Введение по установке РДИП
Воздушная линия > Установка длинно-искровых разрядников РДИП на ВЛЗ-10кВ УСТАНОВКА ДЛИННО-ИСКРОВЫХ РАЗРЯДНИКОВ ТИПА РДИП-10 НА ОПОРАХ ВЛ 10 KBС ЗАЩИЩЕННЫМИ ПРОВОДАМИ.Шифр 23.0067
Пояснительная записка 23.0067-ПЗ
1. Общая часть 1.1. Проект установки длинно-искровых разрядников типа РДИП-10 на опорах ВЛ 10 кВ с защищенными проводами разработан ОАО «РОСЭП» по договору от 26.09.2003 № 415 с ОАО «НПО Стример».1.2. В процессе эксплуатации ВЛ 6-10 кВ выявлены недостатки дугозащитных устройств типа SE20.1 и SE20.2 фирмы ENSTO (Финляндия).В частности, при прохождении ВЛЗ в лесистой местности при гололедообразовании или налипании снега ветви деревьев под тяжестью льда (снега) могут опускаться и перекрывать участки таких устройств, не имеющих изоляционного покрытия, и приводить к отключению линий.Кроме того, неоднократные межфазные замыкания при использовании устройств типа SE 20.1 и SE 20.2 могут привести к повреждению оборудования подстанций.1.3. В целях улучшения грозозащиты ВЛ 6-10 кВ с защищенными проводами научно-техническим советом ОАО РАО «ЕЭС России» от 24.03.2000 признано перспективным применение длинно-искровых разрядников (РДИП), основанных на принципе удлинения пути импульсного перекрытия для снижения вероятности перехода импульсного перекрытия в силовую дугу.1.4. Департамент научно-технической политики и международного сотрудничества и Департамент электрических сетей ОАО «ФСК ЕЭС» в информационном письме ИП-О2-2003(Э) от 25.04.2003 для повышения эксплуатационной надежности ВЛЗ 6-10 кВ рекомендовали устанавливать длинно-искровые разрядники петлевого типа (РДИП).2. Указания но применению 2.1. В данном проекте разработаны различные схемы креплений на промежуточных и анкерно-угловых опорах ВЛ длинно-искровых разрядников РДИП-10-4-УХЛ1 по ТУ 3414-023-45533350-2002 в следующих проектах:- Одноцепные железобетонные опоры со стойками С112, СВ110 и СВ105 ВЛ 10 кВ с защищенными проводами Шифр Л56-97.- Двухцепвые железобетонные опоры со стойками С112, СВ110 и СВ164 ВЛ 10 кВ с защищенными проводами Шифр Л57-97.- Железобетонные опоры для совместной подвески защищенных проводов ВЛ 10 кВ и самонесущих изолированных проводов одноцепной ВЛ 0,4 кВ. Шифр 19.0157.- Железобетонные опоры для совместной подвески защищенных проводов ВЛ 10 кВ и самонесущих изолированных проводов двух цепной ВЛ 0,4 кВ. Шифр 20.0027.- Переходные железобетонные опоры ВЛ 10 кВ с защищенными проводами. Шифр 21.0050.2.2. Для каждой опоры, разработанной в указанных проектах (п.2.1), даны указания по применению конкретного типа крепления РДИП-10 (документ 23.0067-05 и др.).2 3 На опорах одноцепной ВЛЗ 10 кВ устанавливается один разрядник РДИП-10, на опорах двухцепной ВЛЗ 10 кВ — два разрядника РДИП-10 (документ 23 0067-01); разрядники устанавливаются поочередно на фазахА, В, С, А и т.д.2.4. Перечень изделий на все крепления дан в документе 23.0067-04.2.5. Общий вид и спецификации для восьми типов креплений (Р1…Р8) даны на чертежах данного проекта.2.6. Рабочие чертежи траверс для креплений Р2 и Р5 даны в документах 23.0067-20 и 23.0067-21.2.7. Область применения разрядников РДИП-10 должна соответствовать требованиям ТУ 3414-023-45533350-2002.2.8. Вопрос применения РДИП-10 на ВЛЗ 10 кВ в акционерных обществах «Краснодарэнерго», «Ставропольэнерго», Ростовэнерго», «Астраханьэнерго» и «Волгоградэнерго» решается на местах с учетом распространения крупных птиц (орлов и др.) в зоне строительства ВЛ.
Схемы размещении длинно-искровых разрядников РДИП-10 на одноцепной и цвухцепной ВЛЗ-10 кВ 23.0067-01
Схема размещения длинно-искровых разрядников РДИП-10 на одноцепной ВЛЗ 10 кВ.
