15. Выбор разрядников и опн.
Разрядник электрический аппарат, предназначенный для ограничения перенапряжений в электротехнических установках и электрических сетях. В электрических сетях часто возникают импульсные всплески напряжения, вызванные коммутациями электроаппаратов, атмосферными разрядами или иными причинами. Несмотря на кратковременность такого перенапряжения, его может быть достаточно для пробоя изоляции и, как следствие, короткого замыкания. Для устранения вероятности КЗ, можно применять более надежную изоляцию, но это приводит к значительному увеличению стоимости оборудования,поэтому целесообразно применять разрядники.
1. Трубчатый разрядник представляет собой дугогасительную трубку из газогенерирующих полимеров, с разных концов которой закреплены электроды. Один электрод заземляется, а второй располагается на небольшом расстоянии от него (расстояние регулируется в зависимости от напряжения защищаемого участка). При возникновении перенапряжения пробиваются оба промежутка: между разрядником и защищаемым участком и между двумя электродами.
2. Вентильный разрядник состоит из двух основных компонентов: многократного искрового промежутка (состоящего из нескольких однократных) и рабочего резистора (состоящего из последовательного набора вилитовых дисков). Во время перенапряжения многократный искровой промежуток пробивается, а рабочий резистор снижает значение сопровождающего тока до величины, которая сможет быть успешно погашена искровыми промежутками.
3. Ограничитель перенапряжения нелинейный (ОПН) – это элемент защиты без искровых промежутков на основе нелинейных сопротивлений. При отсутствии перенапряжений ОПН не пропускает ток, при перенапряжении сопротивление ОПН резко снижается, чем и обуславливается эффект защиты от перенапряжения.
Для защиты от атмосферных перенапряжений применяют трубчатые разрядники, для защиты от коммутационных – вентильные. ОПН применяется в обоих случаях.
К основным параметрам разрядников относятся: наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение; номинальное напряжение, номинальный разрядный ток, класс пропускной способности; уровни остающихся напряжений при коммутационных и грозовых импульсах; величина тока срабатывания противовзрывного устройства; длина пути утечки внешней изоляции.
Выбор разрядников и ОПН производят исходя из назначения, конструктивного исполнения (для внутренней или наружной установки), требуемого уровня ограничения перенапряжений, а также схемы сети и ее параметров (наибольшего рабочего напряжения сети, способа заземления нейтрали, величины емкостного тока замыкания на землю и степени его компенсации, длительности существования однофазного или трехфазного замыкания на землю и т.д.).
При этом должны выполняться следующие условия:1. Uном ≥ Uном.с; Uдоп ≥ 1,05·Uном.с; Uост ≤ Uдоп.с, где Uдоп – наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение разрядника, Uдоп.с – наибольшее допустимое напряжение сети, Uост – остающееся напряжение на разряднике (после пробоя).2. Вольт-секундная характеристика разрядника должна быть пологой и находиться на графике ниже характеристики защищаемой сети. Напряжение пробоя должно быть меньше: в установках напряжением до 35 кВ – 9 Uн, в установках напряжением 35 кВ – до 4Uн, в установках напряжением 110 кВ и выше –(2,4. 2)Uн.3. Iном.р ≥ Ip.с.max, где Iном.р – номинальный разрядный ток, Ip.с.max – наибольший расчетный ток сети.4. Imax.р ≥ iуд (3) , где Imax.р – наибольший ток, который способен выдержать разрядник.
9 Устройства защиты от перенапряжений
Разрядником называют аппарат, предназначенный для защиты изоляции электроустановок от атмосферных перенапряжений и позволяющий после срабатывания и ликвидации перенапряжения немедленно восстановить нормальную изоляцию сети по отношению к земле. Разрядники ограничивают атмосферные, а в некоторых случаях (типа РВМК) и внутренние перенапряжения.
Разрядники бывают двух типов – трубчатые и вентильные.
