Scopul opritoarelor

Descărcătoarele umplute cu gaz sunt dispozitive cu doi sau trei electrozi concepute pentru a proteja echipamentele electronice de supratensiuni accidentale sau pentru a genera impulsuri electrice puternice în intervalele micro și nanosecunde. Principala caracteristică a caracteristicii curent-tensiune a unui eclator de protecție cu doi electrozi este prezența unei tensiuni de prag, sub care eclatorul acționează ca un izolator, iar deasupra ei ca un conductor cu rezistență scăzută.

Înainte de a trece la starea conducătoare, descărcătoarele de comutare sunt echivalente cu un întrerupător deschis. Acestea trec la modul conductor de rezistență scăzută atunci când tensiunea crește peste o valoare de prag sau când un impuls de tensiune ajunge la electrodul de control (în descărcătoarele controlate). Descărcătoarele de protecție și de comutare revin dintr-o stare conducătoare la o stare neconductivă numai după ce tensiunea dintre electrozii principali a fost redusă la o anumită valoare.

În starea conducătoare, datorită rezistenței lor intrinseci scăzute, descărcătorul nu detectează valoarea curentului. De obicei, este limitată de rezistența activă (sau inductivă) a elementelor circuitului. Parametrii caracteristici ai descărcătoarelor: tensiune de prag - de la 70 V la 300 kV, curent admis - până la 150 kA. Pentru unele tipuri de descărcători (protecția circuitelor sub tensiune de funcționare relativ mare), parametrii indică tensiunea la care descărcătorul revine la starea neconductivă. Valorile tipice ale tensiunii sunt de la 50 V la 8 kV. Parametrii importanți ai descărcătoarelor de comutare sunt rata maximă admisă de repetare a impulsurilor (10 - 100 Hz) și durata de viață, care se caracterizează prin numărul garantat de comutări (106 - 107) sau sarcina comutată pe întreaga perioadă de funcționare (103 - 104). C - „încărcare totală”).

Dispozitiv și principiu de funcționare

Designul unui descărcător tipic constă din doi electrozi cu disc plat separați printr-o carcasă ceramică cu vid dielectric (Fig. 1). Dispozitivele sunt de obicei umplute cu gaze inerte și amestecurile acestora la o presiune de 102 până la 106 Pa. Valori caracteristice ale parametrilor decalajului de descărcare a gazului: distanță - până la 1 cm, suprafață - aproximativ 1 cm Dimensiuni minime 8,26 mm (diametrul și înălțimea descărcătoarelor de design „buton), maxim - 120220 mm. Eclatoarele intră în starea conducătoare ca urmare a apariției unei descărcări de gaz. În funcție de scopul dispozitivului, descărcarea poate fi strălucitoare (în intervalul de curent miliamperi), arc (amperi și kiloamperi) sau scânteie (kiloamperi).

Orez. 1.

Principalele procese fizice într-o descărcare luminoasă: dezvoltarea avalanșelor de electroni, eliberarea electronilor din catod sub influența ionilor și fotonilor, redistribuirea potențialului în gol din cauza încărcăturii ionice spațiale, ducând la formarea unui regiune îngustă aproape de catod cu o intensitate mare a câmpului. Valorile caracteristice ale tensiunii de descărcare sunt de sute de volți.

Într-o descărcare cu arc, rolul decisiv îl joacă emisia termică de electroni de la suprafața catodului încălzit prin bombardament ionic. O descărcare cu arc, în comparație cu o descărcare luminoasă, are valori mai mici ale tensiunii de ardere - zeci de volți. Eclatoarele sunt caracterizate printr-o „formă tranzitorie de descărcare a arcului”, în care nu întregul catod este încălzit rapid la o temperatură ridicată, ci doar o microsecțiune a acestuia, în care este posibilă topirea și evaporarea substanței.

O descărcare în astfel de condiții se poate dezvolta într-un nor de vapori în expansiune al materialului catodic. Pentru a asigura durabilitatea necesară a descărcătoarelor în astfel de cazuri, se acordă o atenție deosebită alegerii materialului catodic. Principalele cerințe pentru acesta sunt funcția de lucru scăzută a electronilor și căldura de evaporare relativ scăzută. Un material comun este silicatul de cesiu aluminiu, care umple porii unui burete presat cu pulbere de nichel. În descărcătoarele de comutare cu curent mare (până la 150 kA), catodul este realizat sub forma unei pelicule de cupru depuse pe un substrat de molibden.

O descărcare de scânteie se dezvoltă la o intensitate foarte mare de multiplicare a electronilor într-o avalanșă, cu o generație semnificativă de fotoni capabili să ionizeze molecule de gaz. Descărcarea se formează sub formă de „streamere”, observate vizual ca scântei. Dezvoltarea streamerelor corespunde fizic mișcării rapide a frontului gazului ionizat, datorită faptului că, după ce o parte din electronii avalanșei părăsesc anodul, sarcina spațială pozitivă „trage” în canalul principal de descărcare „fiică” avalanșe de electroni care își au originea în fața frontului ca urmare a fotoionizării moleculelor de gaz.

