخت ولتاژ بین آنها طراحی شده‌اند، شنت می‌شوند.
روی انجیر شکل 3 مجموعه ای از شکاف های جرقه ای را نشان می دهد که از چهار شکاف جرقه منفرد تشکیل شده است. هر شکاف جرقه منفرد شامل دو الکترود برنجی شکل دار 4 است که توسط یک اسپیسر میکانیت از هم جدا شده اند. شکاف های جرقه در یک سیلندر چینی 3 قرار می گیرند که در بالا و پایین با روکش های برنجی 1 بسته شده است. مقاومت های شنت نعل اسبی 2 که بر اساس کاربید کش ساخته شده اند به دومی متصل می شوند.

برنج. 3. مجموعه ای از شکاف جرقه برقگیر

برنج. 4. بلوک شکاف جرقه برقگیر نوع RVM
برای ولتاژ 35-500 کیلوولت از برقگیرهای شیر مغناطیسی از نوع RVM استفاده شده است. آنها با سایر انواع شکاف جرقه با وجود بلوک های شکاف جرقه مغناطیسی متفاوت هستند (شکل 4). چنین بلوک های استاندارد شکاف های جرقه ای، تکمیل شده با مقاومت های دیسکی، برای ولتاژ 35 کیلو ولت ساخته می شوند. بلوک شکاف های جرقه مغناطیسی شامل مجموعه ای از شکاف های جرقه منفرد 2 است که توسط آهنرباهای حلقه ای 3 از یکدیگر جدا شده اند. قوس ایجاد شده در شکاف تحت تأثیر آهنرباهای دائمی با سرعت بالا می چرخد ​​که به خاموش شدن سریع آن کمک می کند مجموعه ای از آهنرباهای دائمی و شکاف های جرقه ای در داخل یک تایر چینی 1 قرار می گیرد که با روکش های فولادی 5 بسته می شود. آهنرباها و مس الکترودها توسط فنر فولادی 4 محکم فشرده می شوند.

تخلیه کننده ها- برای محدود کردن اضافه ولتاژهای حاصل به منظور تسهیل جداسازی تجهیزات استفاده می شود. اضافه ولتاژهای حاصل به دو گروه داخلی (سوئیچینگ) و اتمسفر تقسیم می شوند.

اولین موارد هنگام تعویض مدارهای الکتریکی (سلف ها، خازن ها، خطوط طولانی)، خطاهای قوس الکتریکی به زمین و سایر فرآیندها رخ می دهد. دومی زمانی ایجاد می شود که در معرض الکتریسیته اتمسفر قرار گیرد. وابستگی حداکثر ولتاژ پالس به زمان تخلیه را مشخصه ولت ثانیه می نامند. عنصر اصلی برقگیر شکاف جرقه است. ولت ثانیه در هکتار

مشخصه این شکاف (منحنی 1 در شکل) باید زیر مشخصه ولت-ثانیه تجهیزات محافظت شده باشد (منحنی 2). هنگامی که اضافه ولتاژ رخ می دهد، شکاف باید قبل از عایق بندی تجهیزات محافظت شده از بین برود.پس از خرابی، خط از طریق مقاومت برقگیر به زمین متصل می شود. در این حالت، ولتاژ روی خط با جریان I که از برقگیر عبور می کند، مقاومت برقگیر و زمین تعیین می شود. هرچه این مقاومت ها کمتر باشد، اضافه ولتاژها به طور موثرتری محدود می شوند، یعنی اختلاف بین (منحنی) ممکن بیشتر می شود. 4) و یک برقگیر محدود (منحنی 3). ولتاژ برقگیر در طول جریان یک پالس جریان با مقدار و شکل معین را ولتاژ باقیمانده می نامند. هرچه این ولتاژ کمتر باشد برقگیر کیفیت بهتری دارد.

شکاف جرقه لوله ای یک شکاف جرقه ای است که با یک دستگاه خاموش کننده قوس اجباری تکمیل شده است، به شکل یک لوله ساخته شده از یک ماده تولید کننده گاز (فیبر، پلاستیک وینیل)، یعنی. قوس جریان اتصال کوتاه همراه به دلیل تکامل شدید گاز توسط لوله در افزایش سوزاندن تیوب خاموش می شود.

الکترود 1 لوله، 2 میله ای، الکترود 3 حلقه ای، الکترود 4 زمینی، جایی که حجم بافر5 وجود دارد، جایی که انرژی پتانسیل گاز فشرده جمع می شود. هنگامی که جریان از صفر عبور می کند، یک انفجار گاز از حجم بافر ایجاد می شود که به خاموش کردن موثر قوس کمک می کند. S 1 , S 2 - شکاف جرقه. یک نقطه ضعف خاص TR وجود یک منطقه اگزوز است که برای تجهیزات و پرسنل تعمیر و نگهداری خطرناک است. در TS، شکاف توسط الکترودهای میله ای با مشخصه ولت-ثانیه تند به دلیل ناهمگنی زیاد میدان الکتریکی تشکیل می شود. در این راستا، TR قابل استفاده است: برای محافظت از رویکردهای p / st. تجهیزات حفاظتی کم مصرف p / st 3-10 کیلو ولت؛ تماس حفاظتی شبکه جریان متناوب