Рис. 9.1. Схема, поясняющая принцип действия искрового промежутка
Простейшим разрядником является искровой промежуток (рис. 1). Он состоит из двух электродов, из которых один соединен с токоведущей частью, а второй — с заземлителем. В нормальном рабочем режиме линии воздушный промежуток отделяет один электрод от другого. Если же по линии распространяется волна перенапряжения U(t), то при определенном напряжении Uпp происходит пробой искрового промежутка. Часть волны перенапряжения, успевшая пройти до момента пробоя искрового промежутка и определяемая зависящим от расстояния между электродами временем разряда tразр, доходит
до распределительного устройства. Оставшаяся часть волны уходит в землю через электрическую дугу, возникшую в искровом промежутке. Запаздывание разряда на tразр — недостаток искрового промежутка. К недостаткам его относится также плохое гашение электрической дуги из-за отсутствия гасителей. Для лучшего гашения дуги приходится увеличивать расстояние между электродами, что приводит к увеличению времени и части волны U(t), пропускаемой разрядником.
Рис. 9.2. Трубчатый (а) и вилитовый
(б) разрядники
1 — стержень; 2 — фибровая трубка; 3, 4 — искровые промежутки; 5 — вилитовые диски; 6 — фарфоровый кожух
Трубчатым разрядником называют аппарат состоящий из соединенных последовательно внешнего (открытого) искрового промежутка (который может быть выполнен в виде рогов) и внутреннего, расположенного внутри трубки.
Если поместить искровой промежуток в трубку из органического стекла (плексигласа) или фибры, то при возникновении дуги трубка выделит много газа под действием высокой температуры. Газ создаст дутье через дуговой столб, улучшив условия гашения дуги. Разрядники такой конструкции, называемые трубчатыми (рис. 9.2, а), применяют на линиях электропередачи. Они не избавлены от запаздывания срабатывания. Стержневой электрод разрядника заземляют. Разрядники устанавливают на всех трех фазах.
Когда на проводе линии у места установки разрядника возникает перенапряжение достаточной величины, оба последовательно соединенных искровых промежутка пробиваются и через разрядник и его заземление проходит ток грозового разряда, благодаря чему величина напряжения на линии снижается. При одновременном срабатывании разрядников на двух или трех фазах или на одной фазе в сетях с глухозаземленными нейтралями под действием рабочего напряжения возникает короткое замыкание. Ток короткого
замыкания протекает через разрядник; между искровыми промежутками образуется электрическая дуга. Под действием высокой температуры дуги внутри трубки выделяется большое количество газов. Газы вырываются из трубки под давлением 100 – 500 атм, производя активную деионизацию дуги. Дуга погасает; нормальная изоляция сети по отношению к земле восстанавливается.
Время гашения дуги составляет один-два полупериода. За это время релейная защита линии не успевает срабатывать, ее выключатель не отключается, и линия сохраняется в работе. Разрядник после гашения дуги вновь готов к работе. Внешний искровой промежуток П2 служит для отделения трубки разрядника от провода линии. Без внешнего промежутка напряжение линии, непрерывно воздействуя на трубку разрядника, вызывало бы прохождение по поверхности трубки токов утечки и как следствие обугливание ее, а с течением времени и сгорание трубки.
Отечественные заводы изготовливали трубчатые разрядники на напряжение 10, 35 и 110 кВ. Для создания необходимой механической прочности фибровая трубка сверху покрыта бакелизированной бумагой. Для определения срабатывания разрядника имеется указатель действия, выполненный в виде бронзовой полоски, которая выдувается газами при срабатывании.
Трубчатые разрядники предназначались для установки на воздушных линиях электропередачи 35 – 110 кВ в местах с ослабленной изоляцией, на пересечениях линий, а также на подходах воздушных линий к подстанциям напряжением 10 кВ и выше.
Вентильным разрядником называют аппарат, состоящий из искровых промежутков и переменного, зависящего от напряжения сопротивления.
