Arestētāju iecelšana. Augstsprieguma novadītāji: veidi un mērķis Kur novietot novadītājus

Arestētāju iecelšana. Augstsprieguma novadītāji: veidi un mērķis Kur novietot novadītājus

Vārstu novadītāju ierīce un darbības princips

Galvenie elementi vārstu ierobežotājs ir dzirksteles sprauga un nelineāras sērijas rezistors, kas ir savienoti virknē starp strāvu vadošo vadu un zemi paralēli aizsargātajai izolācijai.

Kad dzirksteles sprauga tiek pakļauta zibens pārsprieguma impulsam, tās dzirksteles sprauga izlaužas cauri un strāva iet caur ierobežotāju. Tādējādi aizturētājs tiek nodots ekspluatācijā. Tiek saukts spriegums, pie kura izlaužas dzirksteles spraugas ierobežotāja pārrāvuma spriegums.

Pēc dzirksteles spraugas sabrukšanas spriegums uz ierobežotāja un līdz ar to arī uz tā aizsargātās izolācijas samazinās līdz vērtībai, kas vienāda ar impulsa strāvas I un R reizinājumu un. Šo spriedzi sauc atlikušo spriedzi Umain Tā vērtība nepaliek nemainīga, bet mainās līdz ar impulsa strāvas I lieluma izmaiņām un iet caur ierobežotāju. Tomēr visā ierobežotāja darbības laikā atlikušais spriegums nedrīkst pieaugt līdz vērtībai, kas ir bīstama aizsargātajai izolācijai.

Rīsi. 1. vārstu novadītāju ieslēgšana. IP - dzirksteles sprauga, Rn - nelineāras sērijas rezistora pretestība, U - zibens pārsprieguma impulss, I - aizsargājamā objekta izolācija.

Pēc impulsa strāvas plūsmas pārtraukšanas caur ierobežotāju strāva turpina plūst rūpnieciskās frekvences sprieguma dēļ. Šo strāvu sauc par pavadošo strāvu. Aizturētāja dzirksteles spraugām ir jānodrošina droša sekošanas strāvas loka dzēšana tās pirmās izejas laikā caur nulli.

Rīsi. 2. Sprieguma impulsa forma pirms un pēc vārsta novadītāja darbības. t p - ierobežotāja reakcijas laiks (izlādes laiks), I un - ierobežotāja impulsa strāva.

Vārstu novadītāju dzēšanas spriegums

Loka dzēšanas uzticamība ar dzirksteles spraugu ir atkarīga no rūpnieciskās frekvences sprieguma lieluma uz ierobežotāja pavadošās strāvas dzēšanas brīdī. Maksimālo spriegumu, pie kura novadītāju dzirksteļspraugas droši pārtrauc sekošanas strāvu, sauc par maksimāli pieļaujamo spriegumu vai dzēšanas spriegums Ugas.

Vārsta novadītāja dzēšanas sprieguma lielumu nosaka tās elektroinstalācijas darbības režīms, kurā tas darbojas. Tā kā zibens iedarbībā vienu fāzi var vienlaikus aizvērt zemei ​​un vārstu novadītāji var darboties uz citām nebojātām fāzēm, spriegums uz šīm fāzēm palielinās. Vārsta tipa novadītāju dzēšanas spriegums tiek izvēlēts, ņemot vērā šādus sprieguma pieaugumus.

Novadītājiem, kas darbojas tīklos ar izolētu neitrālu, tiek pieņemts, ka dzēšanas spriegums ir U gāze = 1,1 x 1,73 x U f = 1,1 U n, kur U f ir darba fāzes spriegums.

Tas ņem vērā iespēju palielināt spriegumu nebojātās fāzēs līdz lineāram, kad viena fāze ir saīsināta ar zemi, un vēl par 10% patērētāja sprieguma regulēšanas dēļ. Tāpēc ierobežotāja augstākais darba spriegums ir 110% no nominālā līnijas sprieguma Unom.

Novadītājiem, kas darbojas tīklos ar nāvējoši iezemētu neitrāli, dzēšanas spriegums ir 1,4 U f, t.i., 0,8 no tīkla nominālā lineārā sprieguma: U gāze = 1,4 U f = 0,8 U nom. Tāpēc šādus aizturētājus dažreiz sauc par 80% aizturētājiem.

Vārstu novadītāju dzirksteļu spraugas

Vārsta tipa novadītāju dzirksteļspraugām jāatbilst šādām prasībām: ar stabilu pārrāvuma spriegumu ar minimālu izkliedi, ar plakanu volt-sekundes raksturlīkni, nemaina tā pārrāvuma spriegumu pēc vairākām darbībām, nodzēš pavadošās strāvas loka pirmo reizi. pāreja caur nulles vērtību. Šīm prasībām atbilst vairākas dzirksteļu spraugas, kuras tiek montētas no vienas dzirksteļu spraugas ar mazām gaisa spraugām. Atsevišķas dzirksteļu spraugas ir savienotas virknē, un katra no tām pie augstākā pieļaujamā sprieguma ir aptuveni 2 kV.

Loka sadalīšana īsos lokos atsevišķās dzirksteles spraugās palielina vārsta novadītāja loka dzēšanas īpašības, kas izskaidrojams ar loka intensīvo dzesēšanu un lielu sprieguma kritumu pie katra elektroda (katoda sprieguma krituma efekts) .

Vārsta tipa dzirksteļspraugas dzirksteļspraudes pārrāvuma spriegumu, pakļaujot atmosfēras pārspriegumiem, nosaka tā volts-sekunde raksturlielums, t.i., izlādes laika atkarība no pārsprieguma impulsa amplitūdas. Izlādes laiks ir laiks no pārsprieguma impulsa trieciena sākuma līdz ierobežotāja dzirksteles spraugas pārrāvumam.

Lai efektīvi aizsargātu izolāciju, tās volts-sekundes raksturlielumam jāatrodas virs ierobežotāja volts-sekundes raksturlīknes. Volt-sekundes raksturlielumu nobīde ir nepieciešama, lai saglabātu aizsardzības uzticamību nejaušas izolācijas darbības vājināšanās gadījumā, kā arī tāpēc, ka ir izlādes sprieguma izplatīšanās zonas gan pie pašas dzirksteļu spraugas, gan pie aizsargātās. izolācija.

Aizturētāja volt-sekundes raksturlielumam jābūt plakanai formai. Ja tas ir stāvs, kā parādīts attēlā. 3 pārtraukta līnija, tas novedīs pie tā, ka novadītājs zaudēs savu daudzpusību, jo katram aprīkojuma veidam ar individuālu volti-sekundes raksturlielumu būs nepieciešams savs īpašs novadītājs.

Rīsi. 3. Vārstu novadītāju un to aizsargātās izolācijas voltisekundes raksturlielumi.

Nelineāras sērijas rezistors. Tam tiek izvirzītas divas pretējas prasības: brīdī, kad caur to iet zibens strāva, tās pretestībai jāsamazinās; kad caur to iet rūpnieciskās frekvences pavadošā strāva, tai, gluži pretēji, vajadzētu palielināties. Atbilst šīm prasībām karborunda izturība, kas mainās atkarībā no tam pieliktā sprieguma: jo augstāks ir pieliktais spriegums, jo mazāka ir tā pretestība un, gluži pretēji, jo zemāks ir pielietotais spriegums, jo lielāka ir tā pretestība.

Turklāt virknē savienotā karborunda pretestība, būdama aktīvā pretestība, samazina fāzes nobīdi starp pavadošo strāvu un spriegumu, un, tām vienlaikus izejot cauri nulles vērtībai, tiek atvieglota loka dzēšana.