Схема размещения длинно-искровых разрядников РДИП-10 на двухцепной ВЛЗ 10 кВ.
Все страницы раздела наWebsorВведение Установка разрядника РДИП-10 на опоре ВЛЗ-10кВ и схемы их крепления Подбор типов крепления на опоры по различным проектам Установка разрядника РДИП-10 на опорах различного типа Траверсы для монтажа разрядника РДИП-10
Установка и монтаж разрядников.
Трубчатые разрядники устанавливаются непосредственно на опорах воздушных линий электропередач. Своей заземленной частью (наконечником) они крепятся зажимами-хомутами к верхней части (оголовку) опоры или к ее поперечным траверсам. Разрядники через внешние искровые промежутки подключаются ко всем трем фазам воздушной линии. В зависимости от номинального напряжения линии величина этих промежутков выбирается различной. Рис. 47. Установка разрядников типа PC на мачтовой подстанции 10/0,4 кВ: а — на верхней части опоры мачтовой подстанции, б — вместе с предохранителями ПК-10Н
Расположение разрядников при установке выбирают таким, чтобы исключить возможность перекрытия между фазами или на землю струей газов, вырывающихся из выхлопных отверстий разрядников при их срабатывании. Для разрядников типа РТ-10 длина выхлопа составляет 1,5 м, а диаметр выхлопного пучка газов на конце выхлопа — 1 м; те же данные для разрядников типа РТО-35 будут определяться цифрами: 2,5 и 1,5 м соответственно. Чтобы избежать скопления влаги в открытой части трубки, разрядники устанавливают под углом не менее 15°. На рис. 46 показана установка трубчатых разрядников типа РТ на опорах линий напряжением 10 и 35 кВ. Разрядник 4 крепится хомутами 5 к металлической полосе, жестко закрепленной на траверсе или оголовке опоры. Величина внешнего искрового промежутка 2 между проводом линии и электродом 3 должна быть не менее 15—20 мм (для РТ-10) и 60—120 мм (для РТ-35). Меньшие значения искровых промежутков принимаются на подстанциях, при отсутствии средств грозозащиты, а большие — на линиях, при наличии на подстанциях вентильных разрядников. Концы проводов ВЛ закреплены на опорных штыревых изоляторах 1.
Разрядники всех трех фаз подсоединяются к одному общему спуску заземления, сечение которого должно быть не менее 35 мм2. При установке разрядников на подстанции потребителей их располагают на опорах, на которых монтируется мачтовая подстанция. Спуски от них также присоединяют сваркой к общему заземлению ТП.
Расположение разрядников типа PC-10 вместе с высоковольтными предохранителями на поперечной траверсе мачтовой подстанции напряжением 10/0,4 кВ показано на рис. 47, б. Там же (рис. 47, а) показан вариант раздельной установки такого разрядника на верхней траверсе мачтовой подстанции. Натяжение провода воздушной линии воспринимается опорным штыревым изолятором. Рис. 48. Установка низковольтных разрядников типа РВН-0,5: а — на трансформаторе, б — соединение разрядника с выводами НН, в — крепление разрядника
Разрядники низкого напряжения, например типа РВН-0,5 устанавливаются непосредственно на выводах НН трансформаторов. Пример такой установки показан на рис. 48. Разрядник 1 подключается к выводам алюминиевой шинкой 3 сечением 35X4 мм. Крепление разрядника к кронштейну 2 осуществляется хомутом с помощью болтов 4 с гайками диаметром 10 мм. Кронштейн, выполненный из отрезка уголка, закрепляется под болты, стягивающие крышку трансформатора. Такая конструкция обеспечивает надежнее крепление разрядников; оно не требует специальных приспособлений и может быть выполнено в любой ремонтной мастерской.
Контрольные вопросы
- Какие виды перенапряжений вы знаете? Какое действие они оказывают на основное оборудование станций и подстанций?
- Какие защитные средства применяются для защиты сельских электроустановок от перенапряжений?
- Как устроены трубчатые и вентильные разрядники?
- Какие бывают молниеотводы и что такое защитная зона молниеотвода?
- Как защищаются от перенапряжений низковольтные линии и трансформаторные подстанции потребителей? Какие требования предъявляются к средствам защиты этих объектов?
- Приведите пример грозозащиты районной сельскохозяйственной подстанции напряжением 35/10 кВ.
- Назад
- Вперёд
Принцип работы длинно – искрового разрядника РДИП — 10
Принцип работы длинно – искрового разрядника основываются на использовании эффекта скользящего разряда, который обеспечивает большую длину импульсного перекрытия по поверхности разрядника, и предотвращении за счет этого перехода импульсного перекрытия в силовую дугу тока промышленной частоты.