Вилитовые разрядники (рис. 9.2, б) состоят из рабочего сопротивления и искрового промежутка, включенных последовательно. Искровой промежуток выполняет ту же роль, что и в разрядниках других типов. Назначение рабочего сопротивления – снизить ток, протекающий после разряда, и улучшить условия гашения дуги. Вилитовые разрядники — наиболее усовершенствованные устройства для защиты электрооборудования электростанций и подстанций от возникающих перенапряжений.
Искровой промежуток 4 и рабочее сопротивление, набираемое из вилитовых дисков 5, помещают в фарфоровый кожух 6. В качестве сопротивления используют вилит – материал, состоящий из карборунда и графита в порошкообразном виде. Для связи этих материалов в общую массу применяют растворимое стекло. Вилитовые сопротивления изготовляют в виде прессованных дисков толщиной 20 и диаметром 75 – 100 мм. Характерной особенностью вилита является зависимость его электрического сопротивления (нелинейное сопротивление) от приложенного напряжения: чем выше приложенное напряжение, тем меньше сопротивление вилита, и наоборот. В результате ток, протекающий через разрядник после разряда под действием рабочего напряжения в линии, уменьшается в несколько раз. При этом искровой промежуток надежней гасит дугу. Разделение искрового промежутка на несколько единичных промежутков улучшает условия гашения дуги в разряднике.
Число единичных искровых промежутков и вилитовых дисков в вилитовом разряднике должно быть тем больше, чем выше номинальное напряжение защищаемого распределительного устройства.
Разрядник высокого напряжения состоит из нескольких вилитовых дисков и последовательно соединенных с ними искровых промежутков. Со стороны искровых промежутков разрядник присоединяют к фазному проводу защищаемой установки; с другой стороны разрядник присоединяют к заземлителю. Разрядники подключаются ко всем трем фазам.
При возникновении перенапряжения достаточной величины, искровые промежутки разрядника пробиваются и через вилитовые диски и заземление устремляется ток; величина перенапряжения снижается. Так как в первый момент пробоя искровых промежутков к вилитовым дискам прикладывается большое напряжение, то сопротивление вилита становится малым, а ток разряда большим, что очень эффективно снижает величину перенапряжения.
При одновременном срабатывании разрядников на нескольких фазах или одной фазе в сетях с глухозаземленными нейтралями через разрядники создается короткое замыкание с протеканием тока короткого замыкания рабочей частоты (сопровождающий ток). Так как после срабатывания разрядника величина перенапряжения снижается, то сопротивление вилита резко увеличивается. Благодаря этому ток короткого замыкания рабочей частоты уменьшается и после первого перехода через нулевое значение прекращается; разрядник вновь оказывается готовым к работе.
Вилитовые разрядники изготовляют на номинальные напряжения установок до 220 кВ включительно. Вилитовые разрядники устанавливают обычно в РУ станций и подстанций, связанных с воздушными линиями электропередачи.
Разрядники вентильные серии РВС от 110 до 220 кВ предназначены для защиты от атмосферных перенапряжений изоляции электрооборудования переменного тока частотой 50 и 60 Гц. Изготавливаются для сетей с эффективно заземленной нейтралью.
Кроме указанных выше разрядников существуют еще другие типы устройств:
Магнитовентильный разрядник (РВМГ) — состоит из нескольких последовательных блоков с магнитным искровым промежутком и соответствующего числа вилитовых дисков. Каждый блок магнитных искровых промежутков представляет собой поочередное соединение единичных искровых промежутков и постоянных магнитов, заключенное в фарфоровый цилиндр.
При пробое в единичных искровых промежутках возникает дуга, которая за счет действия магнитного поля, создаваемого кольцевым магнитом, начинает вращаться с большой скоростью, что обеспечивает более быстрое, по сравнению с вентильными разрядниками, дугогашение.
Cтержневые искровые промежутки также известные как «дугозащитные рога» применяются для защиты от пережога защищенных проводов и перевода однофазного КЗ в двухфазное. Для возникновения дуги необходим ток КЗ превышающий 1 кА. Вследствие относительно низкого напряжения (6-10кВ против 20кВ в сетях Финляндии) и высокого сопротивления заземления «дугозащитные рога» в российских сетях не срабатывают.