Palielinoties spriegumam, barjeras slāņu pretestības vērtība samazinās, kas nodrošina lielu strāvu pāreju ar salīdzinoši nelieliem sprieguma kritumiem.

HTML starpliktuves Sprieguma atkarību no ierobežotāja no caur to ejošās strāvas vērtības (sprieguma raksturlielums) aptuveni izsaka ar vienādojumu:

U=C Iα ,

kur U ir spriegums pāri vārsta novadītāja nelineārā rezistora pretestībai, I ir strāva, kas iet caur nelineāro rezistoru, C ir konstante, skaitliski vienāda ar pretestību pie 1 A strāvas, α ir vārsta koeficients.

Jo mazāks ir koeficients α, jo mazāk mainās spriegums uz nelineārā rezistora, kad mainās caur to plūstošā strāva, un jo mazāks ir atlikušais spriegums uz vārsta novadītāja.

Atlikušo spriegumu vērtības, kas norādītas vārsta ierobežotāja pasē, ir norādītas normalizētām impulsu strāvām. Šo strāvu vērtības ir diapazonā no 3000-10000 A.

Katrs strāvas impulss sērijas rezistorā atstāj iznīcināšanas pēdas - notiek atsevišķu karborunda graudu barjeras slāņa sadalījums. Vairāku strāvas impulsu pāreja noved pie pilnīgas rezistora sabrukšanas un dzirksteļu spraugas iznīcināšanas. Jo ātrāk notiek pilnīgs rezistora sadalījums, jo lielāka ir strāvas impulsa amplitūda un garums. Tāpēc vārsta ierobežotāja jauda ir ierobežota. Novērtējot vārstu novadītāju caurlaidspēju, tiek ņemta vērā gan sērijveida rezistoru, gan dzirksteļu spraugu caurlaidspēja.

Rezistoriem bez bojājumiem jāiztur 20 strāvas impulsi ar ilgumu 20/40 µs ar amplitūdu atkarībā no novadītāja veida. Piemēram, RVP un RVO tipu pārsprieguma novadītājiem ar spriegumu 3–35 kV strāvas amplitūda ir 5000 A, RVS tipiem ar spriegumu 16–220 kV–10 000 A, bet RVM un RVMG tipiem ar spriegumu spriegums 3–500 kV–10 000 A.

Lai uzlabotu vārsta novadītāja aizsargājošās īpašības, ir jāsamazina atlikušais spriegums, ko var panākt, samazinot virknes nelineārā rezistora vārsta koeficientu α, vienlaikus palielinot dzirksteļu spraugu loka īpašības.

Dzirksteļu spraugu loka dzēšanas īpašību palielināšana ļauj palielināt to nogriezto pavadošo strāvu un līdz ar to samazināt virknes rezistora pretestību. Vārstu tipa novadītāju tehniskā pilnveidošana šobrīd notiek tieši šādā veidā.

Jāpiebilst, ka vārsta novadīšanas ķēdē svarīga ir zemējuma ierīce. Ja nav zemējuma, ierobežotājs nevar darboties.

Vārsta novadītāja un ar to aizsargāto iekārtu zemējums ir apvienots. Gadījumos, kad vārstu novadītājs kādu iemeslu dēļ ir nošķirts no aizsargātās iekārtas, tā vērtība tiek normalizēta atkarībā no iekārtas izolācijas līmeņa.

Aizturētāju uzstādīšana

Pēc rūpīgas pārbaudes novadītājus uzstāda uz nesošajām konstrukcijām, vajadzības gadījumā nolīdzina un nostiprina ar oderi zem lokšņu tērauda segmentu pamatnes un nostiprina uz balstiem ar skavu ar skrūvēm.

Pārsprieguma novadītāji ir aizsargierīces. Tie ir paredzēti, lai aizsargātu elektroiekārtu izolāciju no pārsprieguma. Vārstu novadītāji tiek izmantoti elektrisko instalāciju sadales iekārtās, bet cauruļveida novadītāji tiek izmantoti elektropārvades līnijās.
Vārstu novadītāji sastāv no dzirksteļu spraugām, kas virknē savienotas ar darba rezistoru ar nelineāru strāvas-sprieguma raksturlielumu. Dažos novadītājos šunta rezistori ir savienoti paralēli dzirksteļu spraugām, lai vienmērīgi sadalītu spriegumu starp tiem.
Aizturētāju simbolos burti nozīmē: R - aizturētājs; V - vārsts, P - apakšstacija (polarizēta līdzstrāvas novadītājiem); C - stacija; M - ar magnētisko pūšanu; О - viegla konstrukcija; U - vienpolārs; K - ierobežot pārslēgšanās pārspriegumus. Cipari aiz burtiem apzīmējumā norāda ierobežotāja spriegumus.
Aizturētājiem ir raksturīgi vairāki parametri.
Novadītāja sprieguma klase ir tīkla sprieguma nominālvērtība, ar kuru ierobežotājs ir paredzēts darbam.
Novadītāja augstākais pieļaujamais spriegums ir ražotāja garantētā augstākā sprieguma efektīvā vērtība, pie kuras ierobežotājs droši nodzēš loku.
Novadītāja pārrāvuma spriegums ir lielākā vienmērīgi pieaugošā sprieguma vērtība novadītāja pārrāvuma brīdī.
Novadītāja impulsa pārrāvuma spriegums ir lielākā impulsa sprieguma vērtība ierobežotāja pārrāvuma brīdī noteiktai pirmsizlādes laika vērtībai. Pirmsizlādes laiks - laiks no impulsa sprieguma pieauguma sākuma līdz dzirksteles spraugas pārrāvumam.
Aizturētāja nominālā izlādes strāva ir impulsa strāvas amplitūdas vērtība, kas iziet cauri ierobežotājam pēc tā pārrāvuma.
Novadītāja, kura dzirksteļu spraugas ir manevrētas ar rezistori, vadītspēja ir strāva, kas iet caur novadītāju, kad tam tiek pielikts noteiktas vērtības līdzstrāvas spriegums. Novadītājiem, kuriem nav šunta rezistoru, šajā gadījumā izmērīto strāvu sauc par noplūdes strāvu.
Maiņstrāvas pārsprieguma novadītāji kalpo kā galvenais līdzeklis pārsprieguma ierobežošanai un aizsardzībai pret tiem.
Aizturētājs RVP-6 ir parādīts attēlā. 1. Tas sastāv no vairākām dzirksteļu spraugām 12 un virknē savienotiem nelineāriem vilīta rezistoriem b, kas ievietoti porcelāna korpusā 7 un saspiesti ar spirālveida atsperi 3. Vairāku dzirksteļu spraugu blokā ietilpst vairākas virknē savienotas atsevišķas dzirksteļu spraugas, kas ir novietotas papīra-bakslīta cilindrā 4. Viena dzirkstele sprauga sastāv no diviem formas misiņa elektrodiem, kas pielīmēti uz izolējošā mekanīta vai elektrokartona starplikas. Nelineāras sērijas rezistors ir izgatavots no vilīta (vilītā cepts karborunda maisījums ar šķidro stiklu), kam ir vārsta īpašības, tas ir, karborunda pretestība mainās atkarībā no tam pieliktā sprieguma: jo lielāks ir pielietotais spriegums, samazināt tā pretestību un otrādi. Dzirksteļu spraugu skaits blokā un vilite diskos kolonnā ir atkarīgs no ierobežotāja nominālā sprieguma vērtības. Plaknes, ar kurām diski saskaras, ir metalizētas ar alumīniju, lai nodrošinātu labāku kontaktu, un vilite disku sānu virsmas ir pārklātas ar izolējošu pārklājumu, lai bloķētu noplūdes strāvu ceļu. Filcs vai filca spilventiņi tiek novietoti, lai novērstu vilite disku pārvietošanos 5. Vilite nav mitruma izturīgs un, kad mitrs, tā vārstu īpašības pasliktinās. Tāpēc novadītājs ir noslēgts ar blīvi 2, kas izgatavots no ozona izturīgas gumijas un ir aizvērts no augšas ar metāla vāciņu 13. Novadītājs ir savienots ar nesošo konstrukciju ar skavu 11, ar strāvu vadošajiem vadiem - ar skrūvi. 1, un uz zemi - ar tapu 9. Tādējādi novadītājs tiek ieslēgts starp elektroinstalācijas fāzi un zemējuma cilpu paralēli aizsargātajai izolācijai.