برقگیر سوپاپ. عناصر اصلی حلقه های ویلیت، شکاف جرقه و مقاومت های عامل هستند. این عناصر در داخل محفظه چینی قرار دارند , که از انتها دارای فلنج های مخصوص برای بستن و اتصال برقگیر می باشد. بدنه برقگیر در انتها به کمک صفحات و واشرهای لاستیکی آب بندی می شود. هنگامی که فلاش رخ می دهد، بلوک های متوالی متصل شده از شکاف جرقه از بین می روند. در این حالت، پالس جریان از طریق مقاومت های کار به زمین بسته می شود. جریان پیروی حاصل توسط مقاومت های عامل محدود می شود که شرایط را برای خاموش کردن قوس جریان دنبال می کند. R از این مقاومت ها در Uwork بزرگ است و در U به شدت کاهش می یابد. Vilite به عنوان ماده ای برای مقاومت های غیر خطی با ضریب غیر خطی 0.1-0.2 استفاده می شود. مقاومت های کاری به شکل دیسک ساخته می شوند. اتصالات تک شکاف جرقه برای بهبود شرایط خاموش کردن قوس دنبال خواهد شد. شکل الکترودها یک میدان الکتریکی یکنواخت را فراهم می کند که به دست آوردن یک مشخصه ولت-ثانیه تخت را ممکن می کند. ظهور بار در حجم بسته شکاف جرقه در مدت زمان کوتاهی از پالس فعلی دشوار است. برای تسهیل یونیزه شدن شکاف جرقه، یک اسپیسر میکانیت بین الکترودها قرار می گیرد.


OPN - آنها از مقاومت هایی با غیر خطی بزرگ (0.04) بر اساس اکسید روی (برای 110-500 کیلو ولت) استفاده می کنند. این مقاومت ها به شما این امکان را می دهند که سوئیچ U را در سطح (1.65-1.8) Uf و مقاومت های رعد و برق را در سطح (2.2-2.4) Uf محدود کنید. طراحی سرج ارستر توسط مجموعه ای از دیسک های مقاومتی سری یا موازی انجام می شود و با Uworking h/z یک ستون موازی از مقاومت ها دارای جریان n * 0.01 میلی آمپر است، یعنی. بدون نیاز به شکاف جرقه جریان همراهی که پس از خاموش شدن دستگاه جاری می شود (میلی آمپر) و همچنین توان تلف شده در مقاومت ها کم است. این امکان رد اتصال متوالی چندین شکاف جرقه را فراهم می کند و اتصال برقگیر را مستقیماً به تجهیزات محافظت شده امکان پذیر می کند که به طور قابل توجهی قابلیت اطمینان کار را افزایش می دهد.

28.09.2015


دستگاه، ظاهر


بدون در نظر گرفتن نوع، برقگیرها لزوما دارای شکاف جرقه و همچنین مقاومت هستند: کار و شنت. علاوه بر این، سازه در یک محفظه چینی قرار می گیرد و در تمام فلنج ها با استفاده از ملات های تقویت کننده بسته می شود. اینگونه است که ما آنها را در پست ها و تابلو برق ها می بینیم.


از رنگ و لعاب مقاوم در برابر رطوبت استفاده می شود که در بالای آرماتور قرار می گیرد. گیره ها از نظر ولتاژ کلاس متفاوت هستند که تعداد واشرهای میکانیتی را تعیین می کند (شکاف جرقه از آنها ساخته می شود) و همچنین نسبت آنها با مقاومت مقاومت کار.


در حین کار تابلو، هنگامی که ولتاژ تا شکست افزایش می یابد، برعکس، مقاومت مقاومت کار کاهش می یابد که نشان دهنده غیر خطی بودن آن است.

دیسک های Vilite (به ندرت - ترویت) به عنوان پایه ای برای مقاومت کار استفاده می شود. آنها با خاصیتی مانند رطوبت سنجی متمایز می شوند که نیاز به محکم بودن محفظه برقگیر و اتصالات اتصال را توضیح می دهد.



انواع اصلی برقگیر

  • مهار کننده های RVN، RVO، RVE، RVP و RVS منحصراً برای محافظت از تابلو و سایر تجهیزات فشار قوی در برابر خرابی در هنگام طوفان رعد و برق استفاده می شوند. دومی در مقایسه با سوئیچینگ مدت زمان پالس کوتاه تری دارد، که برای این نوع دستگاه ها مهم است، زیرا توانایی آنها به دلیل توانایی خاموش کردن قوس با شکاف جرقه محدود است. همه نتیجه گیری ها از ترکیب چنین برقگیرهایی حاصل می شود: طراحی شامل شکاف های جرقه ای است که یکی پس از دیگری و یک مقاومت کار به هم متصل می شوند.
  • RVRD، RVMG و RVM: این برقگیرها در هر تابلویی قادر به خاموش کردن قوس هستند. این امکان به دلیل میدان مغناطیسی حاصل می شود که از آهنرباهای دائمی عمل می کند: در شکاف جرقه، قوس کشیده شده و ناپدید می شود. دستگاه هایی از این نوع نه تنها می توانند از تابلو برق یا سایر تجهیزات فشار قوی در برابر اثرات مخرب تخلیه صاعقه محافظت کنند، بلکه می توانند در برابر ولتاژهای سوئیچینگ کوتاه مدت نیز محافظت کنند.
  • برقگیرهای RVMK بهترین محافظت در برابر نوسانات سوئیچینگ خواهند بود، آنها ماژول های زیر را در طراحی خود دارند:
    • جرقه، که منحصراً از شکاف های جرقه تشکیل شده است،
    • شیر، که فقط با مقاومت ها نشان داده می شود،
    • اصلی که هر دو مقاومت کار و شکاف جرقه در آن قرار دارند.
یک برقگیر RVMK 750 (1150) وجود دارد که همچنین بر اساس نوع مدولار طراحی شده است: همه ماژول ها شامل خازن ها، بلوک مقاومت های شنت، سوئیچینگ و قطعات رعد و برق هستند.