Avantajele descărcătoarelor: gamă largă de tensiuni și curenți de funcționare, rezistență la suprasarcini de curent, simplitatea proiectării și tehnologiei de fabricație, capacitatea de a funcționa normal în condiții de radiație și temperaturi ambientale ridicate (până la 300 °C). Avantajele determină utilizarea pe scară largă a descărcătoarelor: în prezent sunt produse aproximativ 50 de tipuri de dispozitive. Denumirea tipului include de obicei litera „P” și numărul de proiectare, de exemplu, descărcătorul de supratensiune necontrolat R-150. Unele tipuri sunt desemnate cu două litere și un număr. De exemplu, RU-73 este un eclator controlat cu trei electrozi; RO-49 - eclator ascuțitor pentru aparate cu raze X; RK-160 - descărcător de comutare.

Spre deosebire de comutatoare, descărcătoarele și supresoarele de supratensiune nu sunt echipamente de comutare, ci sunt concepute pentru a proteja liniile și echipamentele de supratensiunile atmosferice și de comutare.

Descărcătoarele sunt concepute pentru a proteja împotriva supratensiunii în timpul fenomenelor atmosferice (furtună) și a comutării greșite în funcționare a personalului. În timpul descărcărilor fulgerelor, tensiunea ajunge la 10 milioane de volți, ceea ce poate deteriora orice instalație electrică. Paratrăsnetul cu tijă și cablu protejează împotriva loviturilor directe de trăsnet. Un eclator este un element care își modifică rezistența în funcție de nivelul tensiunii. La tensiunea normală de funcționare, rezistența sa este mare, iar eclatorul este un izolator. Când tensiunea crește peste nivelul permis, are loc o defecțiune în eclatorul și devine un conductor prin care descărcarea electrică de la firele aeriene intră în pământ, deoarece Descărcătorul este conectat la un capăt la fir și celălalt la electrodul de împământare. Când tensiunea scade la normal, eclatorul devine din nou un izolator.

Descărcătoarele folosesc ca element de lucru goluri și discuri speciale din materiale care își modifică rezistența în funcție de tensiune: (vilit, girit, tervit, carbură de siliciu cu distanțiere de micanit, porțelan sau mica).

Mărimea golurilor de aer depinde de tensiune:

6 kV - 10 mm; 10 kV - 15 mm; 35 kV - 100 mm.

Dispozitivele de oprire pot fi supape (RV) și tubulare (RT). Cele cu supape sunt folosite la stații (S) și substații (P), cele tubulare - pe linii. Pe liniile aeriene se instalează descărcătoare la capătul și începutul liniilor și la 150 m de la începutul și capătul liniei aeriene.

Tipuri de opritoare:

RVO-6 - descărcător ușor de supapă, 6 kV

RVP-10 - statie 16 kV, greutate 2,5 kg

RVS-220 – stație, 220 kV (greutate 400 kg)

RVM-35-valva cu suflare magnetica la 35 kV; greutate 220 kg, până la 110 kV

RVRD-10 – tip supapă cu întindere a arcului, până la 10 kV

RTV-6 – plastic vinil tubular, 6 kV

RTF-110 – fibră-bachelită tubulară pentru masa 110 kV 11 kg

OPNK-6(10) – supresor de supratensiune cariera pentru 6 (10) kV

Conține varistori, de ex. rezistențe neliniare (vilit, carborundum, grafit).

Figura 26 – Descărcător RVO - 10

6.1 Suprimatoare de supratensiune neliniare (OSN). Suprimatoarele de supratensiune sunt dispozitive pentru limitarea profundă (până la 1,6 - 1,85 U f) a supratensiunilor de comutare cu caracteristici de protecție la trăsnet puțin mai bune decât descărcătoarele tradiționale. Limitatoarele au rezistență foarte neliniară pe bază de oxid de zinc. Descărcătoarele și descărcătoarele diferă prin schema de conectare. Limitatoarele de spargere (SGLI) limitează, de asemenea, supratensiunile fază la fază (SGLI – 500 – până la 1260 kV la un curent de 1200 kV). distanța de scurgere a izolației limitatorului este de cel puțin 1,8 cm/kV.

Tensiunea de defalcare a elementului de scânteie al limitatorului OPNI - 500 nu este mai mică de 800 - 1200 μs / 100 kV.

Limitatoarele de tip OPNO (ușoare) sunt instalate numai în acele puncte ale dispozitivului de distribuție care, în timpul oricărei comutări, nu pot ajunge la capătul deschis al unei linii de alimentare cu un singur sens.