В настоящее время на ВЛ 6-10 кВ они запрещены «Положением о технической политике» ФСК.
Разрядник длинно-искровой. Принцип работы разрядника основан 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. Разрядный элемент РДИ, 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.
Существуют различные модификации РДИ, отличающиеся назначением и особенностями ВЛ, на которых они применяются.
РДИ предназначены для защиты воздушных линий электропередачи напряжением 6-10 кВ трехфазного переменного тока с защищёнными и неизолированными проводами от индуктированных грозовых перенапряжений и их последствий и прямого удара молнии; рассчитаны для работы на открытом воздухе при температуре окружающего воздуха от минус 60 °C до плюс 50 °C в течение 30-и лет.
Основное преимущество РДИ: разряд развивается вдоль аппарата по воздуху, а не внутри его. Это позволяет значительно увеличить срок эксплуатации изделий и повышает их надежность.
Ограничитель перенапряжения нелинейный (ОПН) – это аппарат защиты электрооборудования от перенапряжений без искровых промежутков. ОПН на сегодняшний день являются наиболее эффективным средством защиты оборудования электрических сетей. Данные аппараты обладают достаточно высокими эксплуатационными свойствами и надежностью.
Рис. 9.3. Внешний вид ОПН 27-220 кВ
Активная часть ОПН состоит из легированного металла, при подаче напряжения он ведет себя как множество последовательно соединенных варисторов. Принцип действия ОПН основан на том, что проводимость варисторов нелинейно зависит от приложенного напряжения. При отсутствии перенапряжений ОПН не пропускает ток, но как только на участке сети возникает перенапряжение, сопротивление ОПН резко снижается, чем и обуславливается эффект защиты от перенапряжения. После окончания действия перенапряжения на выводах ОПН, его сопротивление опять возрастает. Переход из «закрытого» в «открытое» состояние занимает единицы наносекунд (в отличие от разрядников с искровыми промежутками, у которых это время срабатывания может достигать единиц микросекунд).
Нелинейные ограничители перенапряжений предназначены для использования в качестве основных средств зашиты электрооборудования станций и сетей среднего и высокого классов напряжения переменного тока промышленной частоты от коммутационных и грозовых перенапряжений. При их разработке были использованы последние технологические достижения и опыт эксплуатации ОПН в отечественной и зарубежной практике. Ограничите
ли рекомендуется применять вместо вентильных разрядников соответствующих классов напряжения при проектировании, эксплуатации, техническом перевооружении и реконструкции электроустановок.
ОПН 6-110 кВ с полимерной изоляцией, по сравнению с вентильными разрядниками, обладают целым рядом преимуществ:
- варисторы, применяемые в ОПН, обладают высокой стабильностью, которая не изменяется в процессе длительной эксплуатации;
- большое быстродействие срабатывания ОПН при коммутационных и грозовых перенапряжениях;
- отличные пиковые характеристики ОПН в широком диапазоне рабочей температуры;
- применение варисторов в одно колонковом исполнении позволяет обеспечить особенно глубокое ограничение напряжений и, соответственно, более высокую надежность работы оборудования и улучшение параметров сети;
- уменьшение габарита и веса ОПН в 10 — 20 раз позволяет установить их непосредственно вблизи защищаемого оборудования;
- высокая механическая прочность и малая масса ОПН позволяет устанавливать их на ВЛ 6-110 кВ без усиления конструкции опор;
- ОПН в полимерном корпусе не требуют специального обслуживания, не повреждаются при транспортировке и хранении;
- малые массо-габариты ОПН позволяют легко выполнять их монтаж при минимальном использовании техники.
 Трубчатые разрядники серии РТВ 10 – 110 кВ |
 Разрядники вентильные РВС 110 – 220 кВ |
 Ограничители перенапряжений 10-220 кВ |
7. Разрядники и ограничители перенапряжений.