ترتیب و اصل عملکرد برقگیرها

1-اطلاعات عمومی

برقگیرهای لوله ای

برقگیر سوپاپ

برقگیرهای DC

برقگیر

شکاف جرقه بلند

1. اطلاعات عمومی

در طول عملیات تاسیسات الکتریکی، ولتاژهایی ایجاد می شود که می تواند به طور قابل توجهی از مقادیر اسمی (اضافه ولتاژ) فراتر رود. این اضافه ولتاژها می توانند عایق الکتریکی اجزای تجهیزات را شکسته و نصب را غیرفعال کنند. برای جلوگیری از خرابی عایق الکتریکی، باید این اضافه ولتاژها را تحمل کند، با این حال، ابعاد کلی تجهیزات بیش از حد بزرگ است، زیرا اضافه ولتاژ می تواند 6-8 برابر بیشتر از ولتاژ نامی باشد. به منظور تسهیل جداسازی، اضافه ولتاژهای حاصل با استفاده از برقگیرها محدود شده و عایق بندی تجهیزات با توجه به این مقدار اضافه ولتاژ محدود انتخاب می شود. اضافه ولتاژهای حاصل به دو گروه داخلی (سوئیچینگ) و اتمسفر تقسیم می شوند. اولین موارد هنگام تعویض مدارهای الکتریکی (سلف ها، خازن ها، خطوط طولانی)، خطاهای قوس الکتریکی به زمین و سایر فرآیندها رخ می دهد. آنها با فرکانس نسبتاً کم ولتاژ اعمال شده (تا 1000 هرتز) و مدت زمان نوردهی تا 1 ثانیه مشخص می شوند. دومی تحت تأثیر الکتریسیته اتمسفر ایجاد می شود، دارای ماهیت پالسی ولتاژهای فعال و مدت زمان کوتاهی است (ده ها میکروثانیه). قدرت الکتریکی عایق در طول پالس به شکل پالس، دامنه آن بستگی دارد. وابستگی حداکثر ولتاژ پالس به زمان تخلیه را مشخصه ولت ثانیه می نامند. برای عایق با یک میدان الکتریکی غیر یکنواخت، مشخصه ولتاژ دوم افت شدید مشخص است. با یک میدان یکنواخت، مشخصه ولت-ثانیه صاف است و تقریباً موازی با محور زمان است.

عکس. 1. تطبیق ویژگی های برقگیر و تجهیزات حفاظت شده

نصب برق برقگیر

عنصر اصلی برقگیر شکاف جرقه است. مشخصه ولت-ثانیه این شکاف (منحنی 1 در شکل 1) باید زیر مشخصه ولت-ثانیه تجهیزات محافظت شده (منحنی 2) قرار گیرد. هنگامی که اضافه ولتاژ رخ می دهد، شکاف باید قبل از عایق بندی تجهیزات محافظت شده از بین برود. پس از خرابی، خط از طریق مقاومت برقگیر به زمین متصل می شود. در این حالت، ولتاژ روی خط توسط جریان I که از برقگیر عبور می کند، مقاومت برقگیر و Rg زمین تعیین می شود. هرچه این مقاومت ها کمتر باشد، اضافه ولتاژها به طور موثرتری محدود می شوند، به عنوان مثال. تفاوت بین اضافه ولتاژ ممکن (منحنی 4) و اضافه ولتاژ محدود شده توسط برقگیر (منحنی 3) بیشتر است. در حین خرابی، یک پالس جریان از شکاف جرقه عبور می کند.

ولتاژ برقگیر در طول جریان یک پالس جریان با مقدار و شکل معین را ولتاژ باقیمانده می نامند. هرچه این ولتاژ کمتر باشد برقگیر کیفیت بهتری دارد. پس از عبور پالس جریان، شکاف جرقه یونیزه می شود و به راحتی توسط ولتاژ فاز نامی شکسته می شود. یک اتصال کوتاه به زمین رخ می دهد که در آن جریانی با فرکانس صنعتی از برقگیر عبور می کند که به آن همراه می گویند. جریان دنبال‌کننده می‌تواند در محدوده وسیعی متفاوت باشد. برای جلوگیری از خاموش شدن تجهیزات از حفاظت رله، این جریان باید توسط برقگیر در کمترین زمان ممکن (حدود یک نیم سیکل فرکانس صنعتی) قطع شود.

الزامات زیر برای برقگیرها اعمال می شود.

مشخصه ولت-ثانیه برقگیر باید کمتر از مشخصه جسم محافظت شده باشد و باید صاف باشد.

شکاف جرقه برقگیر باید دارای قدرت الکتریکی تضمین شده مشخصی در فرکانس صنعتی (50 هرتز) و با پالس باشد.

ولتاژ باقیمانده روی برقگیر که ظرفیت محدود کننده آن را مشخص می کند، نباید به مقادیر خطرناکی برای عایق بندی تجهیزات برسد.

جریان پیگیری با فرکانس 50 هرتز باید در حداقل زمان خاموش شود.

برقگیر باید تعداد زیادی عملیات را بدون بازرسی و تعمیر اجازه دهد.

شکل 2. تعیین برقگیر

در نمودارهای مدار الکتریکی در روسیه، برقگیرها طبق GOST 2.727-68 تعیین می شوند.

