Вентильный разрядник, Конструкция и принцип действия - Характеристики вентильных разрядников
Вентильные разрядники, как и другие типы разрядников, предназначены для ограничения возникающих в электрических сетях коммутационных и атмосферных перенапряжений, с целью предотвращения возможных пробоев изоляции, повреждения оборудования и прочих негативных последствий.
Первый в мире вентильный разрядник был разработан в 1908 г. и представлял из себя комбинацию из многократного искрового промежутка и уравнивающих конденсаторов. В СССР (1935 г.) были разработаны вентильные разрядники с применением тирита, называвшиеся тиритовыми наружными (РТН). В 1960г. был освоен выпуск комбинированных вентильных разрядников - как от грозовых так и от коммутационных перенапряжений.
Конструкция и принцип действия
Вентильный разрядник состоит из двух основных компонентов: многократного искрового промежутка (состоящего из нескольких однократных) и рабочего резистора (состоящего из последовательного набора вилитовых или тиритовых дисков). Многократный искровой промежуток последовательно соединен с рабочим резистором. В связи с тем, что вилит меняет характеристики при увлажнении, рабочий резистор герметично закрывается от внешней среды. Во время перенапряжения многократный искровой промежуток пробивается, задача рабочего резистора -- снизить значение сопровождающего тока до величины, которая сможет быть успешно погашена искровыми промежутками. Вентиль обладает особенным свойством -- его вольт-амперная характеристика нелинейна -- падает с увеличением значения силы тока.
Это свойство позволяет пропустить больший ток при меньшем падении напряжения. Благодаря этому свойству вилита вентильные разрядники и получили свое название. Среди прочих преимуществ вентильных разрядников следует отметить бесшумность срабатывания и отсутствие выбросов газа или пламени.
Рабочие резисторы 3 изменяют свои характеристики при наличии влаги. Кроме того, влага, оседая на стенках и деталях внутри разрядника, ухудшает его изоляцию и создает возможность перекрытия. Для исключения проникновения влаги кожух разрядника герметизируется по торцам с помощью пластин 6 и уплотнительных прокладок из озоностойкой резины.
Работа разрядника происходит в следующем порядке. При появлении перенапряжения пробиваются три последовательно включенных блока искровых промежутков 2. Импульс тока при этом через рабочие резисторы замыкается на землю. Возникший сопровождающий ток ограничивается рабочими резисторами, которые создают условия для гашения дуги сопровождающего тока.
Вентильные разрядники серии РВС на напряжение 15--220 кВ выпускаются с 1947 г. Они также состоят из искровых промежутков и последовательных нелинейных резисторов, но параллельно искровым промежуткам подсоединяются шунтирующие резисторы. Это связано с тем, что с увеличением номинального напряжения у разрядников увеличивается количество единичных искровых промежутков. Например, у разрядников РВС-220 количество единичных искровых промежутков равно 192.
Электроды же каждого единичного искрового промежутка представляет собой конденсатор небольшой емкости С, а следовательно, весь искровой промежуток разрядника состоит из последовательно включенных емкостей С и емкостей Си которые образуются между каждым электродом единичного промежутка и землей.
Искровой промежуток разрядника, таким образом, в электрическом отношении представляет собой емкостную схему (рис.). Напряжение, приложенное к такой схеме, распределяется неравномерно (примерно так же, как по гирлянде изоляторов). На первых искровых промежутках, считая от провода, присоединяющего разрядник, будет большее напряжение, чем на промежутках, удаленных от провода. Такой характер распределения напряжения имеет место у всех многократных искровых промежутков, но при малом их числе неравномерностью распределения напряжения можно пренебречь.
Для равномерного распределения напряжения промышленной частоты по искровым промежуткам разрядники серии РВС снабжаются шунтирующими резисторами Rm, каждый из которых присоединяется параллельно четырем единичным промежуткам, образующим блок искровых промежутков.