При возникновении на проводе воздушной линии ВЛ индуктированного грозового импульса искровой воздушный промежуток между проводом ВЛ и высоковольтным электродом разрядника пробивается, и напряжение прикладывается к изоляции между металлической трубкой и металлическим стержнем петли, соединённым с кронштейном и имеющим потенциал опоры ( заземление опор ).
Под воздействием приложенного импульсного напряжения во время грозы, вдоль поверхности изоляции петли от металлической трубки к кронштейну разрядника (по плечу с промежуточными электродами) развивается скользящий разряд. Вследствие эффекта скользящего разряда вольт-секундная характеристика разрядника расположена ниже, чем вольт-секундная характеристика изолятора, значит при воздействии грозового перенапряжения разрядник перекрывается, а в данный момент изолятор нет. После прохождения импульсного тока молнии разряд гаснет, не переходя в силовую дугу, что предотвращает возникновение короткого замыкания, повреждение провода и отключение воздушной линии ВЛ.
Более подробно о разряднике длинно — искровом: Физическая закономерность, связанная с переходом импульсного перекрытия в силовую дугу, исследования проводились в разных лабораториях мира. На основании обобщения результатов этих исследований и приобретенного опыта эксплуатации действующих воздушных линии ВЛ в России было принято нормативное соотношение, позволяющее оценивать вероятность возникновения силовой дуги при грозовых перекрытиях изоляции:
Ρ(д)=(1,59UхJхI-6) х 10-²= (1,59E-6)х10-²
где Е=U(ф)/l — средняя напряженность электрического поля вдоль пути перекрытия, кВ/м;
U(ф) — фазное напряжение линии, кВ/м;
l — длина пути перекрытия, м.
Как видно из формулы, при заданном номинальном напряжении вероятность возникновения дуги приблизительно обратно пропорциональна длине пути перекрытия. Значит за счет увеличения l (длинны пути) можно снизить вероятность установления силовой дуги, следовательно, значительно сократить число отключений линий. Данный способ защиты от молнии реализует этот принцип за счет использования специальных разрядников.
Разрядный элемент РДИП — 10, вдоль которого развивается скользящий разряд, имеет длину, в несколько раз превышающую длину защищаемого изолятора линии. Конструкция разрядника обеспечивает его более низкую импульсную электрическую прочность по сравнению с защищаемой изоляцией. Главной особенностью длинно-искрового разрядника является то, что вследствие большой длины импульсного грозового перекрытии вероятность установления дуги короткого замыкания сводится к нулю.
Технические характеристики длинно – искрового разрядника РДИП — 10
Разрядные характеристики РДИП-10 обеспечивают то, что ни один из изоляторов всех трех фаз в данной схеме не перекрывается, поскольку каждый из них защищен разрядником, установленным электрически параллельно ему и расположенным либо непосредственно рядом с изолятором, либо на соседней опоре.
Класс напряжения, кВ |
6, 10 |
Длина перекрытия по изоляционной поверхности, мм, не менее |
360 |
Искровой промежуток, мм |
20-40 |
Импульсное разрядное напряжение, кВ, не более |
120 |
Импульсное напряжение, выдерживаемое внутренней изоляцией, кВ, не менее |
300 |
Одноминутное переменное напряжение, кВ, не менее: — в сухом состоянии — под дождем |
38 28 |
Выдерживаемый импульсный ток 8/20 мкс, кА, не менее |
40 |
Гашение дуги тока двухфазного КЗ на землю с действующем значением периодической составляющей при наибольшем рабочем напряжении ВЛ до 12 кВ, кА |
0,6 |
Масса, кг |
2,4 |
Наиболее распространенные схемы установки разрядников длинно – искровых РДИП-10
Схема размещения длинно-искровых разрядников РДИП-10 на одноцепной ВЛЗ 10 кВ на опорах анкерного типа:
Установка разрядника РДИП-10 на одноцепных угловых промежуточных опорах:
Установка разрядника РДИП-10 на повышенных угловых промежуточны опорах:
1. ТУ 34130-023-45533350-2002 |
РДИП-10 |
2. ГОСТ2590-88 |
Круг 22 L=120 |
3. ГОСТ 5915-70 |
Гайка М12 |
Монтаж разрядника на подвесной изоляции ПС-70
Разрядник закрепляется сверху на серьге подвесного изолятора.
Угол смещения элемента разрядника от оси провода — 30 градусов.
Выставив угол, кронштейн затягивается. Далее регулируете зазоры. Расстояние по горизонтали между юбкой верхнего изолятора и электродом разрядника должно быть примерно 30мм. Выставив его затягиваете все гайки.