نام عمومی برقگیر

برقگیر لوله ای

شیر برقگیر و شیر مغناطیسی

این صنعت برقگیرهای شیری از سری های RN، RVN، RNA، RVO، RVS، RVT، RVMG، RVRD، RVM، RVMA، RMVU و لوله ای تولید می کند.

برقگیر RN - ولتاژ پایین، برای محافظت در برابر عایق اضافه ولتاژ اتمسفر تجهیزات الکتریکی با ولتاژ 0.5 کیلو ولت طراحی شده است.

برقگیر RVN - شیر، برای محافظت در برابر اضافه ولتاژ اتمسفر عایق تجهیزات الکتریکی.

برقگیر RC برای محافظت از دستگاه های نظارت بر عایق بوشینگ های فشار قوی ترانسفورماتورها طراحی شده است.

برقگیر RVRD یک برقگیر با سوپاپ با قوس کششی است که برای محافظت از عایق ماشین های الکتریکی از اضافه ولتاژهای داخلی جوی و کوتاه مدت طراحی شده است.

برقگیر RMVU شیر، مغناطیسی، تک قطبی است که برای محافظت در برابر عایق ولتاژ اضافی تجهیزات الکتریکی کششی در تاسیسات DC طراحی شده است.

برقگیر RA - سری A، برای محافظت در برابر اضافه ولتاژ سیم پیچ های تحریک ماشین های سنکرون بزرگ (ژنراتورهای توربین، ژنراتورهای آبی و جبران کننده ها) با جریان تحریک نامی تا 3000 A طراحی شده است.

Arrester RVO - طراحی سبک وزن شیر؛ برقگیر RVS - ایستگاه شیر؛ برقگیر RVT - شیر، محدود کننده جریان؛ برقگیر PC - شیر برای حفاظت از تاسیسات الکتریکی برای اهداف کشاورزی. برقگیرهای سری RVM، RVMG، RVMA، RVMK - نوع شیر با سرکوب قوس مغناطیسی، تغییرات G و A، ترکیبی، طراحی شده برای محافظت در برابر اضافه ولتاژهای داخلی جوی و کوتاه مدت (در حد ظرفیت برقگیر) عایق تجهیزات نیروگاه ها و پست های برق متناوب با ولتاژ نامی 15-500 کیلو ولت.

برقگیرهای لوله ای RTV و RTF - وینیل پلاستیک یا فیبر باکلیت، طراحی شده برای محافظت در برابر اضافه ولتاژ اتمسفر عایق خطوط برق و با سایر وسایل حفاظتی برای محافظت از عایق تجهیزات الکتریکی ایستگاه ها و پست ها با ولتاژ 3، 6، 10، 35، 110 کیلو ولت.

برقگیرهای لوله ای

شکل 3. برقگیر لوله ای

شکاف جرقه لوله ای (شکل 3) در طول عملیات عادی نصب توسط یک شکاف هوا S2 از خط جدا می شود. هنگامی که اضافه ولتاژ رخ می دهد، شکاف های S1 و S2 از بین می روند و جریان پالسی به زمین تخلیه می شود. پس از عبور جریان پالسی از برقگیر، جریان همراه فرکانس صنعتی جریان می یابد. در کانال باریک نگهدارنده (لوله) 1 ماده مولد گاز (پلاستیک وینیل یا فیبر) در شکاف S1 بین الکترودهای 2 و 3، یک قوس مشتعل می شود. فشار داخل قفس افزایش می یابد. گازهای حاصل می توانند از سوراخ الکترود حلقه 3 خارج شوند. هنگامی که جریان از صفر عبور می کند، قوس به دلیل خنک شدن شکاف S1 توسط گازهایی که از شکاف جرقه خارج می شوند، خاموش می شود. در الکترود زمینی 4 یک حجم بافر 5 وجود دارد که در آن انرژی پتانسیل گاز فشرده انباشته می شود. هنگامی که جریان از صفر عبور می کند، یک انفجار گاز از حجم بافر ایجاد می شود که به خاموش کردن موثر قوس کمک می کند.

جریان قطع محدود فرکانس صنعتی توسط استحکام مکانیکی نگهدارنده تعیین می شود و برای نگهدارنده فیبر باکلیت 10 کیلو آمپر و برای پلاستیک وینیل 20 کیلو آمپر است که با فایبرگلاس روی رزین اپوکسی تقویت شده است. جریان همراه با فرکانس 50 هرتز توسط محل برقگیر تعیین می شود و بسته به حالت عملکرد سیستم قدرت در محدوده نسبتاً گسترده ای تغییر می کند. بنابراین حداقل و حداکثر مقدار جریان اتصال کوتاه در محل نصب برقگیر باید مشخص باشد.

حداقل جریان برقگیر با ظرفیت خاموش شدن لوله تعیین می شود. هرچه قطر کانال اگزوز کوچکتر باشد، طول آن بیشتر باشد، حد پایین جریانی که باید خاموش شود کمتر می شود. با این حال، در جریان های بالا، فشار بالایی در لوله ایجاد می شود. اگر مقاومت مکانیکی لوله کافی نباشد، برقگیر ممکن است از بین برود. در حال حاضر برقگیرهای پلاستیکی وینیل با مقاومت بالا با بیشترین جریان شکست تا 20 کیلو آمپر تولید می شوند.

عملکرد شکاف جرقه لوله ای با اثر صوتی قوی و انتشار گازها همراه است. بنابراین منطقه انتشار گاز برقگیر PTB-I10 به صورت مخروطی به قطر 3.5 و ارتفاع 2.2 متر است که هنگام قرار دادن برقگیرها لازم است عناصر تحت پتانسیل بالا در این زون نیفتند.