В отличие от выключателей разрядники и ограничители перенапряжений не являются коммутационной аппаратурой, а предназначены для защиты линии, оборудования от атмосферных и коммутационных перенапряжений.
Разрядники предназначены для защиты от перенапряжений при атмосферных явлениях (гроза) и неправильных оперативных переключениях персонала. При грозовых разрядах напряжение достигает 10 млн. Вольт, что может вывести из строя любую электроустановку. От прямых ударов молнии защищают стержневые и тросовые молниеотводы. Разрядник представляет собой элемент, изменяющий свое сопротивление в зависимости от уровня напряжения. При нормальном рабочем напряжении его сопротивление — большое и разрядник является изолятором. При увеличении напряжения выше допустимого в разряднике происходит пробой и он становится проводником, по которому электрический разряд от проводов воздушной линии уходит в землю, т.к. разрядник одним концом присоединен к проводу а другим к заземлителю. При уменьшении напряжения до нормального, разрядник опять становится изолятором.
В разрядниках применяются в качестве рабочего элемента воздушные промежутки и специальные диски из материалов, изменяющих свое сопротивление в зависимости от напряжения:(вилит, гирит, тервит, карбид кремния с миканитовыми, фарфоровыми или слюдяными прокладками).
Величина воздушных промежутков зависит от напряжения:
6 кВ — 10 мм ; 10 кВ — 15 мм ; 35 кВ — 100 мм .
Разрядники бывают вентильные (РВ) и трубчатые (РТ). Вентильные применяют на станциях (С) и подстанциях (П), трубчатые – на линиях. На ВЛ разрядники устанавливают в конце и в начале линий и через 150 м от начала и от конца ВЛ.
Типы разрядников:
РВО-6 — разрядник вентильный облегченный, на 6 кВ
РВП-10 — подстанционный на 16 кВ, масса 2,5 кг
РВС-220 – станционный, на 220 кВ (масса 400 кг)
РВМ-35-вентильный с магнитным дутьем на 35 кВ; масса 220 кг, до 110 кВ
РВРД-10 – вентильный с растягиванием дуги, до 10 кВ
РТВ-6 – трубчатый винипластовый, на 6 кВ
РТФ-110 – трубчатый фибробакелитовый на 110 кВ асса 11 кг
ОПНК-6(10) – ограничитель перенапряжения карьерный на 6 (10) кВ
Содержит варисторы, т.е. нелинейные сопротивления (вилит, карборунд, графит).
Рисунок 26 – Разрядник РВО — 10
6.1 Ограничители перенапряжения нелинейные (ОПН). Ограничители перенапряжения являются аппаратами для глубокого (до 1,6 – 1,85 Uф) ограничения коммутационных перенапряжения с несколько лучшими грозозащитными характеристиками, чем у традиционных разрядников. Ограничители представляют собой высоконелинейное сопротивление на основе оксида цинка. Ограничители ОПН и ОПНИ отличаются схемой соединения. Ограничители с искровыми промежутками (ОПНИ) ограничивают также междуфазные перенапряжения (ОПНИ – 500 – до 1260 кВ при токе 1200 кВ). длина пути утечки изоляции ограничителей – не менее 1,8 см / кВ.
Пробивные напряжения искрового элемента ограничителя ОПНИ – 500 составляет не менее 800 – 1200 мкс /100 кВ.
Ограничители типа ОПНО (облегчённые) устанавливаются только в тех точках распределительного устройства, которые при любых коммутациях не могут оказаться на разомкнутом конце односторонней питаемой линии.
Рисунок 27 — Электрические схемы ограничителей перенапряжения ОПН и
Реакторы — Электрические аппараты и оборудование выше 1000В
Реакторы предназначены для ограничения величины тока КЗ в мощных сетях, когда ток отключения выключателя меньше расчетной величины то КЗ сети, а также для ограничения величины пусковых токов мощных электродвигателей.
Реактор уменьшает скорость нарастания тока К3, как бы растягивая его во времени. Реактор представляет катушку с малым активным сопротивлением и большой индуктивностью, за счет чего и происходит «торможение» нарастания тока КЗ или пускового тока в каждой фазе.
