Конструкции на тръбни отводители - Потискане на пренапрежение
3. Конструкции на тръбни отводители
Устройството на тръбната искрова междина (RT) е показано на фиг. 2. Тялото на RT е изолационна тръба 1, изработена от газообразуващ материал (винилпластмаса или влакна) или имаща вътрешна вложка, изработена от такъв материал. RT при нормална работа на инсталацията е отделен от линията с въздушна междина S2. Когато възникне пренапрежение от мълния, пролуките S1 и S2 се пробиват и импулсният ток се разрежда към земята. След преминаването на импулсния ток през разрядника протича съпътстващ ток с индустриална честота. В тесния канал на тръбата в междината S1 между електроди 2 и 3 се запалва дъга. Вътре в тялото се натрупва налягане. Получените газове могат да излязат през отвора в пръстеновидния електрод
Ориз. 2. Тръбна искрова междина Когато токът преминава през нулата, дъгата изгасва поради охлаждането на междината S1 от газовете, напускащи искровата междина. Тръбата е отделена от фазовия проводник чрез външна искрова междина S2 , предотвратяваща разлагането на газообразуващия материал на тръбата под действието на токове на утечка. Когато са изложени на импулс от мълния, и двете междини се пробиват и импулсният ток се разрежда към земята. При протичане след импулсния съпътстващ ток, под въздействието на високата температура на дъговия разряд, материалът на тръбата се разлага, отделя се газ и налягането се повишава. Газовете, които се втурват към отворения край на тръбата, създават надлъжен взрив, което води до изгасване на дъгата, когато токът преминава през нула. В заземения електрод 4 има буферен обем 5, където се натрупва потенциалната енергия на сгъстения газ. Когато токът преминава през нула, се създава газов взрив от буферния обем, който също допринася за ефективното гасене на дъгата (вижте тръбната искрова междина в лабораторията). За RTзадават се горна и долна граница на изключените токове в зависимост от размерите на вътрешния канал на тръбата. Горната граница се дължи на механичната якост на тялото на RT, долната граница се определя от налягането, което зависи от прекъснатия ток, при което се осигурява надеждно гасене на дъгата на последващия ток. Защитната характеристика на искрова междина до голяма степен зависи от волт-секундната характеристика на искрова междина. В тръбна искрова междина междината се образува от пръчковидни електроди, имащи стръмна волт-секунда характеристика поради голямата нехомогенност на електрическото поле. В това отношение тръбните отводители са неподходящи за защита на оборудването на станцията. В експлоатация са РТ с фибробакелитови тръби (тип PT) и тръби от винилова пластмаса (тип PTB). Влакната се използват като газообразуващ материал във влакнесто-бакелитовия ограничител. Тялото на RT е бакелитна тръба. RT от този тип имат камера в затворения край на тръбата, която е буфер и насърчава натрупването на газове, които при преминаване на тока през нулата осигуряват интензивно надлъжно издухване. RT с винилови пластмасови тръби, които имат по-добри изолационни и газообразуващи свойства, имат по-опростен дизайн, по-висока механична якост и, следователно, висока горна граница на прекъснати токове. Характеристика на инсталирането на всички RT е необходимостта от осигуряване на изпускателна зона, в която не трябва да попадат проводници на други фази и заземени конструкции, както и изпускателна зона на RT, която защитава други фази. Размерите на тези зони са значителни, например за RT при 35 kV дължината му е 3 и ширината 1,5 m. В резултат на това тръбните ограничители са широко заменени повечеперфектни устройства за ограничаване на пренапрежението - вентилни отводители. 4. Конструкции на вентилни отводители Вентилният отводител (RV) е искрова междина с единична или многократна искрова междина, свързана последователно с работещ резистор с нелинейна характеристика ток-напрежение (CVC). В някои отводители шунтовите резистори и кондензатори са свързани успоредно на искровите междини, което прави възможно контролирането на разпределението на напреженията с различна продължителност в искровите междини. Шунтовите резистори изравняват разпределението върху искровите междини на бавно променящите се във времето напрежения на мощността и вътрешните пренапрежения. Шунтовите кондензатори се използват както за изравняване на напрежението, така и за регулиране на волт-секундната характеристика на искровите междини, главно когато са изложени на удари на мълния. При излагане на пренапрежения, надвишаващи пробивното напрежение на искровите междини, настъпва техният пробив и през искровите междини и нелинейния резистор започва да протича първо импулсен ток, а след това и съпътстващ ток. Пренапрежението, действащо върху изолацията, ще се определя от спада на напрежението от тези токове през нелинейния резистор, чийто VAC има формата, показана на фиг. 3.