ویژگی حفاظتی برقگیر تا حد زیادی به مشخصه ولت-ثانیه شکاف جرقه بستگی دارد. در یک شکاف جرقه لوله ای، شکاف توسط الکترودهای میله ای تشکیل می شود که به دلیل ناهمگنی زیاد میدان الکتریکی دارای یک مشخصه ولت-ثانیه تند هستند. در عین حال به دنبال یکنواخت شدن میدان الکتریکی در دستگاه ها و تجهیزات حفاظت شده به منظور استفاده بهتر از مواد عایق و کاهش ابعاد و وزن است. با یک میدان یکنواخت، مشخصه ولت-ثانیه صاف است و عملاً کمی به زمان وابسته است. در این راستا برقگیرهای لوله ای با مشخصه ولت-ثانیه تند برای حفاظت از تجهیزات پست نامناسب هستند. معمولا فقط عایق خط (عایق ارائه شده توسط عایق های تعلیق) با آنها محافظت می شود. هنگام انتخاب برقگیر لوله ای باید حداقل و حداکثر جریان اتصال کوتاه ممکن را در محل نصب محاسبه کرد و برقگیر مناسب برای این جریان ها را انتخاب کرد. ولتاژ نامی برقگیر باید با ولتاژ نامی شبکه مطابقت داشته باشد. ابعاد شکاف داخلی S1 و S2 خارجی طبق جداول ویژه انتخاب می شود.

برقگیر سوپاپ

برنج. شکل 4. برقگیر سوپاپ (a) و شکاف جرقه آن در مقیاس بزرگ شده (b)

برقگیر از نوع PBC-1O (سرج ارستر ثابت برای 10 کیلو ولت) در شکل 4a نشان داده شده است. عناصر اصلی حلقه های ویلیت 1، شکاف های جرقه 2 و مقاومت های عامل 3 هستند. این عناصر در داخل محفظه چینی 4 قرار دارند که دارای فلنج های مخصوص 5 در انتهای آن برای نصب و اتصال شکاف جرقه است. مقاومت های عامل 3 در حضور رطوبت ویژگی های خود را تغییر می دهند. علاوه بر این، نشستن رطوبت بر روی دیوارها و قطعات داخل برقگیر، عایق آن را بدتر کرده و امکان همپوشانی را ایجاد می کند. برای جلوگیری از نفوذ رطوبت، بدنه برقگیر در انتها به کمک صفحات 6 و واشرهای لاستیکی آب بندی 7 آب بندی می شود.

کار برقگیر به ترتیب زیر انجام می شود. هنگامی که یک اضافه ولتاژ رخ می دهد، سه بلوک متصل به سری از شکاف های جرقه 2 شکسته می شوند (شکل 4b). در این حالت، پالس جریان از طریق مقاومت های کار به زمین بسته می شود. جریان پیروی حاصل توسط مقاومت های عامل محدود می شود که شرایط را برای خاموش کردن قوس جریان دنبال می کند.

پس از شکستن شکاف جرقه، ولتاژ در سراسر برقگیر

اگر مقاومت برقگیر Rr تعیین شده توسط مقاومت های عامل خطی باشد، ولتاژ برقگیر متناسب با جریان افزایش می یابد و ممکن است از مقدار مجاز تجهیزات محافظت شده بیشتر شود. برای محدود کردن ولتاژ Ur، مقاومت Rr غیر خطی است و با افزایش جریان کاهش می یابد. رابطه بین ولتاژ و جریان در این مورد به صورت بیان شده است

که در آن A ثابت مشخص کننده ولتاژ در مقاومت Rp در جریان 1 A است. α - شاخص غیر خطی. حالتی که α=0 ایده آل است، زیرا ولتاژ بالا به جریان بستگی ندارد.

برقگیرهای توصیف شده، برقگیر سوپاپ نامیده می شوند، زیرا با جریان های پالسی مقاومت آنها به شدت کاهش می یابد که باعث می شود یک جریان بزرگ با افت ولتاژ نسبتاً کم عبور داده شود.

شکل 5. مشخصه ولت آمپر یک مقاومت ویلیتیک

Vilite به طور گسترده ای به عنوان ماده ای برای مقاومت های غیر خطی استفاده می شود. در ناحیه جریان های زیاد، شاخص غیرخطی آن 0.13-0.2=α. یک مشخصه معمولی ولتاژ جریان یک مقاومت ویلیت در شکل 5 نشان داده شده است. در جریان های کم، مقاومت Rp زیاد است و ولتاژ به صورت خطی با افزایش جریان افزایش می یابد (منطقه A). در جریان های بالا، مقاومت به شدت کاهش می یابد و ولتاژ Ur تقریباً افزایش نمی یابد (منطقه B).

Vilite بر پایه دانه های کربن سی سی با مقاومتی حدود 10-2 اهم متر است. لایه ای از اکسید سیلیکون SiO2 به ضخامت 10-7 متر بر روی سطح دانه های کربوراندوم تشکیل می شود که مقاومت آن به ولتاژ اعمال شده به آن بستگی دارد. در ولتاژهای پایین، مقاومت فیلم 104-106 اهم متر است. با افزایش ولتاژ اعمال شده، مقاومت فیلم به شدت کاهش می یابد، مقاومت عمدتا توسط دانه های کربوراندوم تعیین می شود و افت ولتاژ محدود می شود.