Figura 27 - Circuite electrice ale descărcătoarelor și descărcătoarelor de supratensiune

8. REACTORI Reactoarele sunt proiectate pentru a limita mărimea curentului de scurtcircuit în rețele puternice, atunci când curentul de declanșare a întreruptorului este mai mic decât valoarea calculată a curentului de scurtcircuit în rețea, precum și pentru a limita mărimea pornirii. curenții motoarelor electrice puternice. Reactorul reduce rata de creștere a curentului K3, ca și cum ar fi întins-o în timp. Reactorul este o bobină cu rezistență activă scăzută și inductanță mare, datorită căreia creșterea curentului de scurtcircuit sau a curentului de pornire în fiecare fază este „frânată”. Figura 28 - Diagrama reactorului RBAN - 10 Tipuri de reactoare: RB - reactor de beton cu sarma de cupru, vertical; RBA - verticală din aluminiu RBU (G) - aranjament în trepte, G-orizontal; RBD - cu răcire forțată:

Reactoarele sunt selectate în funcție de tensiune, curent, reactanță inductivă, rezistență termică și rezistență dinamică în modul de scurtcircuit.

Descărcătoarele de tip supapă sunt utilizate în circuitele electrice. Aceste dispozitive sunt necesare pentru a preveni supraîncărcările atmosferice. Descărcătoarele de supape sunt, de asemenea, capabile să combată interferența de comutare. Dispozitivele sunt instalate în principal în spatele izolatoarelor. Parametrii principali ai descărcătoarelor includ clasa de tensiune și frecvența nominală.

Supraîncărcarea defecțiunii variază foarte mult între dispozitive. Dacă luăm în considerare modificările staționare, atunci se ia în considerare costul mediu al unui opritor de supapă este de 15 mii de ruble.

Proiectarea și principiul de funcționare a modificărilor

Un descărcător de supapă standard include un rezistor și bănci de condensatoare. Discurile sunt cel mai adesea instalate în partea de sus a structurii. Unitățile de antrenare sunt utilizate de tip cu rezistență scăzută. De asemenea, este de remarcat faptul că există dispozitive cu plăci de capăt speciale. În ceea ce privește conductivitatea pulsului, acestea sunt destul de diferite. Multe modificări funcționează de la modul.

Principiul de funcționare al unui descărcător de supape se bazează pe conversia curentului. În primul rând, pe plăci se aplică tensiune. Un rezistor este responsabil pentru interferența magnetică. Unitatea de condensator permite curentului să treacă printr-o singură direcție. Întregul proces de conversie are loc în modulator. Ieșirea produce curent alternativ cu o frecvență de cel puțin 20 Hz.

Tipuri de dispozitive

Indicatorul de frecvență de funcționare este la 55 Hz. Dispozitivele tubulare sunt utilizate în rețelele de curent alternativ. Modificările magnetice sunt potrivite pentru transformatoarele din seria PE. Dispozitivele staționare sunt incluse într-o categorie separată. Tensiunea lor nominală poate ajunge până la 340 W.

Schimbarea modelelor

Descărcătorul de comutare este ideal pentru centrale electrice de diferite capacități. Discurile în acest caz sunt folosite cu o conductivitate ridicată. Potrivit experților, sensibilitatea unităților condensatoare ajunge la 30 mV. Multe modele folosesc un bloc de diode care previne arderea modulului.

Rezistoarele în sine sunt utilizate, de regulă, de tip val, plăcuțele sunt instalate la o înălțime mică. Descărcătoarele specificate nu sunt adecvate în mod unic pentru transformatoarele din seria RK. O modificare de înaltă calitate costă aproximativ 14.500 de ruble.

Descărcătoare de joasă tensiune

Un descărcător de joasă tensiune este bun pentru că nu se teme de interferențe magnetice. Unitatea este utilizată la frecvență joasă. În acest caz, tensiunea nominală se află în intervalul 100 - 200 V. Multe modificări se pot lăuda cu o conductivitate ridicată și o tensiune reziduală scăzută. De asemenea, este de remarcat faptul că dispozitivele sunt perfect potrivite pentru transformatoarele din seria RK.

Sistemul de protecție pentru descărcătoare este utilizat în principal în clasa ME40. Umiditatea de funcționare este de aproximativ 90%. În acest caz, supraîncărcările atmosferice nu sunt periculoase pentru circuitul electronic. Descărcătoarele nu sunt potrivite pentru transformatoarele din seria KE. Unitățile de condensatoare folosite aici sunt de putere mică. Utilizatorul poate cumpăra un opritor de înaltă calitate la un preț de 8 mii de ruble.

Modificări tubulare

Descărcătoarele tubulare și supapele sunt similare între ele. Se găsesc destul de des la substații. Caracteristica principală a modificării tubulare constă în conductibilitatea sa scăzută. De asemenea, este de remarcat faptul că frecvența de funcționare este în intervalul 40-50 Hz. Multe modificări sunt potrivite pentru transformatoarele din seria KE. Sistemele de protecție sunt utilizate în diferite clase.