Универсальный зажим здесь устанавливается максимально близко, вплотную к поддерживающему зажиму гирлянды.
При монтаже индикатора срабатывания соблюдайте его вертикальное расположение. В то же время он должен располагаться под сферическим электродом разрядника.
Раскатка провода СИП-3
На начальной анкерной опоре закрепляется силовой ролик немного другой конструкции с бандажной лентой. Если на промежуточных траверсах нет петель или крюка за который можно было бы подвесить ролик, то везде применяют девайсы с бандажной лентой.
Технические характеристики и марки монтажных роликов от Ensto, Sicam, Niled, КВТ:
Ensto
Sicam
Niled
КВТ
Раскатка с барабана должна выполняться так, чтобы исключить касание провода земли и стоек опор. Для этого применяется канат-лидер. Он должен быть изготовлен из синтетического троса минимальным диаметром 6мм.
На стандартный барабан от Ensto ST204.2060-0030 легко помещается 1100м такого троса.
Основные требования которые предъявляются к канату:
высокая механическая разрывная нагрузка
низкая подверженность растяжению
стойкость к ультрафиолету и влаге
диэлектрик
Если длина троса недостаточна, то его можно срастить между собой специальными соединительными скобами.
На конечной анкерной опоре закрепляют мотолебедку ST204. На нее ставят барабан с канат-лидером.
Мотолебедка обеспечивает удобство монтажа, в несколько раз сокращает общее время работы.
Портативная раскаточная машинка устанавливается при помощи ленточного или цепного бандажного устройства.
Трос-лидер сначала протягивают через монтажный ролик на конечной опоре, а затем последовательно через промежуточные опоры, протаскивая его по желобам штыревых изоляторов.
Протянутый через весь анкерный участок канат с помощью монтажного чулка соединяют с проводом. Канат-лидер просто связывается компактным узлом прямо к петле монтажного чулка. При этом, в отличии от проводов низкого напряжения СИП-4, вертлюг для СИП-3 применять не нужно.
Край чулка заматывают витками изоленты, чтобы предотвратить его сползание.
Один из монтажников по рации, дает команду другому, управляющему мотолебедкой, на ее включение. Он также должен постоянно следить за прохождением узла соединения троса с проводом вдоль всей линии. А при застревании провода моментально дать команду остановить лебедку.
Протягивать провод СИП нужно равномерно, без рывков, со скоростью менее 5км/ч. При раскатке нельзя допускать касание проводом земли и стоек опор.
Монтаж устройств грозозащиты и заземления
Наибольшую опасность для воздушных линий электропередач представляют собой прямые удары молний. При них атмосферные перенапряжения достигают миллиона вольт и более, и может быть повреждена изоляция линии и оборудования подстанций. Наведенные перенапряжения на проводах имеют меньшие значения, но и они могут превысить 100 кВ и более и нанести ущерб работе электрической сети.
Наиболее распространенным и весьма эффективным способом грозозащиты является подвеска над фазными проводами грозозащитных тросов, принимающих на себя удары молний. Их монтаж ведется аналогично монтажу проводов. Кроме того, на подстанциях и на линиях монтируются стержневые молниеотводы, разрядники и другие устройства защиты.
Провода воздушных линий электропередач, а также и грозозащитные тросы используются одновременно не только для передачи электроэнергии и защиты, но и для передачи высокочастотных сигналов связи, телемеханики и автоматики, с помощью которых осуществляют управление электрическими сетями и необходимые переключения. Для этого на линии и на подстанциях монтируют соответствующие аппараты. В районах, где возможно образование на проводах гололеда, могущего в определенных условиях привести к аварии, монтируются также устройства для плавки или для сбрасывания гололеда и счистки проводов. Иногда монтируются и дополнительные устройства для отбора мощности от проводов воздушных линий электропередач через специальные удаленные от опасного напряжения антенны.
Конструкции опор соединяются с заземляющими устройствами, монтируемыми в грунте (рис. 14) и необходимыми для надежной и безопасной работы воздушных линий электропередач. Подземный заземлит ель имеет вертикальные (иногда — наклонные) и горизонтальные металлические электроды заземления, соединенные между собой сваркой в общий заземляющий контур. От него отводят заземляющие проводники к конструкциям опор и другим элементам БЛ подлежащим заземлению. Монтаж заземляющих устройств весьма трудоемок и механизирован пока еще не полностью. Хотя имеются образцы машин, с помощью которых можно выполнять Комплекс необходимых работ (земляные, укладка горизонтальных электродов, забивка или ввертывание вертикальных электродов, сварка), но на строительстве воздушных линий электропередач они не получили широкого применения из-за высокой стоимости машин и нерентабельности их применения при малых объемах работ на разбросанных объектах, т. е. опорах воздушных линий электропередач, отстоящих одна от другой на сотни метров.