مقاومت های کاری به صورت دیسک هایی با قطر 0.1-0.15 متر و ارتفاع (20-60) 10-3 متر ساخته می شوند و به کمک شیشه مایع دانه های کربوراندوم محکم به یکدیگر می چسبند.

Vilite بسیار مرطوب است. برای محافظت در برابر رطوبت، سطح استوانه ای دیسک ها با یک پوشش عایق پوشانده می شود. سطوح انتهایی تماسی و فلزی هستند.

معمولاً چندین مقاومت کار به شکل دیسک به صورت سری به هم متصل می شوند (شکل 3a 10 دیسک را نشان می دهد). با n دیسک، ولتاژ باقی مانده

برای کاهش استرس باقیمانده، تعداد دیسک های n باید تا حد امکان کوچک باشد.

با عبور جریان، دمای دیسک ها افزایش می یابد. هنگامی که یک پالس جریان با دامنه زیاد، اما با مدت زمان کوتاه (ده‌ها میکروثانیه) جریان می‌یابد، مقاومت‌ها زمان لازم برای گرم کردن تا دمای بالا را ندارند. با یک جریان طولانی حتی جریان های کوچک فرکانس صنعتی (یک نیم چرخه برابر با 10 میلی ثانیه است)، دما ممکن است از مقدار مجاز فراتر رود، دیسک ها ویژگی های شیر خود را از دست می دهند و برقگیر از کار می افتد.

حداکثر دامنه مجاز پالس جریان برای دیسکی با قطر 100 میلی‌متر 10 کیلو آمپر با مدت زمان پالس 40 میکرو ثانیه است. دامنه مجاز یک پالس مستطیلی با مدت زمان 2000 میکرو ثانیه از 150 A تجاوز نمی کند. دیسک چنین جریان هایی را 20-30 بار بدون آسیب عبور می دهد.

پس از عبور جریان پالسی از برقگیر، یک جریان همراه شروع به جریان می کند که جریان فرکانس توان است. با نزدیک شدن جریان به صفر، مقاومت پژمردگی به شدت افزایش می یابد، که منجر به اعوجاج شکل سینوسی جریان می شود. افزایش مقاومت مدار منجر به کاهش جریان و زاویه فاز φ بین جریان و ولتاژ می شود (φ-> 0). شکل 5b منحنی های جریان در مقاومت کار را نشان می دهد. در اینجا 1 ولتاژ منبع 50 هرتز است. 2 - منحنی جریان مدار که توسط مقاومت القایی X تعیین می شود. 3 - منحنی جریان تعیین شده توسط مقاومت کار (Rр>>X). به دلیل خطی نبودن مقاومت Rp، ولتاژ برگشتی (ولتاژ فرکانس قدرت) کاهش می یابد. کاهش سرعت نزدیک شدن جریان به صفر باعث کاهش قدرت قوس در ناحیه جریان صفر می شود. همه اینها روند خاموش کردن قوس سوختگی بین الکترودهای شکاف تخلیه را تسهیل می کند. به دلیل استفاده از الکترودهای برنجی در شکاف های جرقه، پس از عبور جریان از صفر، در نزدیکی هر کاتد شکافی ایجاد می شود که قدرت الکتریکی آن 1.5 کیلو ولت است. این امر باعث می شود که هنگام عبور جریان برای اولین بار جریان از صفر خاموش شود و خاموش کردن قوس در شکاف های جرقه بدون استفاده از دستگاه های خاموش کننده قوس خاص امکان پذیر است.

دستگاه شکاف جرقه برقگیر سوپاپ از شکل 4، ب مشخص است. شکل الکترودها یک میدان الکتریکی یکنواخت را فراهم می کند که به دست آوردن یک مشخصه ولت-ثانیه تخت را ممکن می کند. فاصله بین الکترودها (0.5-1) 10-3 متر در نظر گرفته شده است.

ظهور بار در حجم بسته شکاف جرقه در مدت زمان کوتاهی از پالس فعلی دشوار است. برای تسهیل یونیزه شدن شکاف جرقه، یک اسپیسر میکانیت بین الکترودها قرار می گیرد. از آنجایی که ثابت دی الکتریک هوا بسیار کمتر از میکا است که بخشی از میکانیت است، گرادیان میدان الکتریکی بالا در حجم نزدیک به الکترود هوا ایجاد می شود و باعث یونیزاسیون اولیه آن می شود. الکترون های حاصل منجر به تشکیل سریع تخلیه در مرکز شکاف جرقه می شود.

به طور تجربی ثابت شده است که یک شکاف جرقه می تواند جریان همراه را با دامنه 80-100 A با مقدار ولتاژ موثر 1-1.5 کیلو ولت خاموش کند. تعداد تک شکاف ها بر اساس این ولتاژ انتخاب می شود. تعداد دیسک های مقاومت کار باید به گونه ای باشد که حداکثر مقدار جریان از 80-100 A تجاوز نکند. در این حالت، قوس در یک نیم دوره خاموش می شود.

برای اطمینان از بار یکنواخت در فرکانس صنعتی، شکاف ها با مقاومت های غیر خطی 1 شنت می شوند (شکل 4). پایداری حرارتی دیسک ها برای عبور جریان دنباله دار در طول یک یا دو نیم سیکل طراحی شده است.