Tensiunea de avarie, de regulă, nu depășește 500 V. Umiditatea de funcționare a descărcătorului nu este mai mare de 80%. Nu se tem de suprasolicitarile atmosferice, corpul este perfect protejat. Duzele pentru dispozitive sunt utilizate în principal de tip combinat. Suprapunerile în acest caz sunt folosite destul de rar. Discurile sunt instalate la mică distanță unul de celălalt.

Modificările cu două cutii de condensatoare sunt foarte rare. Capacitatea lor este în medie de 500 de microni. Destul de des, tensiunea nominală nu depășește 450 W. Sistemele de protecție KR sunt rar utilizate. Rezistoarele de tip dipol nu sunt cu siguranță potrivite pentru modificări. Prețul unui descărcător bun variază de la 14 la 20 de mii de ruble.

Modele cu arc extins

Un descărcător de tip supapă cu arc extins poate fi utilizat numai într-un circuit de curent alternativ. Mulți experți spun că modificările au o conductivitate bună la ieșire. Cu toate acestea, problemele cu polaritatea negativă nu apar des. Sistemele de protecție sunt utilizate în principal în clasa PK40. Umiditatea de funcționare a descărcătoarelor este de aproximativ 90%. Aceste dispozitive nu se tem de supraîncărcările atmosferice.

Aceste modificări nu sunt potrivite pentru transformatoarele din seria PA. Dacă vorbim despre parametri, este important să rețineți că tensiunea nominală a acestora nu este foarte mare. În acest caz, frecvența maximă este de 66 Hz. Blocurile de prindere sunt utilizate în diferite conductivitati. Discurile sunt instalate în principal în partea superioară a structurii. Volumul unității condensatoare fluctuează în jurul valorii de 50 pF. Puteți cumpăra un eclator de înaltă calitate într-un magazin de electronice specializat pentru doar 15 mii de ruble.

Caracteristicile descărcătoarelor staționare

Descărcătoarele staționare pot fi utilizate pe transformatoarele din seria KE. Modelele au diferite clase de sisteme de protecție. Dacă credeți opinia experților, conductivitatea lor este în medie de 120 de microni. Destul de des, dispozitivele sunt fabricate cu discuri pe tampoane. Multe modele se laudă cu o sensibilitate ridicată. De asemenea, este de remarcat faptul că unitățile de condensatoare sunt utilizate cu și fără convertoare. Indicatorul de capacitate maximă este de 50 pF.

Descărcătoarele de tip staționar sunt excelente pentru a lucra într-o rețea de curent alternativ, nu se tem de suprasarcinile atmosferice. Rezistoarele sunt de obicei utilizate de tip dipol. În acest caz, clasa de tensiune depinde de modulator. Unele modificări pot fi utilizate la transformatoarele din seria RK40. Cutiile de condensatoare sunt folosite la putere redusă, dar există un filtru pentru interferența magnetică. Un utilizator poate achiziționa un dispozitiv de descărcare bun la un preț de 30 de mii de ruble.

Parametrii modificărilor magnetice

Descărcătorul magnetic de supapă este fabricat cu unul sau mai multe adaptoare. Tensiunea nominală este de aproximativ 500 V. Dispozitivele fără filtre sunt foarte rare. Indicatorii sunt utilizați numai de tip dipol. În acest caz, cutiile de condensatoare sunt instalate în diferite dimensiuni. Foarte des, descărcătoarele magnetice sunt utilizate pe transformatoarele de joasă tensiune. Frecvența de funcționare în acest caz este menținută la 50 Hz. Dispozitivele nu sunt potrivite pentru funcționarea într-un circuit DC.

Parametrul de tensiune de avarie nu este foarte mare. Testarea descărcătoarelor de supape se efectuează folosind teste de sârmă. Umiditatea de funcționare a modificărilor este de 60%. Destul de des, dispozitivele sunt instalate pe plăci care sunt atașate atât la părțile superioare, cât și la cele inferioare. Un utilizator poate achiziționa un eclator bun pentru un preț care începe de la 15 mii de ruble.

Caracteristicile dispozitivelor din seria RVO 12

Descărcătorul de supape din această serie este utilizat pentru a preveni supraîncărcările atmosferice. Tensiunea sa nominală este de 300 V. Dacă credeți experții, dispozitivul nu se teme de probleme cu modularea negativă, această modificare are un filtru dipol. Dacă vorbim despre caracteristicile de design, experții notează locația scăzută a discurilor. Adaptoarele centrale sunt situate lângă modulator. Cutia de condensatoare funcționează la o frecvență de 30 Hz. În acest caz, capacitatea sa este de 5 pF. Tensiunea de avarie a dispozitivului este de 500 V.