Rīsi. 1. Novadītāja tips RVP-6
Normālā darbībā dzirksteļu spraugas nodrošina izolāciju starp fāzi un zemi. Tiklīdz rodas elektroinstalācijas izolācijai bīstams pārspriegums, notiek dzirksteļu spraugu pārrāvums, kā rezultātā tīkls tiek savienots ar zemi caur vilite diskiem. Šajā brīdī vilite diskiem tiek pielikts maksimālais spriegums, tāpēc to pretestība būs mazākā, un zemesslēguma strāva būs vislielākā. Izlādes rezultātā zemē samazinās spriegums tīklā, un palielinās vilite disku pretestība. Maiņstrāvas loks nodziest, ejot cauri nullei, un pēc tam atkal tiek atjaunots. Ja spriegums, kas tiek pielikts dzirksteles spraugai, nav pietiekams, lai uzturētu loku pie dzirksteļu spraugām, pirmo reizi, kad strāva iet cauri nullei, tās plūsma caur dzirksteļu spraugu apstājas.
Modernizētais novadītājs RVP ar samazinātu dzirksteļu spraugu diametru un vilite diskiem ar samazinātiem izmēriem un svaru tiek ražots ar nosaukumu RVO (viegls vārstu novadītājs).


2. Novadītāja tips RVS
Vārstu novadītājs RVS (vārstu stacijas novadītājs) tiek ražots piecu standarta elementu veidā: RVS-15, RVS-20, RVS-30, RVS-33 un RVS-35. No šiem elementiem ir pabeigti novadītāji spriegumam līdz 220 kV. Tie ir uzstādīti viens virs otra un savienoti virknē. Uz att. 2 parādīts RVS elements, kas sastāv no porcelāna korpusa 1, kura iekšpusē ir 2 Wilite diski un dzirksteļu spraugu komplekti 4, kas sastāv no vairākām atsevišķām dzirksteļspravām 3. Katrs komplekts ir ievietots porcelāna cilindrā 5. Visas dzirksteļu spraugas un Wilite diski tiek saspiesti ar spirālveida atsperēm 6. Porcelāna apvalku no gala pusēm noslēdz ar pārsegiem, zem kuriem ieklāta blīvgumija 7. Porcelāna apvalks ir pastiprināts ar atlokiem 8, kas kalpo dzirksteļspraugas nostiprināšanai pie nesošās konstrukcijas, kā arī kā savienot to ar autobusiem vai vadiem. Dzirksteļu spraugu komplekti ir manevrēti ar pakavveida rezistoriem 9, kas paredzēti, lai vienmērīgi sadalītu spriegumu starp tiem.
Uz att. 3 parādīts dzirksteļu spraugu komplekts, kas sastāv no četrām atsevišķām dzirksteļu spraugām. Katrā atsevišķā dzirksteles spraugā ir divi formas misiņa elektrodi 4, kas atdalīti ar mikanīta starpliku. Dzirksteles spraugas ievietotas porcelāna cilindrā 3, kas no augšas un apakšas noslēgts ar misiņa vākiem 1. Uz pēdējiem ir piestiprināti pakavveida šunta rezistori 2, kas izgatavoti uz karbicīda bāzes.

Rīsi. 3. Novadītāja dzirksteļu spraugu komplekts

Rīsi. 4. RVM tipa slāpētāja dzirksteļu spraugu bloks
Spriegumam 35-500 kV ir atraduši pielietojumu RVM tipa magnētisko vārstu novadītāji. No citiem dzirksteļu spraugu veidiem tās atšķiras ar magnētisko dzirksteļu spraugu bloku klātbūtni (4. att.). Šādi standarta dzirksteļu spraugu bloki, kas papildināti ar diska vilītiskajiem rezistoriem, tiek ražoti 35 kV spriegumam. Magnētisko dzirksteļu spraugu bloks sastāv no atsevišķu dzirksteļu spraugu komplekta 2, kas atdalīti viens no otra ar gredzenveida magnētiem 3. Vienu dzirksteļu spraugu veido divi koncentriski izvietoti vara elektrodi 6 un 8, starp kuriem veidojas gredzenveida sprauga 7. Loka, kas rodas spraugā, griežas pastāvīgo magnētu iedarbībā ar lielu ātrumu, kas veicina tā ātru dzēšanu. Porcelāna riepas 1 iekšpusē ir ievietots pastāvīgo magnētu komplekts un atsevišķas dzirksteļu spraugas, kas aizvērtas ar tērauda pārsegiem 5. Magnēti un varš elektrodi ir cieši saspiesti ar tērauda atsperi 4.

Izlādētāji- tiek izmantoti, lai ierobežotu radušos pārspriegumus, lai atvieglotu iekārtu izolāciju. Iegūtie pārspriegumi ir sadalīti divās grupās: iekšējā (pārslēgšanas) un atmosfēras.

Pirmie rodas, pārslēdzot elektriskās ķēdes (induktors, kondensatori, garās līnijas), loka defektus zemē un citus procesus. Pēdējie rodas, pakļaujot atmosfēras elektrībai. Maksimālā impulsa sprieguma atkarību no izlādes laika sauc par volt-sekundes raksturlīkni. Galvenais ierobežotāja elements ir dzirksteles sprauga. volts-sekunde ha-

Šīs spraugas raksturlīknei (1. līkne attēlā) jāatrodas zem aizsargātās iekārtas volt-sekundes raksturlīknes (līkne 2). Kad rodas pārspriegums, spraugai ir jāizlaužas pirms aizsargātās iekārtas izolācijas. Pēc pārrāvuma līnija tiek iezemēta caur ierobežotāja pretestību. Šajā gadījumā spriegumu uz līnijas nosaka strāva I, kas iet caur ierobežotāju, ierobežotāja pretestība un zemējums. Jo zemākas šīs pretestības, jo efektīvāk tiek ierobežoti pārspriegumi, t.i., jo lielāka atšķirība starp iespējamo (līkni 4) un ierobežots pārsprieguma ierobežotājs (3. līkne). Spriegumu pāri ierobežotājam noteiktas vērtības un formas strāvas impulsa plūsmas laikā sauc par atlikušo spriegumu. Jo zemāks šis spriegums, jo labāka ir ierobežotāja kvalitāte.

Cauruļveida dzirksteļsprauga ir dzirksteles sprauga, kas papildināta ar piespiedu loka dzēšanas ierīci, caurules veidā, kas izgatavota no gāzi ģenerējoša materiāla (šķiedras, vinila plastmasas), t.i. pavadošās īsslēguma strāvas loks tiek izslēgts sakarā ar intensīvu gāzes izdalīšanos caur cauruli pie palielinātas degšanas t.