Величина сопротивлений шунтирующих резисторов выбирается такой, чтобы проходящий через них ток промышленной частоты был в несколько раз больше тока, проходящего через емкости схемы. В этом случае распределение напряжения по единичным искровым промежуткам будет определяться величиной активных сопротивлений шунтирующих резисторов. При приложении к разряднику импульсного напряжения емкостные сопротивления сильно снижаются и ток, проходящий через емкости, оказывается больше тока, проходящего через активные шунтирующие сопротивления. Распределение напряжения по искровым промежуткам (емкостям) становится неравномерным, что приводит к их каскадному пробою: сначала пробивается промежуток, расположенный ближе к проводу, затем второй от провода, третий и т. д. Так как для каскадного пробоя требуется меньшее напряжение, чем для одновременного пробоя всех промежутков, то коэффициент импульса искровых промежутков снижается и вольт-секундная характеристика выполаживается (коэффициент импульса равен отношению пробивных напряжений при импульсе и 50 Гц).
Для выравнивания распределения импульсного напряжения по искровым промежуткам вентильные разрядники напряжением 110 кВ и выше снабжаются экранирующими металлическими кольцами, прикрепляемыми к головке разрядника. Действие экранирующих колец на разрядниках аналогично действию защитной арматуры на гирляндах изоляторов.
Пробивное напряжение единичных промежутков при промышленной частоте лежит в пределах 2,8--3,2 кВ, а блока искровых промежутков 9--12 кВ.
Конструкция блока искровых промежутков разрядников серии РВС показана на рис. 11. Четыре единичных искровых промежутка 2 помещаются в фарфоровом цилиндре 1, закрытом с обеих сторон пружинящими крышками 3, к которым прикреплены шунтирующие резисторы 5. Картонные шайбы 4 служат для фиксации блока в покрышке. Шунтирующие резисторы -- тиритовые.
Разрядники РВС-110, РВС-150 и РВС-220 предназначай для установки только в сетях с эффективным заземлением нейтрали, в которых при несимметричных к. з. отношение максимально возможного фазового напряжения к линейному не превышает 0,8.
Внутренняя полость фарфоровых покрышек снизу и сверху герметизируется. Верхний и нижний концы покрышки армируются с помощью портландцемента силуминовыми фланцами 2, к которым болтами присоединяется силуминовый или латунный диск 1. Между диском и торцевой шлифованной поверхностью покрышки помещается озоностойкая резиновая прокладка 7, которая и создает герметизацию внутренней полости разрядника.
Так же размещены детали внутри разрядников РВС-20 и РВС-35, но у разрядников РВС-30 и РВС-33 блоки искровых промежутков расположены в верхней части покрышки. Фарфоровые покрышки всех вентильных разрядников серии РВС представляют собой полые цилиндры с ребрами на внешней поверхности, которые позволяют по внешнему виду определять номинальное напряжение разрядника. Так, у разрядников типа РВС-15 на внешней поверхности покрышки пять ребер, а у разрядников РВС-20, РВС-30, РВС-33 и ВРС-35 -- соответственно семь, девять и десять ребер.
В разрядниках РВС на 150 и 220 кВ устанавливается, кроме нормальных элементов, не менее одного элемента с меньшим разбросом по пробивному напряжению для получения импульсных пробивных напряжений, соответствующих характеристике разрядника данного типа.
Для повышения защитных свойств вентильного разрядника нужно снижать остающееся напряжение, чего можно достичь уменьшением коэффициента вентильности б последовательного нелинейного резистора при одновременном повышении дугогасящих свойств искровых промежутков.
Повышение дугогасящих свойств искровых промежутков дает возможность увеличить сопровождающий ток, обрываемый ими, а следовательно, позволяет уменьшить сопротивление последовательного резистора. Техническое усовершенствование вентильных разрядников в настоящее время идет именно этими путями.