موج های داخلی در طبیعت کم فرکانس هستند و می توانند تا 1 ثانیه طول بکشند. به دلیل پایداری حرارتی کم، نمی توان از ویلیت برای محدود کردن اضافه ولتاژهای داخلی استفاده کرد. برای محدود کردن اضافه ولتاژهای داخلی از ماده ترویت مشابه ویلیت استفاده می شود که دارای مقاومت حرارتی بالا و افزایش شاخص غیرخطی α=0.15-0.29 است.

شکل 6. برقگیر ترکیبی با مقاومت ترویت

دیسک های ترویت در برقگیرهای ترکیبی استفاده می شوند (شکل 6، a)، که برای محافظت در برابر ولتاژهای داخلی (سوئیچینگ) و خارجی (اتمسفر) طراحی شده اند. هر دو مقاومت غیر خطی NR1 و NR2 با اضافه ولتاژ داخلی کار می کنند (منحنی 1 و شکل 6b). در هنگام اضافه ولتاژهای جوی، به دلیل جریان زیاد، ولتاژ HP2 از شکاف IP2 می شکند و ولتاژ روی خط محافظت شده کاهش می یابد (منحنی 2).

برقگیرهای سوپاپ بی صدا کار می کنند. تعداد عملیات توسط یک ضبط کننده مخصوص ثبت می شود که بین خروجی پایینی برقگیر و زمین متصل می شود. قابل اطمینان ترین آنها ضبط کننده های الکترومغناطیسی هستند که آرمیچر آنها در هنگام عبور جریان پالسی روی مکانیسم جغجغه دستگاه شمارش عمل می کند.

با کمک شکاف های جرقه نشان داده شده در شکل. 4، b، غیرممکن است که جریان های 200-250 A را خاموش کنید. در این مورد از محفظه های انفجار مغناطیسی با آهنربای دائمی برای خاموش کردن قوس استفاده می شود. قوسی که در شکاف جرقه ایجاد می شود، تحت تأثیر میدان مغناطیسی به یک شکاف باریک با ماشین های سرامیکی هدایت می شود. بر اساس این اصل، شکاف جرقه برای ولتاژهای تا 500 کیلو ولت ایجاد شده است. افزایش قطر دیسک ها تا 150 میلی متر به شما امکان می دهد تا پایداری حرارتی آنها را افزایش دهید. در نتیجه، برقگیرهای ترکیبی شیر مغناطیسی امکان محدود کردن اضافه ولتاژهای داخلی و اتمسفر را فراهم می کند.

ویژگی های اصلی برقگیر سوپاپ:

ولتاژ خاموش کننده Ugash بالاترین ولتاژ فرکانس توان اعمال شده به برقگیر است که در آن جریان همراه به طور قابل اطمینانی قطع می شود. این ولتاژ توسط خواص برقگیر تعیین می شود. ولتاژ فرکانس برق اعمال شده به برقگیر به پارامترهای مدار بستگی دارد. اگر در طول اتصال کوتاه به زمین یک فاز، اضافه ولتاژ روی فازهای آزاد ظاهر شود، ولتاژ خاموشی اعمال شده به برقگیر با این معادله تعیین می شود.

که در آن Kz یک ضریب بسته به روش اتصال به زمین خنثی است. Unom - ولتاژ خط نامی شبکه. برای تاسیسات با خنثی زمین، Kz = 0.8، برای یک خنثی ایزوله، Kz \u003d l،l.

جریان خاموش کننده Igash که به جریان همراه مربوط به ولتاژ خاموش کننده Ugash اشاره دارد.

اثر قوس الکتریکی شکاف جرقه با ضریب مشخص می شود

که در آن Upr ولتاژ شکست با فرکانس 50 هرتز شکاف جرقه است.

اثر محافظتی یک مقاومت غیر خطی با یک عامل محافظت مشخص می شود

که در آن Ures ولتاژ برقگیر در جریان پالسی 5-14 کیلو آمپر است. این ولتاژ باید 20-25 درصد کمتر از ولتاژ تخلیه عایق محافظت شده باشد.

برقگیر 4.DC

شکل 7. برقگیر DC

برقگیرهای سوپاپ را می توان برای محافظت از تاسیسات در برابر نوسانات DC استفاده کرد. با این حال، خاموش کردن قوس جریان مستقیم بسیار دشوارتر از جریان متناوب است. برای استفاده از افت ولتاژ نزدیک به الکترود، تعداد بسیار زیادی شکاف جرقه مورد نیاز است، زیرا ولتاژ هر جفت الکترود نباید از 20 تا 30 ولت تجاوز کند.

برای خاموش کردن قوس، توصیه می شود از دمیدن مغناطیسی با کمک آهنرباهای دائمی استفاده کنید. نیروی الکترودینامیکی حاصل، قوس را با سرعت بالا در شکاف باریکی از مواد عایق مقاوم در برابر قوس حرکت می‌دهد. در نتیجه خنک شدن شدید قوس، مقاومت آن افزایش می یابد و جریان متوقف می شود.

برقگیر شیر برای شبکه ای با ولتاژ 3 کیلو ولت DC در شکل 7 نشان داده شده است. مقاومت کار 1 متشکل از دو دیسک wilite متصل به دو شکاف جرقه 2 با سرکوب قوس مغناطیسی است. تماس قابل اعتماد بین شکاف ها و دیسک ها با کمک فنر 3 به دست می آید که همچنین یک عنصر حامل جریان است. عناصر اصلی برقگیر در یک محفظه چینی 6 قرار دارد که از زیر توسط روکش 7 بسته می شود. آب بندی برقگیر توسط روکش 4 با مهر و موم لاستیکی 5 انجام می شود.