Sistemul de protectie este de clasa RK50. Potrivit experților, dispozitivul nu este potrivit pentru transformatoare de înaltă tensiune. Interferența de comutare a acestui model nu este îngrozitoare. Cu toate acestea, este important de reținut că conductorul central se va arde în unele cazuri. În acest caz, umiditatea de funcționare a descărcătorului este la nivelul de 30%. Puteți cumpăra un model din această serie de utilizatori de la 20 de mii de ruble.

Caracteristicile descărcătoarelor RVO 10

Descărcătorul de supape RVO 10 este interesant prin faptul că are doi modulatori. În acest caz, frecvența este controlată de modul. Procesul de conversie nu ia mult timp pentru opritor. Majoritatea experților susțin că acest dispozitiv este excelent pentru transformatoarele din seria RK. În acest caz, sistemul de protecție este de înaltă calitate, iar umiditatea de funcționare este de 60%. Un utilizator poate cumpăra un opritor de supapă RVO 10 la un preț de 18 mii de ruble.

Diferența dintre dispozitivele din seria RVS 35

Descărcătorul de supapă RVS funcționează într-un circuit de curent continuu. Modificarea este potrivită numai pentru transformatoarele din seria PE. Conductivitatea pe discuri este destul de mare. Experții mai spun că actualul proces de conversie nu durează mult.

Unitatea de condensator este utilizată cu capacitate mare. Sensibilitatea modulului este situată la aproximativ 50 mV. Modificarea nu este potrivită pentru transformatoarele din seria KE50. Umiditatea de funcționare a descărcătorului este de aproximativ 60%. Utilizatorul poate achiziționa această modificare la un preț de 22 de mii de ruble.

Caracteristicile dispozitivelor din seria RVO 40

Descărcătorul de supape din seria prezentată are multe avantaje. În primul rând, este de remarcat faptul că conductivitatea sa este menținută la 50 de microni. Pentru modificări tubulare, aceasta este destul de mult. Experții spun, de asemenea, că dispozitivele pot fi utilizate în rețelele AC. Sunt perfecte pentru transformatoarele din seria RK. Conductivitatea de prag a eclatoarelor din seria prezentată se menține la 55 μm.

Tensiunea nominală nu depășește 400 V. Dispozitivele nu sunt potrivite pentru transformatoare din seria KE. Unitatea de condensator este utilizată cu o capacitate mare. În acest caz, se utilizează un sistem de protecție din clasa AK 50 Tensiunea de defectare a modificării este situată la nivelul de 430 V. Modificarea nu are un sistem de protecție împotriva interferenței undelor. Umiditatea de funcționare a descărcătorului este de 50%. Utilizatorul poate achiziționa modelul pentru 18 mii de ruble.

Caracteristicile descărcătoarelor de supratensiune 10

Descărcătorul de supape este utilizat la transformatoarele din seria RK. Izolatoarele pentru aceasta sunt potrivite numai pentru lățimi mici. Dacă credeți opinia experților, conductivitatea opritorului din această serie este destul de mare. Tensiunea nominală este la nivelul de 450 V. În acest moment, capacitatea de comutare este la nivelul de 40 microni. Sistemul de protectie al modificarii este de clasa PE. Într-o rețea de curent alternativ, unitatea de condensator se supraîncălzi foarte rar.

Modificările pentru lucrul cu transformatoare MO sunt rareori utilizate. Capacitatea blocului de condensatoare este de exact 50 pF. Conductorul liniar, care combate zgomotul de impuls, merită o atenție deosebită în dispozitiv. Modularea negativă nu este înfricoșătoare pentru el. Separat, trebuie remarcat faptul că umiditatea de funcționare a descărcătorului este de 80%. Utilizatorul îl poate cumpăra cu 20 de mii de ruble.

ARESTĂRI.

Completat de: Shlemina E.V.

Grupa: 7203

Facultate: EL

Verificat de: Barchenko V.T.

Sankt Petersburg

1. Introducere……………………………………………………………………………………………..3

2. Tipuri de descărcătoare…………………………………………………………………..3

3. Tipuri de descărcătoare…………………………………………………………………..4

4. Denumirea generală a descarcătorului………………………………………………..10

5. Caracteristica volt-secundă…………………………………...10

6. Referințe……………………………………………………..13

Introducere.