Число электродов и конструкция контура определяются проектом с расчетом обеспечения хорошей проводимости тока заземления и достаточной устойчивости при действии тока, а также длительной работы в условиях подземной коррозии.
Вертикальные (а также и наклонные) электроды чаще всего ввертывают в грунт с помощью ручных машин типа дрелей, имеющих привод от электродвигателя или двигателя внутреннего сгорания и снабженных редуктором, понижающим частоту вращения двигателя. Рабочий устанавливает в вертикальное положение механизм со вставленным в него электродом, заостренный конец которого (иногда снабженный спиралью для облегчения погружения) упирается в грунт в намеченном месте (рис. 14, а). При включении двигателя электрод начинает вращаться и погружается в разрыхляемый грунт под воздействием тяжести механизма и электрода при небольшом дополнительном усилии рабочего. Таким способом удается ввернуть электрод диаметром 10—14 мм на глубину 4—5 м в мягкий и талый грунт за несколько минут.
Для погружения электродов в плотные и мерзлые грунты приходится применять более мощные механизмы, например электрические вибраторы (рис. 14, б). В песчаных грунтах вибраторами удается погрузить электроды на глубину, нужную для достижения хорошо проводящих глубинных слоев земли, залегающих иногда на 15—20 м и более ниже поверхности.
Строительство воздушной линии электропередач заканчивается проверкой всех сооружений, испытаниями, включением под напряжение и сдачей эксплуатационному персоналу.
Источник
Как отличить оригинальный разрядник РДИП-10 от контрафактного?
Основные различия таковы.
Отсутствует маркировка на самой оболочке ПИГР; конструкция кронштейна другая — у контрафакта сварной, у нас штампованный; оконцеватель (алюминиевый колпачок на торце изделия) — у нас в виде стакана цельный, полученный методом выдавливания, у контрафакта сделан из алюминиевой трубы и заглушен с одной стороны алюминиевой пробкой; внешняя поверхность ПИГР сильно затерта, пробой ПИГР при проверке электрической прочности изоляции; пружинные электроды на оригинальных разрядниках и плоские на контрафактных; на контрафактных РДИП шильды бывают «Стример», но без номера партии и номера изделия; как правило, в счетах и сопроводительных документах, контрафактные разрядники маркируются с использованием не римской, арабской 4-ки, т.е. РДИП-10-4-УХЛ1.
Установка на натяжную гирлянду
Первым делом ослабляете крепление плеч разрядника. После чего РДИП отделяется от крепежа.
Кронштейн разворачивается на 180 градусов и одевается только на одно из плеч.
Делается это для того, чтобы петлю разрядники можно было продеть через провод СИП не разрывая его. Теперь оба плеча можно вновь затянуть.
Закрепляете кронштейн крепления на верхней серьге гирлянды и выставляете воздушный зазор. Он замеряется между центральным электродом на разряднике и ближайшей металлической частью арматуры.
Если нет возможности закрепить РДИП за гирлянду, то используют подходящие крепления траверс и укосов.
Разновидности крепежа и расстояния для петлевого разрядника на ВЛЗ-6-10кв:
Угловая анкерная опораПовышенная угловая промежуточнаяУгловая промежуточнаяДвухцепная угловая промежуточнаяДвухцепная анкернаяУгловая анкернаяОдноцепная угловая промежуточная
Устройство искрового разрядника
Конструкция типичного искрового разрядника содержит в себе следующие основные элементы: герметичную камеру, заполненную газом, электроды, устройство гашения дуги.
Когда напряжение на электродах не выше порогового значения, разрядник находится в состоянии покоя. Внутреннее сопротивление (до 1 ГОм) в этом режиме можно считать бесконечно большим.
При увеличении напряжения выше порогового значения на электродах в газе возникает сначала тлеющий разряд, в результате чего напряжение на выводах падает до 80 В. При этом газ разогревается, растет ток через него, что быстро приводит к возникновению дугового разряда, когда внутри устройства образуется плазменный канал низким сопротивлением. После перехода в данное состояние через разрядник протекает значительный ток (до 150 килоампер), а напряжение на выводах падает до значения около 20 В.
Конструкция
Конструктивно зажим СИП состоит из:
- Влагозащищенного или герметичного корпуса (последний предпочтительнее).
- Своеобразной внутренней «клеммы» из одной или нескольких симметричных пластин с шипами пирамидальной формы, которые располагаются в каждом из гнезд.