برقگیر

بر اساس اکسید روی، که دارای غیر خطی بودن مشخصه ولتاژ جریان است، یک سری از سرکوبگرهای غیرخطی ولتاژ (SPD) برای ولتاژ نامی 110-500 کیلو ولت توسعه یافته است.

برقگیر یک مقاومت غیر خطی با ضریب غیر خطی بالا است α=0.04 (در مقابل 0.1 -0.2 برای vilit). به طور موازی به جسم محافظت شده (بین خروجی پتانسیل و زمین) بدون شکاف تخلیه متصل می شود. به دلیل غیر خطی بودن بالا در ولتاژ فاز نامی، جریان ناچیزی 1 میلی آمپر از برقگیر عبور می کند. با افزایش ولتاژ، مقاومت برقگیر به شدت کاهش می یابد، جریان عبوری از آن افزایش می یابد. در ولتاژ 2.2Uf، جریان 10 4الف- پس از عبور پالس ولتاژ، جریان در مدار برقگیر توسط ولتاژ فاز شبکه تعیین می شود.

شکل 8. مشخصه ولت آمپر محدود کننده OPN-500

SPD ها اضافه ولتاژ سوئیچینگ را به سطح 1.8Uf و اضافه ولتاژهای جوی را به (2-2.4)Uf محدود می کنند. از مشخصه جریان-ولتاژ OPN-500 (شکل 8) می توان دید که وقتی اضافه ولتاژ از 2Uf به Uf کاهش می یابد، جریان عبوری از مقاومت ها 10 کاهش می یابد. 6یک بار. جریان همراهی که پس از خاموش شدن دستگاه جاری می شود (میلی آمپر) و همچنین توان تلف شده در مقاومت ها کم است. این امکان رد اتصال متوالی چندین شکاف جرقه را فراهم می کند و اتصال برقگیر را مستقیماً به تجهیزات محافظت شده امکان پذیر می کند که به طور قابل توجهی قابلیت اطمینان کار را افزایش می دهد.

غیر خطی بودن مقاومت های برقگیر (برای جریان های بالا α ≈0.04) می تواند اضافه ولتاژها را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و ابعاد تجهیزات را به ویژه در ولتاژهای 750 و 1150 کیلوولت کاهش دهد.

شکاف جرقه بلند

نویسندگان ایده RDI، گئورگی ویکتوروویچ پودپورکین، دکترای علوم فنی، استاد دانشگاه پلی تکنیک سنت پترزبورگ، عضو ارشد IEEE، و الکساندر دیمیتریویچ سیوایف، کاندیدای علوم فنی، اولین آزمایش ها را برای ایجاد شکاف های بلند جرقه آغاز کردند. در سال 1989 و در سال 1992 گواهینامه تألیف را دریافت کرد.

شکل 9. طرح شکاف جرقه بلند

اصل عملکرد برقگیر مبتنی بر استفاده از اثر تخلیه لغزشی است که طول زیادی همپوشانی پالسی را روی سطح برقگیر ایجاد می کند و به همین دلیل از انتقال همپوشانی پالسی جلوگیری می کند. به یک قوس قدرت جریان فرکانس صنعتی. عنصر تخلیه RDI، که در امتداد آن تخلیه کشویی توسعه می یابد، طولی چندین برابر بیشتر از طول عایق خط محافظت شده دارد. طراحی برقگیر قدرت الکتریکی ضربه ای کمتر آن را در مقایسه با عایق محافظت شده تضمین می کند. ویژگی اصلی شکاف جرقه بلند این است که به دلیل طول زیاد پوشش صاعقه پالسی، احتمال ایجاد قوس اتصال کوتاه به صفر می رسد.

تغییرات مختلفی در RDI وجود دارد که در هدف و ویژگی های خط هوایی که روی آن استفاده می شود متفاوت است.

مزیت اصلی RDI این است که تخلیه در امتداد دستگاه از طریق هوا و نه در داخل آن ایجاد می شود. این به شما امکان می دهد عمر مفید محصولات را به میزان قابل توجهی افزایش دهید و قابلیت اطمینان آنها را افزایش دهید.

برقگیر نوع حلقه جرقه بلند (RDIP)

RDIP-10 برای محافظت از خطوط برق هوایی با ولتاژ 6-10 کیلوولت جریان متناوب سه فاز سه فاز با سیم های محافظت شده و برهنه در برابر نوسانات ناشی از رعد و برق و پیامدهای آن طراحی شده است و برای عملیات در فضای باز در دمای محیطی منفی 60 درجه سانتی گراد طراحی شده است. تا 50 درجه سانتیگراد به مدت 30 سال.

جرقه گیر مدولار بلند (RDIM)

RDIM برای محافظت در برابر اصابت مستقیم صاعقه و موج های صاعقه القایی خطوط برق هوایی (VL) و نزدیک شدن به پست های پست با ولتاژ 6، 10 کیلوولت جریان متناوب سه فاز با سیم های لخت و محافظت شده طراحی شده است.

RDIM دارای بهترین ویژگی های ولت-ثانیه است، به همین دلیل است که توصیه می شود از آن برای محافظت از بخش های خط در معرض برخورد مستقیم صاعقه و همچنین برای محافظت از مسیرهای پست های خطوط هوایی استفاده شود.

RDIM از دو تکه کابل با سیم ساخته شده از مواد مقاوم تشکیل شده است. بخش های کابل روی هم چیده شده اند تا سه ماژول بیت 1، 2، 3 تشکیل شوند.



© 2023 globusks.ru - تعمیر و نگهداری خودرو برای مبتدیان