Arestorul- un dispozitiv de închidere a circuitelor electrice prin intermediul unei descărcări electrice în gaz, vid sau (mai rar) dielectric solid; conține 2 sau mai mulți electrozi separați de unul sau mai multe goluri de descărcare, a căror conductivitate se modifică brusc atunci când diferența de potențial dintre electrozi devine egală cu o anumită valoare determinată în condiții date - tensiunea de rupere. În funcție de starea decalajului de descărcare și de parametrii circuitului electric, în descărcătoare pot apărea diferite forme de descărcare: descărcare prin scânteie, descărcare strălucitoare (inclusiv descărcarea corona), descărcare cu arc, descărcare de înaltă frecvență sau forme mixte. Descărcătoarele sunt utilizate în inginerie electrică și în diverse domenii ale electronicii radio, automatizări și fizicii experimentale; servesc la protejarea circuitelor și dispozitivelor electrice de supratensiuni, pentru comutarea circuitelor electrice de înaltă frecvență și înaltă tensiune, sunt utilizate și la măsurarea tensiunilor înalte și, uneori, ca indicatori ai gradului de vid în sistemele de vid.

Tipuri de opritoare.

În conformitate cu scopul lor funcțional, există două tipuri principale de descărcători - de protecție și de control. Descărcătoarele de protecție ajută la prevenirea creșterilor excesive de tensiune pe linie sau în instalația la care sunt conectate din cauza defecțiunii descărcătorului. Cele mai simple tipuri de descărcătoare utilizate pentru protejarea rețelelor electrice sunt descărcătoarele cu tijă și claxon, formate din doi electrozi separați printr-un întrefier (respectiv sub formă de tije sau cornuri curbate). Unul dintre electrozi este conectat la dispozitivul protejat, celălalt este împământat. Deoarece în timpul defecțiunii conductivitatea decalajului de descărcare de gaz crește brusc, curentul de descărcare nu se oprește nici după ce tensiunea scade la o valoare normală. Acest curent (așa-numitul curent de însoțire), care este curentul sistemului (sau al instalației) la masă, duce la funcționarea protecției releului, ceea ce presupune o întrerupere temporară a alimentării cu energie a instalației sau a secțiunii de rețea. Funcționarea protecției releului în cazul curentului alternativ poate fi împiedicată prin utilizarea descărcătoarelor tubulare care asigură stingerea arcului de curent însoțitor. În descărcătoarele tubulare, golul de descărcare este situat în canalul unui tub realizat din material izolator generator de gaze. Sub influența căldurii generate în arcul de curent însoțitor, materialul tubului se descompune, eliberând o cantitate mare de gaz; în acest caz, presiunea în canalul tubului crește, se formează un flux de gaz, stingând arcul atunci când curentul însoțitor trece prin zero. Radiourile tubulare sunt utilizate, de regulă, pentru a proteja liniile electrice de curent alternativ de supratensiunile fulgerelor.

Pentru a asigura funcționarea eficientă a eclatoarelor de protecție, tensiunea de defalcare a acestora din urmă trebuie să fie foarte stabilă (independentă de condițiile atmosferice și de starea electrozilor). În plus, caracteristica volt-secundă a decalajului de descărcare - curba dependenței tensiunii sale de defalcare de rata de creștere a tensiunii pe ea - ar trebui să fie relativ plată și să se afle sub caracteristica volt-secundă a izolației dispozitivului protejat. . Aceste cerințe sunt îndeplinite de descărcătoarele de supape, care asigură protecție împotriva trăsnetului și a supratensiunilor de comutare pentru izolarea transformatoarelor și a altor dispozitive electrice.

Eclatoarele de control sunt utilizate pentru a conecta diverse elemente ale generatoarelor de tensiune de impuls într-o anumită secvență, pentru a conecta sarcini la surse puternice de curent de impuls, precum și pentru a conecta elemente ale circuitelor electrice ale echipamentelor de testare de înaltă tensiune etc. Cel mai simplu decalaj de control este un eclator sferic, format din doi electrozi sferici, separați printr-un strat de gaz. În unele tipuri de eclatoare de control, descărcarea dintre electrozi este inițiată la momentul potrivit prin slăbirea rezistenței electrice a eclatorului de descărcare (de exemplu, prin injectarea de gaz fierbinte) sau prin utilizarea unui impuls de aprindere.

Tipuri de opritoare.

Descărcător tubular serveste la protejarea izolatiei liniilor aeriene de supratensiunile atmosferice si cu alte mijloace de protectie pentru protejarea izolatiei echipamentelor electrice ale statiilor si posturilor cu tensiuni de la 3 kV la 110 kV, punctelor slabe de pe liniile electrice si la abordările de substații. Conectarea descărcătoarelor tubulare la părțile purtătoare de curent ale liniilor electrice se realizează printr-un eclator extern.

Este o combinație de două eclatoare conectate în serie (Fig. 1). Prima deschidere (exterioară) a tijei S1 îndeplinește funcția de limitare a supratensiunilor de trăsnet. Al doilea gol (intern) S2 este situat în interiorul tubului 1 din material generator de gaz. Un capăt al tubului este conectat cu un capac metalic 2 împământat, cu un electrod cu tijă 3 atașat la acesta. Cel de-al doilea capăt al tubului este deschis și acoperit de un electrod inel 4. Spațiul interior servește la stingerea arcului electric și, prin urmare, este. numită și stingerea arcului.

