Технические характеристики. Устройство и принцип действия. Эксплуатация электрооборудования

Технические характеристики

Разрядники предназначены для эксплуатации в районах с умеренным и тропическим климатом при температуре окружающего воздуха:
- от -45 до +400 С - для исполнения У1;
- от -10 до +500 С - для исполнения Т1.

Высота установки над уровнем моря не более 1000 м.

Относительная влажность воздуха:
- при температуре +250 С до 100% - для исполнения У1;
- при температуре +350 С до 100% - для исполнения Т1.

Таблица 1 – Технические характеристики разрядников РВС

Устройство и принцип действия

Рисунок 1 – Разрядник РВП:
1 — верхний вывод, 2 — резиновая прокладка, 3 — пружина, 4 — искровые промежутки, 5 — вилитовые диски, 6 — фарфоровый корпус,
7 — заземляющий зажим.

Разрядник позволяет разрядить опасную зону волны перенапряжений на землю с последующим немедленным восстановлением нормальной изоляции сети по отношению к земле. Ток идет в разрядник, пробивая искровые промежутки потому, что изоляция искровых промежутков разрядника является самым слабым местом в защищаемой изоляции электрической цепи.

Срабатывая, разрядник отводит волну перенапряжений раньше, чем перенапряжение на изоляции защищаемого оборудования электроустановки достигнет опасной величины.

На рисунке 1 показан разрез вентильного разрядника типа РВП.

Разрядник подсоединяется непосредственно к фазному проводу защищаемой электроустановки. Снизу разрядник подсоединяют к заземляющему зажиму 7.

Разрядник подключают к трем фазам защищаемой электроустановки. Искровые промежутки, вилитовые диски разрядника герметически закрыты в фарфоровом корпусе. Принцип работы вентильного разрядника заключается в следующем: при возникновении волны перенапряжения достаточной величины искровые промежутки пробиваются через вилитовые диски и заземление, начинает протекать ток. В первый момент пробоя искровых промежутков к вилитовым дискам прикладывается большое напряжение, а сопротивление вилита становится малым и ток молнии отводится в землю. Вилит обладает характерной особенностью. При увеличении волны перенапряжения он уменьшает свое сопротивление и способствует отводу тока в землю. Как только волна перенапряжений спадает, вилит увеличивает свое сопротивление и не дает утечки рабочему току в землю. Для облегчения процесса гашения сопровождающего тока искровые промежутки разрядника набираются из последовательно соединенных единичных искровых промежутков.

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. Для учета количества срабатываний последовательно в рассечку заземляющего провода включается регистратор срабатывания. После каждого срабатывания в окошке регистратора появляется цифра до 10. После этого регистратор перезаряжается новыми плавкими вставками.

У разрядников с магнитным дутьем искровой разряд и дуга сопровождающего тока образуются в щели между двумя кольцеобразными электродами. Магнитное поле, создаваемое сопровождающим током в катушках или постоянными магнитами, перемещает дуговой канал по касательной к круговой щели, это ведет к интенсивному охлаждению дугового канала.

Вентильный разрядник низкого напряжения (рисунки 2 и 3) состоит из одного искрового промежутка и одного вилитового диска. Электроды — латунные, между электродами расположена миконитовая шайба или шайба из слюды. Искровой промежуток и вилитовый диск заключены в герметически закрытый чехол из пластмассы. Выводные электроды впрессованы в пластмассу. Герметичность необходима для сохранения постоянства свойств искрового промежутка и вилитового диска.

Рисунок 2 – Устройство низковольтного вентильного разрядника

Рисунок 3 – Внешний вид низковольтного вентильного разрядника

Рисунок 4 – Регистратор срабатывания РВР:
а — схема включения разрядника и регистратора, б — схема устройства регистратора

Заземляющие спуски присоединяют к контуру рабочего заземления низкого напряжения. Схема включения и схема устройства регистратора для учета количества срабатывания показана на рисунок 4.

Токи набегающих волн перенапряжений пробивают воздушный промежуток и расплавляют плавкую вставку, в результате чего освобождается барабанчик, который под действием пружины поворачивается на одну ступень. После этого пробивается второй искровой К2 и ток молнии отводится в землю. Регистратор реагирует на 10 срабатываний, затем его перезаряжают новыми плавкими вставками при их перегорании.

Рисунок 5 – Схемы защиты подстанций от грозовых перенапряжений

От волн грозовых перенапряжений вентильными разрядниками защищают также обмотки силовых трансформаторов, а оборудование переключательных пунктов и открытых трансформаторных подстанций — двумя комплектами трубчатых разрядников. На рисунке 5 показаны схемы защиты подстанций от грозовых перенапряжений, где видно, что разрядники FV2 устанавливают на концевой опоре воздушной линии, a FV1 — на воздушной линии на расстоянии 100-200 м от первых. В случае подсоединения воздушной линии к подстанции кабельным вводом разрядники FV6 устанавливают на конце кабеля, в месте присоединения его к воздушной линии, a FV5 — на воздушной линии на расстоянии 100-200 м от первых. При длине кабельного ввода более 10 м разрядники FV5 не ставят, заземляющие зажимы разрядников FV6 присоединяют к защитным оболочкам кабеля. Вторичные обмотки силовых трансформаторов напряжением 0,4 кВ защищают вентильными разрядниками. Разрядники включают между токоведущими частями установок и землей. В нормальных условиях через разрядник ток не проходит, так как в нем имеется искровой промежуток. При набегании волны перенапряжений искровой промежуток пробивается и ток протекает в землю.

На рисунке 6 показан разрядник постоянного тока. Рабочий резистор 1 состоит из двух вилитовых дисков, соединенных с искровыми промежутками 2 с магнитным гашением дуги. Надежный контакт создается пружиной 3. Фарфоровый корпус 6 закрывается крышкой 7. Герметизация разрядника осуществляется крышкой 4 с резиновым уплотнением 5.

Рисунок 6 – Разрядник постоянного тока:
1 — резистор, 2 — искровые промежутки, 3 — пружина, 4 — крышка, 5 — резиновое уплотнение, 6 — фарфоровый кожух, 7 — крышка