Разрядники. Защита от перенапряжений.
Внезапные повышения напряжения до значений, опасных для изоляции электроустановки, называются перенапряжениями. По своему происхождению перенапряжения бывают двух видов: внешние (атмосферные) и внутренние. Prezentacii.com
Атмосферные перенапряжения возникают при прямых ударах молнии в электроустановку или наводятся (индуцируются) в линиях при ударах молний вблизи от них. Внутренние перенапряжения возникают при резких изменениях режима работы электроустановки, например, при отключении ненагруженных линий, отключении тока холостого хода трансформаторов, замыкании фазы в сети с изолированной нейтралью на землю, резонансных, феррорезонансных явлениях и др.
Атмосферные перенапряжения не зависят от номинального напряжения электроустановки и потому их опасность возрастает со снижением класса напряжения электрической сети.
ИНДУКТИВНОЕ Возникают при грозовом разряде вблизи от электроустановки за счет индуктивного влияния грозового облака, заряженного до нескольких миллионов вольт. ПРЯМОЕ ПОПАДАНИИЕ МОЛНИИ При прямом ударе молнии, кроме электромагнитного действия, вызывающего перенапряжения, возникают также механические повреждения.
Атмосферные перенапряжения весьма опасны по своим последствиям. Пробив изоляцию, они могут вызывать КЗ (короткие замыкания), пожары в электроустановках, опасность для жизни людей и др. Поэтому каждая электроустановка должна иметь защиту от перенапряжений
Внутренние перенапряжения делятся на: коммутационные, связанные с включением и отключением; аварийные (дуговые), связанные с коротким замыканием, обрывом резонансные и феррорезонансные, возникающие вследствие неблагоприятного сочетания линии и ее элементов.
В качестве основных защитных средств от атмосферных повреждений применяют молниеотводы, разрядники и искровые промежутки, ОПН. Главной частью всех этих аппаратов является заземлитель, который должен обеспечить надежный отвод зарядов в землю.
Защитное действие разрядника заключается в том, что проходящий в них разряд ограничивает амплитуду перенапряжений до пределов, не представляющих опасности для изоляции защищаемого объекта. Возникающая при этом в разряднике электрическая дуга гасится после исчезновения импульсов перенапряжения раньше, чем срабатывает защита от КЗ, и, таким образом, объект не отключается от сети.
Название вентильных они получили, за свое свойство быть «запертыми» при номинальных уровнях напряжений, и «открываться» при перенапряжении. Таким образом, для защиты используется их способность «открываться» и «закрываться» подобно вентилю. Разрядники постоянно находятся в работе, они жестко присоединены к ошиновке защищаемого оборудования.
На электрических принципиальных схемах разрядники обозначаются 1. Общее обозначение разрядника; 2. разрядник трубчатый; 3. разрядник вентильный; 4. ОПН
Конструктивно разрядник РВН на напряжение 0,5 кВ состоит из единичного искрового промежутка и рабочего нелинейного резистора (1), заключенных в герметичный пластмассовый корпус (2). Искровой промежуток образован двумя фасонными латунными электродами (3), разделенными изолирующей прокладкой (4), закрытой фарфоровой покрышкой.
Р- разрядник В- вентильный; Н- низковольтный; ХХ- номинальное напряжение М- модернизированный; Н- повышенной надёжности; У; Т- климатическое исполнение; 1- категория размещения;
предназначены для защиты от грозовых перенапряжений изоляции линий электропередач, и в совокупности с другими защитными средствами, для защиты изоляции электрооборудования (кроме вращающихся машин) станций и подстанций переменного тока частоты 50 Гц.
В структуре обозначения разрядников РТВ-6, РТВ-10, РТВ-20, РТВ-35, РТВ-110 принято : Р - разрядник ; Т - трубчатый; В - винилпластовый; ХХ - номинальное напряжение; ХХ - нижний предел тока отключения; ХХ - верхний предел тока отключения; У ; Т - климатическое исполнение; 1 - категория размещения
Воздушный промежуток, разделяющий электроды в установках высокого напряжения предохраняют изоляцию от перенапряжений и воздействия электрической дуги.
Ограничители перенапряжения относятся к высоковольтным аппаратам, предназначенным для защиты изоляции электрооборудования от атмосферных и коммутационных перенапряжении. В отличие от традиционных вентильных разрядников с искровыми промежутками и карборундовыми резисторами они не содержат искровых промежутков и состоят только из колонки нелинейных резисторов на основе окиси цинка, заключенных в полимерную или фарфоровую покрышку.
по сравнению с вентильными разрядниками, являются взрывобезопасность, более высокая надежность, снижение уровня перенапряжений, воздействующих на защищаемое оборудование, и возможность контроля старения сопротивлений по току в рабочем режиме.
Существенным недостатком ОПН и вентильных разрядников является невозможность обеспечения с их помощью защиты от квазистационарных перенапряжений (резонансные и феррорезонансные перенапряжения, смещение нейтрали при перемежающейя электрической дуге). При длительных перенапряжениях происходит интенсивное старение ОПН, и они могут отказать, т. е. повредиться.
а — подстанция непосредственно присоединена к ВЛ; б — подстанция присоединена к ВЛ кабельным вводом