Orez. 1. Descărcător tubular.

La limitarea supratensiunilor se pot distinge două etape de funcționare a descărcător tubular. În prima etapă, atunci când sunt expuse la un impuls de fulger, ambele eclatoare se sparg și un curent de impuls trece prin ele, descarcând energia de supratensiune în pământ și astfel o limitează. Caracteristica volt-secundă a unui eclator tubular este determinată în principal de dimensiunile golului extern și are o formă caracteristică tuturor golurilor tijei din aerul atmosferic. Defalcarea repetată a golurilor ionizate de către tensiunea de funcționare duce la aprinderea unui arc electric între electrozi. Începe a doua etapă de funcționare a eclatorului tubular - stingerea arcului curentului însoțitor. Sub influența temperaturii ridicate a arcului, o cantitate mare de gaz este eliberată de pe suprafața interioară a tubului, crescând presiunea în acesta la 15 MPa. Gazele se îndreaptă spre capătul deschis al tubului și creează o suflare longitudinală către arcul de ardere, ceea ce permite arcului să se stingă la prima tranziție a curentului prin zero. Activarea RT este însoțită de eliberarea unei cantități semnificative de gaze ionizate fierbinți și de un efect sonor puternic.
Descărcătorul tubular este un tub de stingere a arcului realizat din clorură de polivinil, cu electrozi atașați la capete diferite. Un electrod este împământat, iar al doilea este situat la mică distanță de zona protejată (distanța este reglată în funcție de tensiunea zonei protejate). Când apare o supratensiune, ambele goluri sunt întrerupte: între descărcător și zona protejată și între cei doi electrozi. Ca urmare a defecțiunii, în tub are loc o generare intensă de gaz și se formează o suflare longitudinală prin orificiul de evacuare, suficientă pentru a stinge arcul.

Descărcător de supapă servește ca mijloc de limitare a supratensiunilor echipamentelor instalațiilor electrice care apar în timpul comutării circuitelor electrice, loviturilor de trăsnet etc.

Orez. 2. Descărcător cu supapă (monofazat).

Este format din eclatoare (1) și rezistențe neliniare (2), închise într-un capac de porțelan închis ermetic (3), care protejează elementele interne ale eclatorului de expunerea la mediul extern și asigură stabilitatea caracteristicilor.

Interfața supapei constă din două componente principale: un eclator multiplu (format din mai multe eclatoare unice) și un rezistor de lucru (format dintr-o serie de discuri vilitice). Eclatorul multiplu este conectat în serie cu rezistența de funcționare. Datorită faptului că vilit își schimbă caracteristicile atunci când este umezit, rezistența de lucru este etanșată ermetic de mediul extern. În timpul unei supratensiuni, un eclator multiplu se sparge, sarcina rezistenței de lucru este de a reduce valoarea curentului de însoțire la o valoare care poate fi stinsă cu succes de eclatoarele. Vilit are o proprietate specială - rezistența sa este neliniară - scade odată cu creșterea valorii curentului. Această proprietate permite trecerea mai multor curent cu o cădere de tensiune mai mică. Datorită acestei proprietăți, opritoarele de supape și-au primit numele. Alte avantaje ale descărcătoarelor de tip supapă includ funcționarea silențioasă și lipsa emisiilor de gaz sau flacără.

Descărcător de supape magnetice(RVMG) constă din mai multe blocuri consecutive cu un eclator magnetic și un număr corespunzător de discuri vilitice. Fiecare bloc de eclatoare magnetice este o combinație alternativă de eclatoare unice și magneți permanenți, închise într-un cilindru de porțelan.

Atunci când se produce o avarie în eclatoarele unice, apare un arc care, datorită acțiunii câmpului magnetic creat de magnetul inel, începe să se rotească cu viteză mare, ceea ce asigură o stingere mai rapidă a arcului în comparație cu descărcătoarele de tip supapă.

Orez. 3. Descărcător de supape magnetice.

Pentru tensiuni de 35-500 kV s-au folosit descărcătoare de supape magnetice de tip RVM. Ele diferă de alte tipuri de descărcători prin prezența blocurilor de eclatoare magnetice (Fig. 3). Astfel de blocuri standard de eclatoare, suplimentate cu rezistențe de disc vilitus, sunt fabricate pentru o tensiune de 35 kV. Blocul de eclatoare magnetice este alcătuit dintr-un set de eclatoare unice 2, separate între ele prin magneți inelari 3. Un singur eclator este alcătuit din doi electrozi de cupru 6 și 8 poziționați concentric, între care se formează o fantă inelară 7. Arcul care ia naștere în fantă se rotește sub influența magneților permanenți cu viteză mare, ceea ce contribuie la stingerea rapidă a acestuia Un set de magneți permanenți și eclatoare simple este plasat în interiorul unui capac de porțelan 1, închis cu capace din oțel. iar electrozii de cupru sunt strâns comprimați de un arc de oțel 4.