номинално мрежово напрежение на мрежата. За секции със заземена неутрална K3 = 0,8, за изолирана неутрална K3 = 1,1. 3. Охлаждащият ток 1гаш, който се разбира като придружаващ ток, съответстващ на гасящото напрежение Цгаш- 3. Ефектът на дъгата на искровата междина се характеризира с коефициента Kgash = Unp / UrAiu> където Unp е напрежението на пробив с честота 50 Hz на искрова междина. 4. Защитното действие на нелинейния резистор се характеризира чрез коефициента на защита K3AShch = UoCT / ("V2 UrAIIl) * където Uoct е напрежението в разрядника при импулсен ток от 5-14 kA. Това напрежение трябва да бъде 20-25% по-ниско от напрежението на разреждане на защитената изолация. Понастоящем в домашни инсталации се използват следните серии RV: RVP - sub станция; RVS - станция; R VM - магнитна; RVMG - магнитна мълния; RVMK - магнитна комбинирана; RVT - токоограничаваща; RVRD - с разтягаща се дъга. Отводителите от всички класове на напрежение са разделени на четири групи според техните защитни свойства: 1 - серии RVT и RVRD; P - серия RVM; Sh - серия RVS; 1U - серия RVP. Най-добрите свойства са групата RV 1, имам най-ниските стойности на оставащото напрежение, най-лошата - група 1U Серия от разрядници RVP се произвежда за напрежения от 3, 6 и 10 kV Фигура 4 показва разрез на разрядника RVP-6 Набор от искрови междини 4 и серийни резистори 6 са поставени в порцеланов капак 7 и са компресирани от пружина 9. Положението на вилитовия резистор вътре в капакафиксирани с филц 10 или филц. Искровите междини са монтирани вътре в изолационен цилиндър 5. Отводителят е уплътнен с уплътнения 2, изработени от озоноустойчива гума. Горното уплътнение е затворено с метален капак 11, долното уплътнение е затворено с диафрагма 8 и е заклинено с метални натискащи елементи 1. Разрядникът е закрепен със скоба 3. Разрядникът е свързан към токовата шина с болт 1, към заземителната шина с щифт 13. към долното ниво на напрежение от 15 до 220 kV. За да се създаде по-равномерно разпределение на напрежението върху искровите междини, всяка група от четири единични междини е шунтирана с резистор. Разрезът на разрядника RVS - 15 е показан на фиг. 5. В порцелановия капак 3 в горната и долната част на разрядника има блокове от искрови междини 5, между които имавилитни дискове 4. Такова разположение на искровите междини намалява импулсния коефициент на искровата междина. Необходимото контактно налягане се създава от пружини 6, шунтирани с медни ленти. Горният и долният край на гумата са подсилени със силуминови фланци 2, към които се привлича силуминово или месингово покритие 1 чрез озоноустойчиво гумено уплътнение 7, което осигурява уплътняването на вътрешната кухина на разрядника.
Ориз. 6.Комбиниран разрядник с тервитови резистори За защита от атмосферни пренапрежения в изолацията на променливотоковото електрическо оборудване се използва например вентилен разрядникRVS-110MU1: с тегло 175 кг.