Рисунок 28 — Схема устройства реактора РБАН — 10
РБ — реактор бетонный с медным проводом, вертикальный;
РБА — алюминиевый вертикальный
РБУ (Г) — ступенчатый, Г-горизонтальное расположение;
РБД — с принудительным охлаждением:
Реакторы выбирают по напряжению, току, индуктивному сопротивлению, термической стойкости и динамической стойкости в режиме КЗ.
Разрядники и ОПН. В чем различие?
Здравствтуйте уважаемые посетители сайта «Помощь электрикам». Сегодня в адннйо статье поговорим о различии таких двух защитных элементов как ОПН и Разрядник.
Итак, начнем с ОПН.
Несмотря на свою кажущуюся конструктивную простоту, ОПН — сложный электротехнический аппарат. Можно сказать, что ОПН – это просто, но не очень… И у теоретиков и у практиков есть много нерешенных вопросов. Достаточно сказать, что до сих пор не принят основополагающий документ по ОПН – ГОСТ, а целый ряд существующих документов имеют разночтения. Тем не менее, активное внедрение ограничителей в практику, тем более учитывая их роль в энергосистемах, ставит вопрос о более глубокой теоретической и практической подготовке обслуживающего персонала.
Назначение и принцип действия ОПН!
Ограничители перенапряжений нелинейные (ОПН)-электрические аппараты, предназначенные для защиты оборудования систем электроснабжения от коммутационных и грозовых перенапряжений. Основным элементом ОПН является нелинейный резистор – варистор ( varistor , от англ. Vari ( able ) ( Resi ) stor – переменное, изменяющееся сопротивление).
Основное отличие материала нелинейных резисторов ограничителей от материала резисторов вентильных разрядников состоит в резко нелинейной вольт-амперной характеристики (ВАХ) и повышенной пропускной способности. Применение в ОПН высоконелинейных резисторов позволило исключить из конструкции аппарата искровые промежутки, что устраняет целый ряд недостатков, присущих вентильным разрядникам.
Основной компонент материала резисторов ОПН – оксид (окись) цинка ZnO . Оксид цинка смешивают с оксидами других металлов – закисью и окисью кобальта, окисью висмута и др. Технология изготовления оксидно-цинковых резисторов весьма сложна и трудоёмка и близка к требованиям при производстве полупроводников – применение химически чистого исходного материала, выполнение требований по чистоте и т. д. Основные операции при изготовлении – перемешивание и измельчение компонентов, формовка ( прессование) и обжиг. Микроструктура варисторов включает в себя кристаллы оксида цинка (полупроводник n – типа) и междукристаллической прослойки ( полупроводник p – типа). Таким образом, варисторы на основе оксида цинка ZnO являются системой последовательно – параллельно включённых p – n переходов. Эти p – n переходы и определяют нелинейные свойства варисторов, то есть нелинейную зависимость величины тока, протекающего через варистор, от приложенного к нему напряжения.
В настоящее время варисторы для ограничителей изготовляются как цилиндрические диски диаметром 28 – 150 мм, высотой 5 – 60 мм (рис 1). На торцевой части дисков методом металлизации наносятся алюминиевые электроды толщиной 0.05-0.30 мм. Боковые поверхности диска покрывают глифталевой эмалью, что повышает пропускную способность при импульсах тока с крутым фронтом.
Рис. 1. Нелинейный резистор – варистор
Диаметр варистора ( точнее — площадь поперечного сечения ) определяет пропускную способность варистора по току, а его высота — параметры по напряжению.
При изготовлении ОПН то или иное количество варисторов соединяют последовательно в так называемую колонку. В зависимости от требуемых характеристик ОПН и его конструкции и имеющихся на предприятии варисторов ограничитель может состоять из одной колонки (состоящей даже из одного варистора) или из ряда колонок, соединённых между собой последовательно/ параллельно.
Для защиты электрооборудования от грозовых или коммутационных перенапряжений ОПН включается параллельно оборудованию (рис. 2 ).