Suprimator de supratensiune- Acesta este un eclator fără echivalente. Partea activă a unui astfel de eclator constă dintr-o serie de varistoare, a căror conductivitate depinde neliniar de tensiunea aplicată.

Un difer de scânteie fără eclatori are un răspuns deosebit de rapid: atunci când apare o supratensiune, rezistența unui astfel de decalaj scade brusc, crescând imediat după trecerea sarcinii (în mai puțin de 1 nanosecundă). În același timp, stabilitatea caracteristicilor varistoarelor este menținută după multe operațiuni până la sfârșitul duratei de viață specificate, ceea ce elimină necesitatea întreținerii operaționale.

Orez. 4. Suprimator de supratensiune.

1. Elemente de armare
2. Varistoare
3. Anvelopă de cauciuc nouă
4. Banda de protectie
5. Flanșă

Descărcătorul de supratensiune dintr-o carcasă de polimer poate consta din unul sau mai multe module, fiecare dintre acestea conținând o coloană de varistoare. Varistoarele nu au un efect „cumulativ”, adică. caracteristica curent-tensiune a acestora nu depinde de numărul de operațiuni ale descărcătoarelor de supratensiune. Capacul din silicon este aplicat pe partea activă folosind turnarea directă în vid într-o mașină specială de reținere. Flanșele sunt conectate între ele prin două sau mai multe armături din fibră de sticlă, ceea ce conferă descărcătorului proprietăți mecanice ridicate. Datorită faptului că izolația din silicon este aplicată direct pe variatoare, nu există aer în interior și, ca urmare, nu există descărcări parțiale interne. În plus, condițiile de răcire pentru varistoare sunt îmbunătățite, ceea ce îmbunătățește capacitatea de absorbție a energiei a descărcătorului.
Descărcătorul de supratensiune este format dintr-un izolator exterior din cauciuc siliconic nehalogenat, cu flanșe de capăt și terminale din oțel inoxidabil, aluminiu sau cupru. Interiorul descărcătorului de supratensiune este format din varistoare cu oxid de metal, garnituri de oțel, componente din aluminiu, legături din fibră de sticlă și fibre de aramid. Varistoarele cu oxid de metal sunt „tablete” aglomerate formate în principal din ZnO (90%) și alte substanțe (mai mult de 1%): Bi 2 O 3, Sb 2 O 3, NiO, Cr 2 O 3 . Varistoarele cu oxid de metal sunt acoperite cu un strat de sticlă subțire (<0,1 % веса), содержащим РbО. Силиконовая резина, используемая для внешней изоляции, обладает значительно более высокой гидрофобностью и стойкостью к воздействию ультрафиолетовой радиации, чем фарфоровая изоляция. Кроме того, применение полимерной изоляции снижает массогабаритные параметры ОПН, что расширяет возможность их применения. ОПН могут монтироваться по так называемой «перевернутой» схеме, когда подвод напряжения осуществляется снизу.

Descărcătoarele de supratensiune de 6-110 kV cu izolație polimerică, în comparație cu descărcătoarele de tip supapă, au o serie de avantaje:

1. Varistoarele utilizate în descărcătoarele de supratensiune au stabilitate ridicată, ceea ce
nu se modifică în timpul funcționării pe termen lung;

2. viteza mare de funcţionare a descărcătorului în timpul comutării şi
supratensiuni de fulger;

3. Performanță excelentă a descărcătoarelor de supratensiune pe o gamă largă de operare
temperatură;

4. utilizarea varistoarelor într-un design cu o singură coloană permite
oferă o limitare deosebit de profundă a stresului și, în consecință, mai mult
fiabilitate ridicată a funcționării echipamentelor și îmbunătățirea parametrilor rețelei;

5. reducerea dimensiunii și greutății descărcătoarelor de supratensiune de 10 - 20 de ori vă permite să le instalați
direct în apropierea echipamentului protejat;

6. rezistența mecanică ridicată și greutatea redusă a descărcătorul de supratensiune permite
instalați-le pe linii aeriene de 6-110 kV fără întărirea structurii suporturilor;

7. Descărcătoarele de supratensiune dintr-o carcasă de polimer nu necesită întreținere specială;
deteriorate în timpul transportului și depozitării;

8. Greutatea redusă a descărcătoarelor de supratensiune facilitează instalarea lor atunci când
utilizarea minimă a tehnologiei.

Denumirea generală a opritorului.

Orez. 5. Desemnarea descărcătoarelor.

1. Denumirea generală a opritorului
2. Descărcător tubular
3. Supapă și descărcător de supape magnetice
4. Descărcător de supratensiune