1-caurules, 2-stieņu elektrods, 3-gredzenveida elektrods, 4-iezemēts elektrods, kur ir bufera tilpums5, kurā uzkrājas saspiestās gāzes potenciālā enerģija. Kad strāva iet cauri nullei, no bufera tilpuma tiek radīts gāzes sprādziens, kas veicina efektīvu loka dzēšanu. S 1 , S 2 - dzirksteļu spraugas. Īpašs TR trūkums ir izplūdes zonas klātbūtne, kas ir bīstama aprīkojumam un apkopes personālam. TS spraugu veido stieņu elektrodi ar stāvu volts-sekundes raksturlielumu lielās elektriskā lauka neviendabīguma dēļ. Šajā sakarā TR ir piemērojams: lai aizsargātu pieeju p / st; mazjaudas aizsardzības iekārtas p / st 3-10 kV; maiņstrāvas tīkla aizsardzības kontakts.

Vārstu novadītāji. Galvenie elementi ir vilite gredzeni, dzirksteļu spraugas un darbības rezistori. Šie elementi atrodas porcelāna korpusa iekšpusē , kam no galiem ir speciāli atloki aizturētāja stiprināšanai un savienošanai. Novadītāja korpuss tiek noslēgts galos ar plākšņu un blīvgumijas blīvju palīdzību. Kad notiek uzliesmojums, secīgi savienoti dzirksteļu spraugu bloki izlaužas cauri. Šajā gadījumā strāvas impulss caur darba rezistoriem aizveras zemei. Iegūto sekošanas strāvu ierobežo darbības rezistori, kas rada apstākļus sekotās strāvas loka dzēšanai. Šo rezistoru R ir liels pie Uwork un strauji samazinās pie U. Vilite izmanto kā materiālu nelineāriem rezistoriem ar nelinearitātes koeficientu 0,1-0,2. Darba rezistori ir izgatavoti disku formā. Lai uzlabotu loka dzēšanas apstākļus, sekos vienas dzirksteles spraugas savienojumi. Elektrodu forma nodrošina vienmērīgu elektrisko lauku, kas ļauj iegūt plakanu volts-sekundes raksturlielumu. Lādiņa parādīšanās slēgtajā dzirksteles spraugas tilpumā īsā strāvas impulsa laikā ir sarežģīta. Lai atvieglotu dzirksteles spraugas jonizāciju, starp elektrodiem ievieto mikanīta starpliku.


OPN - viņi izmanto rezistorus ar lielu nelinearitāti (0,04), kuru pamatā ir cinka oksīds (110-500 kV). Šie rezistori ļauj ierobežot U pārslēgšanu (1,65-1,8) Uf līmenī, bet zibens rezistori - (2,2-2,4) Uf līmenī. Pārsprieguma ierobežotāja konstrukciju veic virkne vai paralēla pretestības disku komplekts, un ar Uworking h / z vienai paralēlai rezistoru kolonnai ir strāva n * 0,01 mA, t.i. nav nepieciešama dzirksteles sprauga. Papildu strāva, kas plūst pēc ierīces iedarbināšanas, ir maza (miliamperos), tāpat kā jauda, ​​kas izkliedēta rezistoros. Tas ļauj atteikties no vairāku dzirksteļu spraugu secīgas pieslēgšanas un ļauj pieslēgt pārsprieguma ierobežotāju tieši aizsargātajam aprīkojumam, kas ievērojami palielina darbības uzticamību.

28.09.2015


Ierīce, izskats


Neatkarīgi no veida novadītājiem obligāti ir dzirksteļu spraugas, kā arī rezistori: darba un manevrēšanas. Tālāk konstrukcija tiek ievietota porcelāna korpusā un noslēgta visos atlokos, izmantojot armatūras javas. Tā mēs tos redzam apakšstacijās un sadales iekārtās.


Tiek izmantota mitrumizturīga krāsa un emalja, kas tiek liktas pa virsu armatūrai. Novadītāji atšķiras ar klases spriegumu, kas nosaka mikanīta paplāksņu skaitu (no tiem tiek izgatavotas dzirksteļu spraugas), kā arī to attiecību ar darba rezistora pretestību.


Sadales iekārtas darbības laikā, kad spriegums palielinās līdz sabrukumam, darba rezistora pretestība, gluži pretēji, samazinās, kas norāda uz tā nelinearitāti.

Par darba rezistora pamatu tiek izmantoti Vilite (retāk - tervit) diski. Tie izceļas ar tādu īpašību kā higroskopiskums, kas izskaidro nepieciešamību pēc novadītāja korpusa un savienojošo savienojumu hermētiskuma.



Galvenie aizturētāju veidi

  • Novadītājus RVN, RVO, RVE, RVP un RVS izmanto tikai, lai aizsargātu sadales iekārtas un citas augstsprieguma iekārtas no atteicēm pērkona negaisa laikā. Pēdējiem ir īsāks impulsa ilgums, salīdzinot ar pārslēgšanas ierīcēm, kas ir svarīgi šāda veida ierīcēm, jo ​​to iespējas ierobežo iespēja dzēst loku ar dzirksteļu spraugām. Visi secinājumi izriet no šādu novadītāju sastāva: konstrukciju veido viens pēc otra savienotas dzirksteļu spraugas un darba pretestība.
  • RVRD, RVMG un RVM: šie novadītāji jebkurā sadales iekārtā spēj dzēst loku. Iespēja tiek panākta, pateicoties magnētiskajam laukam, kas darbojas no pastāvīgajiem magnētiem: dzirksteļspraugā loka stiepjas un pazūd. Šāda veida ierīces spēj ne tikai aizsargāt sadales iekārtas vai citas augstsprieguma iekārtas no zibens izlādes postošās ietekmes, bet arī aizsargāt pret īslaicīgiem komutācijas pārspriegumiem.
  • RVMK novadītāji būs vislabākā aizsardzība pret pārslēgšanās pārspriegumiem, to konstrukcijā ir šādi moduļi:
    • dzirkstele, kas sastāv tikai no dzirksteļu spraugām,
    • vārsts, ko attēlo tikai rezistori,
    • galvenais, kur atrodas gan darba rezistori, gan dzirksteļu spraugas.
Ir RVMK 750 (1150) novadītājs, kas arī veidots pēc moduļu tipa: visos moduļos ir kondensatori, šunta pretestību bloks, komutācijas un zibens daļas.