Следует отметить, что в схеме вентильного разрядника важное значение имеет заземляющее устройство. При отсутствии заземления разрядник работать не может.
Заземления вентильного разрядника и защищаемого им оборудований объединяются. В тех случаях, когда вентильный разрядник по каким-либо причинам имеет отдельное от защищаемого оборудования заземление, величина его нормируется в зависимости от уровня изоляции оборудования.
Похожие статьи
-
Введение - Характеристики вентильных разрядников
Цель семестровой работы является исследование и доказательство актуальности применения разрядников в производстве. Среди проблем, связанных с тем, что на...
-
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ - Основные понятия о трансформаторах
При подключении к сети в первичной обмотке возникает переменный ток I 1 который создает переменный магнитный поток Ф, замыкающийся по магнитопроводу....
-
Устройство ферментера, Принцип действия, схема - Аэробные и анаэробные биореакторы
Обычно ферментер изготавливают из высококачественной нержавеющей стали, так что он не подвержен коррозии и не выделяет в среду токсичные соли металлов....
-
С развитием системных исследований, с расширением экспериментальных методов изучения реальных явлений все большее значение приобретают абстрактные...
-
Проба брал на ГПУ г. Москвы "Природный заказника "Воробъевы горы"из реки Москва, с помощью стеклянной бутыли. Затем стеклянную бутыль опускал в реку и...
-
Корпус, состоящий из 2х частей верхней и нижней, которые соединены шпилькой А) Прокладка Б) Вал В) Рабочее колесо Г) Подшипник ротора Д) полумуфта...
-
Главным параметром трансформатора является его мощность. Различают электромагнитную, полезную, расчетную и типовую мощности трансформатора....
-
Реакторами идеального (полного) смешения называются реакторы непрерывного действия, в которых осуществляется турбулентный гидродинамический режим. В них...
-
Моделирование бизнес процессов основывается на ряде принципов, которые дают возможность создать адекватные модели процессов. Их соблюдение позволяет...
-
Целью курсовой работы является эффективная организация работы отдела планирования и экономического анализа Могилевского филиала РУП "Белтелеком"....
-
Замена разрядников на ограничители перенапряжения - Расчет трансформаторной подстанции
В настоящее время на ПС и ВЛ производят замену разрядников на ограничители перенапряжения (ОПН), это обусловлено тем, что порог срабатывания ОПН...
-
Характеристика проектованої підсистеми літального апарата - Математичне моделювання
Відомо, що проектування технічного об'єкта пов'язано зі створенням, перетворюванням і представленням у прийнятній формі образу цього об'єкта. Образ...
-
Конструкция деаэрационной колонки - Деаэрация питательной воды
Деаэраторный газ жидкость вода Деаэрационная колонка (см. рис. 4) состоит из корпуса, кольцевого приемного короба, смесительного устройства, верхнего и...
-
Нормальное распределение, также называемое распределением Гаусса, - распределение вероятностей, которое играет важнейшую роль во многих областях знаний,...
-
Основная задача организации зарплаты состоит в том, чтобы поставить оплату труда в зависимость от его коллектива и качества трудового вклада каждого...
-
Струйные насосы - Конструкция центробежного и струйного насосов
Струйные насосы представляют собой разновидность динамического насоса трения. Данные агрегаты не имеют вращающихся частей, в следствие чего жидкость...
-
Прагматические свойства информации - Системная революция и принцип дуального управления
Если семантические свойства информации отражают ситуационный аспект существования системы (осмысленность, оформленность ее бытия), то прагматические...
-
Скорость перемещения заряда в приповерхностной области полупроводника гетероструктуры, являющейся зоной перемещения сигнальных зарядовых пакетов...
-
Молекулярно-массовые характеристики полимеров - Физико-химические свойства растворов полимеров
Полимолекулярность, средние молекулярные массы и молекулярно-массовое распределение. В силу особенностей процесса синтеза макромолекул и возможности их...