- Системы крепления, основанной на применении срывной калиброванной головки винта.
- Дополнительной системы размыкания зажима, предназначенной для экстренного снятия.
Внутри корпуса находится специальная смазка, которая герметизирует место прокола, не допуская контакта с проводом воды и воздуха. Этому же способствует специфическая форма зубьев.
Стягивается зажим для СИП обыкновенным болтом с головкой на 13, реже на 17. Всего в системе предусмотрено два болта — один со срывной головкой, другой обычный, который при необходимости можно ослабить, чтобы вытащить провод и разобрать всю конструкцию.
Гнезд для проводов бывает 2 или 4. Они могут быть различного диаметра, например, 16–120 и 6–50. Здесь первая группа цифр — сечение основного провода, вторая — дополнительно подключаемого. Одно из достоинств зажимов СИП — в том, что они (в известных пределах) подгоняются под кабели различных калибров.
Существует два основных вида этих соединителей — со срывной головкой и с динамометрическим ключом, по которому можно выставить усилие зажима. В моделях со срывной головкой срыв происходит при усилии от 9 до 20 Ньютонов (в зависимости от модели). Такого же усилия сжатия необходимо достичь при использовании модификации с динамометрическим ключом, так как необходимо, чтобы зубцы прокололи изоляцию и надежно вошли в металл жилы. При этом зубцы значительно деформируются — именно это, в сочетании со срывом головки зажимного болта, делает зажим для СИП одноразовым. Дело в том, что, в целях борьбы с образованием окислов, пластина с шипами в зажимах выполняется из сравнительно мягкого алюминиевого сплава. В этом его отличие от «прокалывающих» клеммников.
Электрический контакт между соединительными винтами и зубчатыми пластинами отсутствует. Корпуса выполняются из различных полимерных материалов, устойчивых к ультрафиолету и нередко имеющих дополнительное армирование стекловолокном.
Разрядник, его назначение, принцип действия
Разрядники представляют собой защитные аппараты. Они предназначены для защиты изоляции электрооборудования от перенапряжений. Разрядник состоит из двух электродов и дугогасительного устройства.
Один из электродов закрепляют на защищаемой цепи, второй электрод заземляют. Пространство между этими двумя электродами называется искровым промежутком. При определенном значении напряжения между электродами искровой промежуток пробивается и снимает перенапряжение с защищаемого участка цепи.
После пробоя импульсом искровой промежуток становится достаточно ионизированным, чтобы фазные напряжения нормального режима могли пробиться, в связи с этим возникает короткое замыкание. Задача дугогасительного устройства — в наиболее короткие сроки устранить это до того, как сработают устройства защиты.
Принцип действия разрядников. В конструкции разрядников предусмотрен воздушный зазор в перемычке, который соединяет фазы линии электропередач и заземляющий контур. При номинальной величине напряжения цепь в перемычке разорвана. В случае грозового разряда в результате перенапряжения в ЛЭП происходит пробой воздушного зазора, происходит замыкание цепи между фазой и землей и импульс высокого напряжения напрямую уходит в землю.
В вентильном разряднике для гашения дуги используется нелинейное сопротивление
На протяжении многих десятилетий на электрических сетях широко используются вентильные разрядники. Они представляют собой последовательно соединенный газовый разрядник и нелинейное сопротивление. В нашей стране обычно используются сопротивления из вилита — композиционного материала на основе карбида кремния. Сопротивление вилитового резистора тем меньше, чем больше сила тока. Когда происходит импульсное перенапряжение и срабатывает разрядник, сила тока через резистор резко возрастает и его сопротивление снижается. Но когда импульс прошел и продолжается самоподдерживающийся дуговой разряд, сила тока падает, сопротивление резистора возрастает, что приводит к уменьшению напряжения на контактах разрядника. Таким способом гасится дуговой разряд. Вентильный разрядник выдерживает до 20 срабатываний.
Разновидностью вентильного разрядника является магнитовентильный, где для гашения дуги дополнительно используется магнитное поле.
Несколько выбивается из общего ряда трубчатый разрядник, который также относится к искровым. В нем камера не является герметичной и заполнена твердым веществом — поливинилхлоридом. «Земля» выполнена в виде трубки, другой электрод выполнен в виде стержня, коаксиально расположенного в этой трубе. При искровом разряде в толще поливинилхлорида вырабатывается газ, стремящийся выйти наружу. Течение газа осуществляет гашение дуги. Трубчатые разрядники выдерживают до 10 срабатываний. Их основное преимущество — дешевизна, но в остальном их характеристики находятся не на самом высоком уровне, поэтому такие разрядники постепенно заменяют твердотельными.