Aizturētāju izvietojums un darbības princips

1.Vispārīga informācija

Cauruļveida aizturētāji

Vārstu novadītāji

Līdzstrāvas novadītāji

Pārsprieguma ierobežotāji

Garas dzirksteļu spraugas

1.Vispārīga informācija

Elektrisko instalāciju darbības laikā rodas spriegumi, kas var ievērojami pārsniegt nominālās vērtības (pārspriegums). Šie pārspriegumi var izlauzties cauri iekārtu komponentu elektriskajai izolācijai un atspējot instalāciju. Lai izvairītos no elektriskās izolācijas pārrāvuma, tai ir jāiztur šie pārspriegumi, taču iekārtu kopējie izmēri ir pārāk lieli, jo pārspriegumi var būt 6-8 reizes lielāki par nominālo spriegumu. Lai atvieglotu izolāciju, ar novadītāju palīdzību tiek ierobežoti radušies pārspriegumi un atbilstoši šai ierobežotajai pārsprieguma vērtībai tiek izvēlēta iekārtas izolācija. Iegūtie pārspriegumi ir sadalīti divās grupās: iekšējā (pārslēgšanas) un atmosfēras. Pirmie rodas, pārslēdzot elektriskās ķēdes (induktors, kondensatori, garās līnijas), loka defektus zemē un citus procesus. Tiem ir raksturīga salīdzinoši zema pielietotā sprieguma frekvence (līdz 1000 Hz) un ekspozīcijas ilgums līdz 1 s. Pēdējie rodas atmosfēras elektrības ietekmē, tiem ir impulsa darbības spriegums un īss ilgums (desmitiem mikrosekundēm). Izolācijas elektriskā izturība impulsu laikā ir atkarīga no impulsa formas, tā amplitūdas. Maksimālā impulsa sprieguma atkarību no izlādes laika sauc par volt-sekundes raksturlīkni. Izolācijai ar nevienmērīgu elektrisko lauku raksturīgs strauji krītošs volts-sekundes raksturlielums. Ar vienmērīgu lauku volti-sekundes raksturlielums ir plakans un iet gandrīz paralēli laika asij.

1. att. Aizturētāja un aizsargātā aprīkojuma raksturlielumu atbilstība

pārsprieguma novadītāja elektroinstalācija

Galvenais ierobežotāja elements ir dzirksteles sprauga. Šīs spraugas volt-sekundes raksturlīknei (1. att. 1. līkne) jāatrodas zem aizsargātās iekārtas volts-sekundes raksturlīknes (2. līkne). Kad rodas pārspriegums, spraugai ir jāizlaužas pirms aizsargātās iekārtas izolācijas. Pēc pārrāvuma līnija tiek iezemēta caur ierobežotāja pretestību. Šajā gadījumā spriegumu uz līnijas nosaka strāva I, kas iet caur ierobežotāju, novadītāja pretestība un zemējums Rg. Jo zemākas šīs pretestības, jo efektīvāk tiek ierobežoti pārspriegumi, t.i. starpība starp iespējamo pārspriegumu (4. līkne) un ierobežotāja ierobežoto pārspriegumu (3. līkne) ir lielāka. Bojājuma laikā caur dzirksteles spraugu plūst strāvas impulss.

Spriegumu pāri ierobežotājam noteiktas vērtības un formas strāvas impulsa plūsmas laikā sauc par atlikušo spriegumu. Jo zemāks šis spriegums, jo labāka ir ierobežotāja kvalitāte. Pēc strāvas impulsa pārejas dzirksteļsprauga izrādās jonizēta, un to viegli izlauž ar nominālo fāzes spriegumu. Zemē notiek īssavienojums, kurā caur ierobežotāju plūst rūpnieciskās frekvences strāva, ko sauc par pavadošo. Sekojošā strāva var atšķirties plašā diapazonā. Lai izvairītos no iekārtas izslēgšanas no releja aizsardzības, šī strāva ir jāizslēdz ar ierobežotāju pēc iespējas īsākā laikā (apmēram rūpnieciskās frekvences pusciklā).

Aizturētājiem tiek izvirzītas šādas prasības.

Novadītāja volt-sekundes raksturlielumam ir jābūt zem aizsargājamā objekta raksturlieluma un jābūt plakanam.

Novadītāja dzirksteles spraugai jābūt ar noteiktu garantētu elektrisko stiprumu rūpnieciskajā frekvencē (50 Hz) un ar impulsiem.

Atlikušais spriegums uz ierobežotāja, kas raksturo tā ierobežojošo jaudu, nedrīkst sasniegt bīstamās vērtības iekārtas izolācijai.

Sekojošā strāva ar frekvenci 50 Hz ir jāizslēdz minimālā laikā.

Aizturētājam jāļauj veikt lielu skaitu darbību bez pārbaudes un remonta.

2. att. Aizturētāju iecelšana

Elektriskās ķēdes shēmās Krievijā novadītāji ir apzīmēti saskaņā ar GOST 2.727-68.

Aizturētāja vispārīgais apzīmējums

Cauruļveida ierobežotājs

Pārsprieguma ierobežotāja vārsts un magnētiskais vārsts

Nozare ražo RN, RVN, RNA, RVO, RVS, RVT, RVMG, RVRD, RVM, RVMA, RMVU un cauruļveida sērijas vārstu novadītājus.

Novadītājs RN - zemspriegums, paredzēts aizsardzībai pret atmosfēras pārsprieguma izolāciju elektroiekārtām ar spriegumu 0,5 kV.

Novadītājs RVN - vārsts, aizsardzībai pret elektrisko iekārtu izolācijas atmosfēras pārspriegumu.

RC novadītājs ir paredzēts, lai aizsargātu ierīces transformatoru augstsprieguma bukses izolācijas uzraudzībai.

Novadītājs RVRD ir ar vārstu darbināms novadītājs ar stiepes loku, kas paredzēts elektrisko mašīnu izolācijas aizsardzībai no atmosfēras un īslaicīgiem iekšējiem pārspriegumiem.

Novadītājs RMVU ir vārsts, magnētisks, vienpolārs, paredzēts aizsardzībai pret vilces elektroiekārtu pārsprieguma izolāciju līdzstrāvas instalācijās.

Aizturētājs RA - sērija A, ir paredzēts, lai aizsargātu pret lielu sinhrono mašīnu (turbīnu ģeneratoru, hidroģeneratoru un kompensatoru) ierosmes tinumu pārspriegumu ar nominālo ierosmes strāvu līdz 3000 A.

Arrester RVO - vārsta viegla konstrukcija; ierobežotājs RVS - vārstu stacija; ierobežotājs RVT - vārsts, strāvu ierobežojošs; ierobežotājs PC - vārsts elektrisko instalāciju aizsardzībai lauksaimniecības vajadzībām; RVM, RVMG, RVMA, RVMK sērijas novadītāji - vārstu tips ar magnētiskā loka slāpēšanu, modifikācijas G un A, kombinēti, paredzēti, lai aizsargātu pret atmosfēras un īslaicīgiem iekārtu izolācijas iekšējiem pārspriegumiem (novadītāju jaudas robežās). maiņstrāvas elektrostacijām un apakšstacijām ar nominālo spriegumu 15-500 kV.

Cauruļveida novadītāji RTV un RTF - vinila plastmasa vai šķiedras-bakelīts, kas paredzēti elektrolīniju izolācijas aizsardzībai pret atmosfēras pārspriegumu un ar citiem aizsardzības līdzekļiem, lai aizsargātu staciju un apakšstaciju elektroiekārtu izolāciju ar spriegumu 3, 6, 10, 35, 110 kV.

Cauruļveida aizturētāji

3. att. Cauruļveida ierobežotājs

Cauruļveida dzirksteļsprauga (3. att.) iekārtas normālas darbības laikā ir atdalīta no līnijas ar gaisa spraugu S2. Kad rodas pārspriegums, spraugas S1 un S2 izlaužas un impulsa strāva tiek izvadīta uz zemi. Pēc impulsa strāvas pārejas caur ierobežotāju plūst pavadošā rūpnieciskās frekvences strāva. Gāzi ģenerējošā materiāla (vinila plastmasas vai šķiedras) turētāja (caurules) 1 šaurā kanālā spraugā S1 starp elektrodiem 2 un 3 aizdegas loka. Spiediens uzkrājas būra iekšpusē. Iegūtās gāzes var iziet caur caurumu gredzena elektrodā 3. Kad strāva iet cauri nullei, loks tiek nodzēsts, jo atdziest sprauga S1 ar gāzēm, kas atstāj dzirksteles spraugu. Iezemētajā elektrodā 4 ir bufera tilpums 5, kurā tiek uzkrāta saspiestās gāzes potenciālā enerģija. Kad strāva iet cauri nullei, no bufera tilpuma tiek radīts gāzes sprādziens, kas veicina efektīvu loka dzēšanu.