-
При работе АЭС должны согласованно действовать множество устройств и механизмов. Это похоже на работу автомобиля. Если вдруг в нем откажут тормоза или...
-
Моделирование бизнес процессов может иметь различную направленность. Это зависит от того, какие проблемы предполагается решить с его помощью. Учет...
-
Разработка и применение новых высокоэффективных материалов (главным образом электротехнической стали и изоляции); Повышение надежности и экономической...
-
Действие на организм, Получение аммиака - Аммиак
Аммиак сильно раздражает слизистые оболочки уже при 0,5%-ном содержании его в воздухе. Острое отравление аммиаком вызывает поражения глаз и дыхательных...
-
А) Углерод (С), кремний (Si), германий (Ge), олово (Sn), свинец (РЬ) - элементы 4 группы главной подгруппы ПСЭ. На внешнем электронном слое атомы этих...
-
Принципы получения гибридных соединений на основе квантовых точек и органических хромофоров В литературе для получения соединений, обладающих...
-
Характеристика існуючої системи управління обіговими коштами Системи управління обіговими коштами базується на системі обліку, яка є джерелом інформації....
-
Для того чтобы приступить непосредственно к созданию модели бизнес-процесса необходимо определить бизнес-метафору для лучшего понимания модели...
-
Характеристики. Степень пористости, Свойства. Удельная площадь поверхности - Пористый кремний
Важнейшей характеристикой пористого кремния, определяющей большинство его физических параметров, является степень пористости или пористость (П). В...
-
Решая проблему синтеза адаптивных систем для радиофизических исследований (АСРФИ), необходимо, как отмечалось выше, иметь возможность цифровой...
-
РАСТВОРЫ. РАСТВОРИМОСТЬ, Общая характеристика и классификация растворов - Растворы
Общая характеристика и классификация растворов Растворы имеют большое значение для живых организмов (питательные вещества усваиваются в виде растворов;...
-
В последнее десятилетие в нашей стране очень сильно возросло потребление парфюмерно-косметических товаров. На российском рынке постоянно появляются новые...
-
Характеристика ионообменной смолы КУ-2 - Ионообменные смолы
Катионит КУ-2 - это многофункциональная сильнокислая смола. Основной характеристикой катионитов является присутствие в составе кислотных групп, водород...
-
Введение, Общая характеристика химического элемента, Физические свойства - Биогенные элементы. Сера
Семра -- элемент шестой группы третьего периода главной подгруппы периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 16....
-
СПОСОБЫ ОПИСАНИЯ СТРУКТУР. МОРФОЛОГИЯ СОЦИАЛЬНО-ПОЛИТИЧЕСКОЙ И ЭКОНОМИЧЕСКОЙ СФЕР Структурное моделирование. Структурный анализ Основная цель...
-
При оценке состояния экосистемы важно учитывать загрязненность водного объекта токсичными веществами. Наибольшую опасность среди них представляют тяжелые...
-
Темой данного дипломного проекта является получение низших олефинов пиролизом бутановой фракций. С целью обеспечения безопасности производства в...
-
Способы очистки коллоидных систем - Общая характеристика дисперсных систем и методы их получения
Некоторые молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем используют для очистки золей от электролитов и молекулярных примесей, которыми полученные...
-
В основе моделирования лежит теория подобия, которая утверждает, что абсолютное подобие может иметь место лишь при замене одного объекта другим точно...
-
Принципы оптимальности в изучении социально-экономических процессов рынка труда
Принципы оптимальности в изучении социально-экономических процессов рынка труда Муравьева Мария Петровна С точки зрения системного анализа рынок труда...
-
Вихідними продуктами для виробництва полівінілхлориду є рідкий вінілхлорид і вода. Вінілхлорид (CH2 = CHCl) - білі пластинки, легкорозчинні у воді....
Вентильный разрядник, Конструкция и принцип действия - Характеристики вентильных разрядников