Защитные свойства ОПН объясняются вольт–амперная характеристикой варистора.
Вольт – амперная характеристика конкретного варистора зависит от многих факторов, в том числе от технологии изготовления, рода напряжения — постоянного или переменного, частоты переменного напряжения, параметров импульсов тока, температуры и др.
Типовая вольт- амперная характеристика варистора с наибольшим длительно допустимым напряжением 0.4 кВ в линейном масштабе приведена на рис. 3.
Рис. 3. Вольт – амперная характеристика варистора
На вольт – амперной характеристике варистора можно выделить три характерных участка: 1) область малых токов; 2) средних токов и 3) больших токов. Область малых токов – это работа варистора под рабочим напряжением, не превышающим наибольшее допустимое рабочее напряжение. В данной области сопротивление варистора весьма значительно. В силу неидеальности варистора сопротивление хотя и велико, но не бесконечно. поэтому через варистор протекает ток, называемый током проводимости. Этот ток мал — десятые доли миллиамперметра.
При возникновении грозовых или коммутационных импульсов перенапряжений в сети варистор переходит в режим средних токов. На границе первой и второй областей происходит перегиб вольт – амперной характеристики, при этом сопротивление варистора резко уменьшается (до долей Ома). Через варистор кратковременно протекает импульс тока, который может достигать десятков тысяч ампер. Варистор поглощает энергию импульса перенапряжения, выделяя затем её в виде тепла, рассеивая в окружающее пространство. Импульс перенапряжения сети “ срезается” (рис. 4).
В третьей области ( больших токов) сопротивление варистора снова резко увеличивается. Эта область для варистора является аварийной.
Далее рассмотрим описание разряднкиов!
Назначение и принцип действия Разрядников!
Разрядник состоит из двух основных частей: электродов и дугогасительного устройства.
Устройство разрядника в зависимости от его вида бывает разным.
Разрядник имеет прочный герметичный корпус, который предохраняет его от внешних механических повреждений. Промежуток между электродами называется искровым промежутком. Один из электродов присоединяется к защищаемому элементу электрической цепи, а другой обязательно заземляется. Без заземления разрядник бесполезен.
Важно то, что дугогасительное устройство несёт большее значение в работе разрядника, в ином случае разрядник не сможет предотвратить от фазного пробоя. Фазный пробой повлечет за собой короткое замыкание (КЗ).
На рисунке 4 показано устройство трубчатого разрядника. Он имеет прочный корпус 1, который способен выдержать большую температуру. Фланец 3, к нему присоединяется защищаемый участок электрической цепи, сам фланец является электродом разрядника. Электрод 2 подключается к заземлению. Он бывает двух видов: с регулировкой и без неё. Первый может менять размер искрового промежутка, тем самым изменяет величину пробивного напряжения.
Рис 4. Устройство трубчатого разрядника
Пробивное напряжение – это одна из главных характеристик разрядника, которая показывает напряжение, при котором в разряднике, между его электродами возникает искры, то есть разрядник пробивается. Полярность подключение к электродам 2 и 3 не имеет существенной разницы, если это разрядник переменной сети.
Дугогасительное устройство в данном случае представляет из себя корпус, который выделяет газ. Современные методы производства позволяют создавать разрядники различных характеристик.
Принцип работы разрядника
Принцип работы разрядника довольно прост, как и его устройство. При возникновение перенапряжения на электродах разрядника значительно возрастает напряжение. Если это напряжение станет больше напряжение пробоя, которое прописано в характеристике устройства, то возникнет пробой.
Между электродами проскочит искра. При этом снизится напряжение на его электродах, а в искровом промежутке ионизируется воздух. Разрядник станет пробиваться фазным напряжением и возникнет короткое замыкание.
Чтобы этого не произошло, в разряднике присутствует дугогасительное устройство. В зависимости от вида разрядника имеются различные виды дугогасительных устройства .
Вот небольшой обзор двух защитных устройств ОПН и Разрядника!