Допустимо ли удлинять
С длинным проводом удобнее работать, но он повышает сопротивление проводника и соответственно на нем происходит дополнительное падение напряжения. Для обеспечения требуемого тока аппарат приходится переводить в режим максимальных нагрузок, что вызывает быстрый износ устройства. Удлинить кабель, в том числе обратный провод, можно, но с заменой более толстым с большим сечением.
Тогда потери на проводнике не изменятся, но увеличится масса кабеля. Так как удельное сопротивление постоянно для конкретного металла, то увеличив длину проводника вдвое, потребуется увеличить площадь сечения тоже вдвое.
При этом необходимо правильно подсоединять штекеры и клеммы к кабелю. Они должны соединяться методом опрессовки или пайки с последующей изоляцией.
Четкого однозначного запрета на удлинение от производителей нет. Особые требования по обеспечению тока предъявляют к держателям электродов. Однако многие специалисты не рекомендуют удлинять кабель, заявляя, что аппарат может выйти из строя, а производитель при этом снимет гарантию.
Постоянное напряжение сети
Когда ограничители перенапряжения подключены к энергосистеме, они находятся под постоянным воздействием рабочего напряжения. В зависимости от характеристик разрядника, существуют разные пределы уровня постоянного напряжения. Это называется максимальное длительное рабочее напряжение (MCOV) разрядника. Необходимо выбирать ограничитель перенапряжения с такими характеристиками, чтобы максимальное длительно напряжение в энергосистеме, где будет установлено устройство, равнялось или было ниже MCOV разрядника. Следует учитывать как конфигурацию электросети (звезда или треугольник), так и тип подключения разрядника (линейное или фазное). В большинстве случаев ограничители перенапряжения имеют соединение «фаза-земля»
Если же устройство имеет линейное подключение, стоит обратить внимание на межфазное напряжение. В дополнение к этому, для определения оптимальных параметров разрядника необходимо принимать в расчет также и конфигурацию заземления системы – глухое заземление или эффективное заземление (резистивное заземление, временное заземление, отсутствие заземления). Это ключевой фактор при выборе и применении ограничителя перенапряжения
Если конфигурация заземления системы неизвестна, читатель должен предположить, что система не заземлена. В таком случае стоит выбрать разрядник с более высоким постоянным напряжением сети и/или уровнем MCOV. Также необходимо обратить особое внимание он на особые области применения разрядника, как, например, третичная обмотка трансформатора, где один из углов треугольника имеет постоянное заземление. В данном случае нормальное напряжение, постоянно воздействующее на разрядник, будет полностью линейным, даже если ограничитель перенапряжения имеет подключение «фаза-земля»
Это ключевой фактор при выборе и применении ограничителя перенапряжения. Если конфигурация заземления системы неизвестна, читатель должен предположить, что система не заземлена. В таком случае стоит выбрать разрядник с более высоким постоянным напряжением сети и/или уровнем MCOV
Также необходимо обратить особое внимание он на особые области применения разрядника, как, например, третичная обмотка трансформатора, где один из углов треугольника имеет постоянное заземление. В данном случае нормальное напряжение, постоянно воздействующее на разрядник, будет полностью линейным, даже если ограничитель перенапряжения имеет подключение «фаза-земля»
Примеры некоторых из оценок максимальных длительных рабочих напряжений для полимерных разрядников TRANQUELL Дженерал Электрик отмечены в Таблице 2 ниже.