Rūpnieciskās frekvences ierobežojošo pārtraukto strāvu nosaka turētāja mehāniskā izturība, un tā ir 10 kA šķiedras-bakelīta turētājam un 20 kA vinila plastmasai, kas pastiprināta ar stiklšķiedru uz epoksīdsveķiem. Papildu strāva ar frekvenci 50 Hz tiek noteikta atkarībā no ierobežotāja atrašanās vietas un mainās diezgan plašā diapazonā atkarībā no energosistēmas darbības režīma. Tāpēc ir jāzina minimālās un maksimālās īssavienojuma strāvas vērtības vietā, kur ir uzstādīts ierobežotājs.

Aizturētāja minimālo strāvu nosaka caurules dzesēšanas jauda. Jo mazāks ir izplūdes kanāla diametrs, jo lielāks ir tā garums, jo zemāka ir atslēdzamās strāvas apakšējā robeža. Tomēr pie lielām strāvām caurulē veidojas augsts spiediens. Ja caurules mehāniskā izturība nav pietiekama, ierobežotājs var tikt iznīcināts. Šobrīd tiek ražoti augstas stiprības vinila plastmasas novadītāji ar vislielāko pārrāvuma strāvu līdz 20 kA.

Cauruļveida dzirksteļspraugas darbību pavada spēcīgs skaņas efekts un gāzu emisija. Tādējādi novadītāja PTB-I10 gāzes emisijas zonai ir konusa forma ar diametru 3,5 un augstumu 2,2 m. Novietojot ierobežotājus, ir nepieciešams, lai šajā zonā neietilpst elementi ar augstu potenciālu.

Novadītāja aizsardzības raksturlielums lielā mērā ir atkarīgs no dzirksteļu spraugas volt-sekundes raksturlieluma. Cauruļveida dzirksteļu spraugā spraugu veido stieņu elektrodi, kuriem elektriskā lauka lielās neviendabības dēļ ir stāvs volts-sekundes raksturlielums. Vienlaikus elektrisko lauku aizsargājamās ierīcēs un iekārtās cenšas padarīt vienotu, lai labāk izmantotu izolācijas materiālus un samazinātu izmērus un svaru. Ar vienmērīgu lauku volti-sekundes raksturlielums izrādās plakans, praktiski maz atkarīgs no laika. Šajā sakarā cauruļveida novadītāji ar stāvu volts-sekundes raksturlielumu nav piemēroti apakšstaciju iekārtu aizsardzībai. Parasti ar tiem tiek aizsargāta tikai līnijas izolācija (izolācija, ko nodrošina piekares izolatori). Izvēloties cauruļveida novadītāju, ir jāaprēķina iespējamā minimālā un maksimālā īsslēguma strāva uzstādīšanas vietā un, pamatojoties uz šīm strāvām, jāizvēlas atbilstošs ierobežotājs. Aizturētāja nominālajam spriegumam jāatbilst tīkla nominālajam spriegumam. Iekšējo S1 un ārējo S2 spraugu izmēri tiek izvēlēti pēc īpašām tabulām.

Vārstu novadītāji

Rīsi. 4. att. Vārsta novadītājs (a) un tā dzirksteļu spraugas palielinātā mērogā (b)

PBC-1O tipa pārsprieguma novadītājs (stacionārs pārsprieguma novadītājs 10 kV) ir parādīts 4.a attēlā. Galvenie elementi ir vilite gredzeni 1, dzirksteļu spraugas 2 un darbības rezistori 3. Šie elementi atrodas porcelāna korpusa 4 iekšpusē, kura galos ir speciāli atloki 5 dzirksteļspraugas montāžai un savienošanai. Darba rezistori 3 maina to raksturlielumus mitruma klātbūtnē. Turklāt mitrums, kas nosēžas uz sienām un detaļām ierobežotāja iekšpusē, pasliktina tā izolāciju un rada pārklāšanās iespēju. Lai izslēgtu mitruma iekļūšanu, ierobežotāja korpusu no galiem noblīvē ar plākšņu 6 un blīvgumijas blīvju 7 palīdzību.

Aizturētāja darbs notiek šādā secībā. Kad rodas pārspriegums, trīs sērijveidā savienoti dzirksteļu spraugu bloki 2 izlaužas cauri (4.b att.). Šajā gadījumā strāvas impulss caur darba rezistoriem aizveras zemei. Iegūto sekošanas strāvu ierobežo darbības rezistori, kas rada apstākļus sekotās strāvas loka dzēšanai.

Pēc dzirksteļu spraugu sabrukšanas spriegums pāri ierobežotājam

Ja novadītāja Rr pretestība, ko nosaka darbības rezistori, ir lineāra, tad spriegums pāri novadītājam palielinās proporcionāli strāvai un var kļūt lielāks par pieļaujamo vērtību aizsargātajai iekārtai. Lai ierobežotu spriegumu Ur, pretestība Rr ir nelineāra un samazinās, palielinoties strāvai. Attiecība starp spriegumu un strāvu šajā gadījumā tiek izteikta kā

kur A ir konstante, kas raksturo spriegumu pāri pretestībai Rp pie 1 A strāvas; α - nelinearitātes indekss. Ideāls ir gadījums, kad α=0, jo spriegums Up nav atkarīgs no strāvas.

Aprakstītos novadītājus sauc par vārstu novadītājiem, jo ​​ar impulsu strāvām to pretestība strauji krītas, kas ļauj iziet lielu strāvu ar salīdzinoši nelielu sprieguma kritumu.

5. att. Voltu ampēru raksturlielums vilītiskajam rezistoram

Vilite plaši izmanto kā nelineāro rezistoru materiālu. Lielu strāvu zonā tā nelinearitātes indekss α=0,13-0,2. Tipisks vilite rezistora strāvas-sprieguma raksturlielums ir parādīts 5. att., a. Pie zemām strāvām pretestība Rp ir liela, un spriegums palielinās lineāri, palielinoties strāvai (A apgabals). Pie lielām strāvām pretestība strauji samazinās, un spriegums Ur gandrīz nepalielinās (B reģions).

Vilīta pamatā ir SiC karborunda graudi ar pretestību aptuveni 10-2 Ohm m. Uz karborunda graudu virsmas veidojas 10-7 m bieza silīcija oksīda SiO2 plēve, kuras pretestība ir atkarīga no tai pieliktā sprieguma. Pie zema sprieguma plēves pretestība ir 104–106 omi m. Palielinoties pielietotajam spriegumam, plēves pretestība strauji samazinās, pretestību galvenokārt nosaka karborunda graudi, un sprieguma kritums ir ierobežots.

Darba rezistori tiek izgatavoti disku formā ar diametru 0,1-0,15 m un augstumu (20-60) 10-3 m Ar šķidrā stikla palīdzību karborunda graudi ir cieši saistīti viens ar otru.

Vilite ir ļoti higroskopiska. Lai aizsargātu pret mitrumu, disku cilindriskā virsma ir pārklāta ar izolējošu pārklājumu. Gala virsmas ir saskarē un metalizētas.

Parasti virknē tiek savienoti vairāki darba rezistori disku formā (3.a attēlā ir redzami 10 diski). Ar n diskiem atlikušais spriegums

Lai samazinātu atlikušo spriegumu, disku skaitam n jābūt pēc iespējas mazākam.