Полимерные разрядники TRANQUELL | |||||||||
8/20 мкс Максимальное напряжение разряда — кВ пик | |||||||||
Номинальное напряжение kVirms | МКОВ kVirms | 0.5 мкс 10 кА макс IR-kV пик | Переключение максимума перенапряжения IR-kV пик | 1.5 kA | 3 kA | 5 kA | 10 kA | 20 kA | 40 kA |
3 | 2.55 | 8.4 | 6.0 | 6.4 | 6.7 | 7.1 | 7.6 | 8.4 | 9.6 |
6 | 5.10 | 16.7 | 11.9 | 12.8 | 13.5 | 14.1 | 15.2 | 16.8 | 19.1 |
9 | 7.65 | 25.0 | 17.8 | 19.2 | 20.2 | 21.1 | 22.7 | 25.1 | 28.3 |
10 | 8.40 | 27.8 | 19.8 | 21.4 | 22.5 | 23.5 | 25.3 | 28.0 | 31.8 |
12 | 10.2 | 33.3 | 23.7 | 25.6 | 26.9 | 28.1 | 30.3 | 33.5 | 38.1 |
15 | 12.7 | 41.7 | 29.7 | 32.0 | 33.7 | 35.2 | 37.9 | 42.0 | 47.6 |
18 | 15.3 | 50.1 | 35.6 | 38.4 | 40.4 | 42.3 | 45.5 | 50.0 | 57.2 |
21 | 17.0 | 56.3 | 40.1 | 43.2 | 45.5 | 47.6 | 51.2 | 56.7 | 64.4 |
24 | 19.5 | 63.9 | 45.5 | 49.1 | 51.6 | 54.0 | 58.1 | 64.3 | 73.0 |
27 | 22.0 | 72.9 | 51.9 | 56.0 | 58.9 | 61.6 | 66.3 | 73.4 | 83.3 |
30 | 24.4 | 80.4 | 57.2 | 61.7 | 64.9 | 67.9 | 73.1 | 80.9 | 91.9 |
36 | 29.0 | 95.9 | 68.3 | 73.6 | 77.4 | 81.0 | 87.2 | 96.5 | 109.6 |
39 | 31.5 | 104.2 | 74.2 | 80.0 | 84.1 | 88.0 | 94.7 | 104.8 | 119.0 |
45 | 36.5 | 120.9 | 86.1 | 92.8 | 97.6 | 102.1 | 109.9 | 121.7 | 138.1 |
48 | 39.0 | 128.7 | 91.6 | 98.8 | 103.9 | 108.7 | 117.0 | 129.5 | 147.1 |
54 | 42.0 | 144.4 | 102.8 | 110.9 | 116.6 | 122.0 | 131.3 | 145.3 | 165.0 |
60 | 48.0 | 163.5 | 116.4 | 125.5 | 132.0 | 138.0 | 148.6 | 164.5 | 186.8 |
66 | 53.0 | 179.9 | 128.0 | 138.1 | 145.2 | 151.8 | 163.5 | 181.0 | 205.5 |
72 | 57.0 | 191.8 | 136.6 | 147.3 | 154.9 | 162.0 | 174.4 | 193.1 | 219.2 |
90 | 70.0 | 241.8 | 172.1 | 185.6 | 195.2 | 204.2 | 219.8 | 243.3 | 276.3 |
96 | 76.0 | 257.4 | 183.2 | 197.6 | 207.8 | 217.4 | 234.0 | 259.0 | 294.1 |
108 | 84.0 | 288.9 | 205.6 | 221.8 | 233.2 | 244.0 | 262.6 | 290.7 | 330.1 |
120 | 98.0 | 326.9 | 241.3 | 251.0 | 263.9 | 276.1 | 297.2 | 329.0 | 373.6 |
132 | 106.0 | 362.7 | 267.7 | 278.5 | 292.8 | 306.3 | 329.7 | 365.0 | 414.4 |
144 | 115.0 | 386.1 | 285.0 | 296.5 | 311.7 | 326.1 | 351.0 | 388.6 | 441.2 |
Термообработка.
Все неповрежденные разрядники прогревались в духовом шкафу при температуре 120 С в течение 36 часов для просушки влаговпитывающего элемента. Измерения параметров разрядников до и после просушки внесены в таблицу 1. Следовательно, можно сделать вывод, что повышенная влажность уменьшает сопротивление разрядников, увеличивая значение тока проводимости. В конечном итоге это вызывает перегрев разрядника, как показано на термограмме 4.
Вывод.
Улучшение параметров грозозащитных разрядников и ОПН после просушки свидетельствует о повышенной их влажности. И хотя показатели потерь мощности еще выше допустимого верхнего предела, при дальнейшей просушке это можно исправить. Возможной причиной попадания влаги вовнутрь корпуса изолятора, является дефект уплотнительных колец на крышках. Поломка разрядников №№1, 8 не были вызвана грозовым разрядом. Скорее всего, эта поломка является результатом некачественного монтажа или неправильной транспортировки.
Особенности конструкции длинно-искрового разрядника РДИП-10-4 УХЛ1
Главным элементом устройства является согнутый в виде петли металлический разрядник, покрытый слоем полимерного материала (полиэтилен высокого давления). Концы стержня помещаются в зажим крепления, дающего возможность присоединить разрядник к штырю изолятора опоры или к иному элементу ВЛ. Поверх изоляции петли в средней части устройства находится металлическая трубка, напротив которой на провод ВЛ крепится зажим. Между этими элементами образуется воздушно-искровой промежуток. В случае появления индуктированного грозового импульса промежуток пробивается, и напряжение прикладывается к изоляции между стержнем петли с потенциалом опоры и металлической трубкой. По поверхности изоляции разрядника от трубки к зажиму проходит скользящий разряд, не переходящий в силовую дугу.