Kad strāva tiek novadīta, disku temperatūra paaugstinās. Kad plūst strāvas impulss ar lielu amplitūdu, bet īslaicīgs (desmitiem mikrosekundēm), rezistoriem nav laika uzkarst līdz augstai temperatūrai. Ar ilgu pat mazu rūpnieciskās frekvences strāvu plūsmu (viens puscikls ir vienāds ar 10 ms) temperatūra var pārsniegt pieļaujamo vērtību, diski zaudē vārsta īpašības, un ierobežotājs neizdodas.

Maksimālā pieļaujamā strāvas impulsa amplitūda diskam ar diametru 100 mm ir 10 kA ar impulsa ilgumu 40 μs. Taisnstūra impulsa pieļaujamā amplitūda ar ilgumu 2000 μs nepārsniedz 150 A. Disks bez bojājumiem izlaiž šādas strāvas 20-30 reizes.

Pēc impulsa strāvas pārejas caur ierobežotāju sāk plūst pavadošā strāva, kas ir jaudas frekvences strāva. Strāvai tuvojoties nullei, strauji palielinās vīšanas pretestība, kas izraisa strāvas sinusoidālās formas izkropļojumus. Ķēdes pretestības palielināšanās noved pie strāvas un fāzes leņķa φ samazināšanās starp strāvu un spriegumu (φ-> 0). 5.b attēlā parādītas strāvas līknes darba rezistorā. Šeit 1 ir avota spriegums 50 Hz; 2 - ķēdes strāvas līkne, ko nosaka induktīvā pretestība X; 3 -strāvas līkne, ko nosaka darba rezistors (Rр>>X). Rezistora Rp nelinearitātes dēļ tiek samazināts atgriešanās spriegums (strāvas frekvences spriegums). Strāvas tuvošanās ātruma samazināšana līdz nullei samazina loka jaudu nulles strāvas apgabalā. Tas viss atvieglo starp izlādes spraugas elektrodiem degošā loka dzēšanas procesu. Sakarā ar misiņa elektrodu izmantošanu dzirksteles spraugās pēc tam, kad strāva iet cauri nullei, pie katra katoda veidojas sprauga, kuras elektriskā izturība ir 1,5 kV. Tas nodrošina sekojošās strāvas dzēšanu, kad strāva pirmo reizi iet cauri nullei, un ļauj nodzēst loku dzirksteles spraugās, neizmantojot īpašas loka dzēšanas ierīces.

Vārsta novadītāja dzirksteļu spraugas ierīce ir skaidri redzama no 4. att., b. Elektrodu forma nodrošina vienmērīgu elektrisko lauku, kas ļauj iegūt plakanu volts-sekundes raksturlielumu. Tiek pieņemts, ka attālums starp elektrodiem ir (0,5-1) 10-3 m.

Lādiņa parādīšanās slēgtajā dzirksteles spraugas tilpumā īsā strāvas impulsa laikā ir sarežģīta. Lai atvieglotu dzirksteles spraugas jonizāciju, starp elektrodiem ievieto mikanīta starpliku. Tā kā gaisa dielektriskā konstante ir daudz mazāka nekā vizlai, kas ir daļa no mikanīta, gandrīz elektroda gaisa tilpumā rodas lieli elektriskā lauka gradienti, izraisot tā sākotnējo jonizāciju. Iegūtie elektroni izraisa strauju izlādes veidošanos dzirksteles spraugas centrā.

Eksperimentāli ir noskaidrots, ka viena dzirksteļsprauga spēj atslēgt pavadošo strāvu ar amplitūdu 80-100 A pie efektīvā sprieguma vērtības 1-1,5 kV. Atsevišķu spraugu skaits tiek izvēlēts, pamatojoties uz šo spriegumu. Darba rezistora disku skaitam jābūt tādam, lai maksimālā strāvas vērtība nepārsniegtu 80-100 A. Šajā gadījumā loks tiek dzēsts vienā pusperiodā.

Lai nodrošinātu vienmērīgu slodzi rūpnieciskajā frekvencē, spraugas tiek šuntētas ar nelineāriem rezistoriem 1 (4. att.). Disku termiskā stabilitāte ir paredzēta sekošanas strāvas pārejai viena vai divu pusciklu laikā.

Iekšējiem pārspriegumiem ir zemas frekvences raksturs un tie var ilgt līdz 1 s. Zemās termiskās stabilitātes dēļ vilite nevar izmantot iekšējo pārspriegumu ierobežošanai. Lai ierobežotu iekšējos pārspriegumus, tiek izmantots vilit līdzīgs materiāls tervits, kuram ir augsta termiskā pretestība un paaugstināts nelinearitātes indekss α=0,15-0,29.

6. att. Kombinēts novadītājs ar tervīta rezistoriem

Tervit diski tiek izmantoti kombinētajos novadītājos (6. att., a), kas paredzēti aizsardzībai gan pret iekšējiem (pārslēgšanas), gan ārējiem (atmosfēras) pārspriegumiem. Abi nelineārie rezistori NR1 un NR2 darbojas ar iekšējiem pārspriegumiem (līkne 1 un a 6.b att.). Atmosfēras pārspriegumu laikā, pateicoties lielai strāvai, spriegums uz HP2 izlaužas caur spraugu IP2 un spriegums uz aizsargātās līnijas samazinās (līkne 2).

Vārstu novadītāji darbojas klusi. Darbību skaitu reģistrē speciāls reģistrators, kas ir savienots starp ierobežotāja apakšējo izeju un zemējumu. Visuzticamākie ir elektromagnētiskie reģistratori, kuru armatūra impulsa strāvas pārejas laikā iedarbojas uz skaitīšanas ierīces sprūdrata mehānismu.

Ar att. parādīto dzirksteļu spraugu palīdzību. 4, b, nav iespējams izslēgt strāvu 200-250 A. Šajā gadījumā loka dzēšanai tiek izmantotas magnētiskās sprādziena kameras ar pastāvīgo magnētu. Loka, kas rodas dzirksteles spraugā, tiek iedzīta šaurā spraugā ar keramikas mašīnām magnētiskā lauka ietekmē. Pēc šī principa ir izveidotas dzirksteļu spraugas spriegumam līdz 500 kV. Disku diametra palielināšana līdz 150 mm ļauj palielināt to termisko stabilitāti. Rezultātā kombinētie magnētisko vārstu novadītāji ļauj ierobežot gan iekšējos, gan atmosfēras pārspriegumus.

Galvenās vārsta ierobežotāja īpašības:

Dzēšanas spriegums Ugash ir augstākais jaudas frekvences spriegums, kas tiek pielietots ierobežotājam, pie kura pavadošā strāva tiek droši pārtraukta. Šo spriegumu nosaka ierobežotāja īpašības. Strāvas frekvences spriegums, kas tiek pielikts ierobežotājam, ir atkarīgs no ķēdes parametriem. Ja vienas fāzes īssavienojuma laikā ar zemi brīvajās fāzēs parādās pārspriegums, tad slāpētājam pielikto dzēšanas spriegumu nosaka vienādojums

kur Kz ir koeficients atkarībā no neitrālas zemējuma metodes; Unom - tīkla nominālais līnijas spriegums. Instalācijām ar iezemētu neitrālu Kz = 0,8, izolētai neitrālai Kz \u003d l,l.

Dzēšanas strāva Igash, kas attiecas uz pavadošo strāvu, kas atbilst dzēšanas spriegumam Ugash.

Dzirksteles spraugas loka efektu raksturo koeficients

kur Upr ir dzirksteles spraugas pārrāvuma spriegums ar frekvenci 50 Hz.

Nelineārā rezistora aizsargājošo efektu raksturo aizsardzības koeficients

kur Ures ir spriegums uz ierobežotāja pie impulsa strāvas 5-14 kA. Šim spriegumam jābūt par 20-25% zemākam par aizsargātās izolācijas izlādes spriegumu.

4.līdzstrāvas novadītāji

7. att. Līdzstrāvas novadītājs

Vārstu novadītājus var izmantot, lai aizsargātu iekārtas no līdzstrāvas pārsprieguma. Tomēr līdzstrāvas loka dzēšana ir daudz grūtāka nekā maiņstrāva. Lai izmantotu gandrīz elektrodu sprieguma kritumu, ir nepieciešams ļoti liels skaits dzirksteļu spraugu, jo katra elektrodu pāra spriegums nedrīkst pārsniegt 20–30 V.

Loka dzēšanai vēlams izmantot magnētisko pūšanu ar pastāvīgo magnētu palīdzību. Iegūtais elektrodinamiskais spēks lielā ātrumā pārvieto loku šaurā loka izturīga izolācijas materiāla spraugā. Loka intensīvas dzesēšanas rezultātā palielinās tā pretestība un strāva apstājas.

Vārstu novadītājs tīklam ar spriegumu 3 kV līdzstrāvas ir parādīts 7. att. Darba rezistors 1 sastāv no diviem Wilite diskiem, kas savienoti ar divām dzirksteļu spraugām 2 ar magnētiskā loka slāpēšanu. Uzticams kontakts starp spraugām un diskiem tiek panākts ar atsperes 3 palīdzību, kas vienlaikus ir arī strāvu nesošais elements. Novadītāja galvenie elementi atrodas porcelāna korpusā 6, kas no apakšas ir noslēgts ar vāku 7. Novadītāja blīvējumu veic vāks 4 ar gumijas blīvējumu 5.

Pārsprieguma ierobežotāji

Pamatojoties uz cinka oksīdu, kuram ir izteikta strāvas-sprieguma raksturlīknes nelinearitāte, ir izstrādāta virkne nelineāru pārsprieguma slāpētāju (SPD) nominālajam spriegumam 110-500 kV.

Pārsprieguma ierobežotājs ir nelineārs rezistors ar augstu nelinearitātes koeficientu α=0,04 (pret 0,1 -0,2 par vilit). Tas ir savienots paralēli aizsargātajam objektam (starp potenciālo izeju un zemi) bez izlādes spraugām. Lielās nelinearitātes dēļ pie nominālā fāzes sprieguma caur pārsprieguma ierobežotāju plūst niecīga 1 mA strāva. Pieaugot spriegumam, pārsprieguma ierobežotāja pretestība strauji samazinās, palielinās caur to plūstošā strāva. Pie sprieguma 2,2 Uf, strāva 10 4A. Pēc sprieguma impulsa pārejas strāvu ierobežotāja ķēdē nosaka tīkla fāzes spriegums.

8. att. OPN-500 ierobežotāja voltu ampēru raksturlielums

SPD ierobežo pārslēgšanās pārspriegumu līdz 1,8 Uf līmenim un atmosfēras pārspriegumu līdz (2-2,4) Uf. No OPN-500 strāvas-sprieguma raksturlīknes (8. att.) var redzēt, ka, pārspriegumiem samazinoties no 2Uf līdz Uf, caur rezistoriem plūstošā strāva samazinās par 10 6vienreiz. Papildu strāva, kas plūst pēc ierīces iedarbināšanas, ir maza (miliamperos), tāpat kā jauda, ​​kas izkliedēta rezistoros. Tas ļauj atteikties no vairāku dzirksteļu spraugu secīgas pieslēgšanas un ļauj pieslēgt pārsprieguma ierobežotāju tieši aizsargātajam aprīkojumam, kas ievērojami palielina darbības uzticamību.

Augsta novadīšanas rezistoru nelinearitāte (lielām strāvām α ≈0,04) var ievērojami samazināt pārspriegumus un samazināt iekārtu izmērus, īpaši pie 750 un 1150 kV sprieguma.

Garas dzirksteļu spraugas

RDI idejas autori, tehnisko zinātņu doktors, Sanktpēterburgas Politehniskās universitātes profesors, IEEE vecākais biedrs Georgijs Viktorovičs Podporkins un tehnisko zinātņu kandidāts Aleksandrs Dmitrijevičs Sivajevs uzsāka pirmos eksperimentus, lai izveidotu garas dzirksteļu spraugas. tālajā 1989. gadā un 1992. gadā tika iegūts autorības sertifikāts.

9. att. Garās dzirksteles spraugas shēma

Novadītāja darbības princips ir balstīts uz slīdošās izlādes efekta izmantošanu, kas nodrošina lielu impulsa pārklāšanos virs novadītāja virsmas, un tādējādi novēršot impulsa pārklāšanās pāreju. rūpnieciskās frekvences strāvas jaudas lokā. RDI izlādes elementam, pa kuru attīstās slīdošā izlāde, garums ir vairākas reizes lielāks par aizsargātās līnijas izolatora garumu. Novadītāja konstrukcija nodrošina tā mazāku impulsa elektrisko stiprumu salīdzinājumā ar aizsargāto izolāciju. Garās dzirksteles spraugas galvenā iezīme ir tāda, ka impulsa zibens pārklājuma lielā garuma dēļ īssavienojuma loka izveidošanās iespējamība tiek samazināta līdz nullei.

Ir dažādas RDI modifikācijas, kas atšķiras pēc to gaisvadu līniju mērķa un īpašībām, uz kurām tās tiek izmantotas.

Galvenā RDI priekšrocība ir tā, ka izlāde attīstās gar aparātu caur gaisu, nevis tā iekšpusē. Tas ļauj ievērojami palielināt produktu kalpošanas laiku un palielina to uzticamību.

Garas dzirksteles cilpas tipa ierobežotājs (RDIP)

RDIP-10 ir paredzēts, lai aizsargātu gaisvadu elektrolīnijas ar spriegumu 6-10 kV trīsfāzu maiņstrāva ar aizsargātiem un tukšiem vadiem no inducētiem zibens pārspriegumiem un to sekām, un ir paredzēts lietošanai ārpus telpām pie mīnus 60 °C apkārtējās vides temperatūras. līdz plus 50 °C 30 gadus.

Modulārais dzirksteļu slāpētājs (RDIM)

RDIM ir paredzēts aizsardzībai pret tiešiem zibens spērieniem un inducētiem zibens pārspriegumiem gaisvadu elektrolīnijās (VL) un pieejām apakšstacijām ar spriegumu 6, 10 kV trīsfāzu maiņstrāva ar tukšiem un aizsargātiem vadiem.

RDIM ir vislabākie volt-sekunžu raksturlielumi, tāpēc to vēlams izmantot, lai aizsargātu līniju posmus, kas pakļauti tiešiem zibens spērieniem, kā arī lai aizsargātu piebrauktuves gaisvadu līniju apakšstacijām.

RDIM sastāv no diviem kabeļa gabaliem ar vadu, kas izgatavots no pretestības materiāla. Kabeļu segmenti ir sakrauti kopā tā, lai tiktu izveidoti trīs bitu moduļi 1, 2, 3.



© 2023 globusks.ru - Automašīnu remonts un apkope iesācējiem