Mga Pipe Stoppers — Device, Mga Tampok, Application, Mga Kalamangan at Kahinaan
Ang paggamit ng mga pamalo ng kidlat ay hindi ganap na nagbubukod ng pinsala sa kidlat sa mga pag-install ng kuryente, lalo na ang mga linya ng kuryente, dahil ang posibilidad ng pagtama ng kidlat para sa mga linya ng kuryente sa itaas ay maaaring medyo mataas at, bukod dito, madalas itong isinasagawa nang walang anumang proteksyon ng mga konduktor. . Ang mga overvoltage na nagaganap sa mga linya sa panahon ng pagtama ng kidlat ay umaabot sa mga substation (kaya naman kung bakit sila ay tinatawag na surge) at maaaring magdulot ng panganib sa pagkakabukod ng kagamitang naka-install doon.
Upang maiwasan ang pinsala sa anumang insulating structure, magsama ng spark, volt-second (na ang katangian ay dapat nasa ibaba ng volt-second na katangian ng protektadong pagkakabukod.Kung matugunan ang kundisyong ito, ang pagbaba ng overvoltage wave ay sa lahat ng pagkakataon ay magdudulot ng pagkasira ng spark gap, na susundan ng isang matalim na pagbaba ("disruption") ng boltahe sa kabila ng spark gap at ang protektadong insulation. isang impulse current sa pamamagitan ng magsisimulang dumaloy ang spark gap dahil sa boltahe ng pang-industriyang dalas ng pag-install ng kuryente - ang kasamang kasalukuyang.
Sa mga pag-install na may earthed neutral o kung sakaling magkaroon ng dalawa o tatlong yugto na pagkabigo ng spark gap, ang kasunod na arko ay maaaring hindi mapatay mismo, at ang impulse fault sa kasong ito ay magiging isang stable short circuit, na humahantong sa pagkagambala ng pag-install. Samakatuwid, upang maiwasan ang naturang pag-shutdown ng pag-install, kinakailangan upang patayin ang susunod na arko sa pamamagitan ng spark gap.
Ang mga device na hindi lamang nagbibigay ng proteksyon sa paghihiwalay laban sa overvoltage, ngunit pinapatay din ang susunod na arko sa isang oras na mas mababa kaysa sa tagal ng proteksyon ng relay, ay tinatawag na mga protective arrester kumpara sa mga conventional candle, na karaniwang tinatawag na protective gaps (PZ).
Humihinto ang tubo kasama ng balbula ay ang mga pangunahing uri ng mga retainer. Sila ay naiiba sa prinsipyo ng kasunod na arc extinguishing. Sa tube arresters, ang arc ay pinapatay sa pamamagitan ng paglikha ng isang matinding longitudinal burst, at sa valve arresters, ang arc ay pinapatay dahil sa isang pagbawas sa kasunod na kasalukuyang sa pamamagitan ng isang karagdagang paglaban na konektado sa serye na may spark gap.
Ang tube spark gap (Fig. 1, a) ay isang tube 2 na gawa sa insulating gas-generating material, kung saan mayroong unregulated arc extinguishing gap S1 na nabuo ng rod electrode 3 at flange 4.Ang spark ay pinaghihiwalay mula sa operating boltahe sa pamamagitan ng isang panlabas na spark gap, dahil ang tubo 2 ay hindi inilaan para sa pangmatagalang presensya sa ilalim ng boltahe dahil sa agnas ng gas-generating na materyal sa ilalim ng impluwensya ng pagtagas ng pagtagas. Ang pangalawang flange 1 ng limiter ay grounded.
kanin. 1. Tube arrester: a — device at switching circuit, b — conventional notation ng mga diagram, c — boltahe sa arrester, d — equivalent circuit.
Sa isang overvoltage sa network (Larawan 1, c), ang parehong spark gaps ay masira at ang overvoltage wave (curve 1) ay nagambala. Ang isang kasamang kasalukuyang ay nagsisimulang dumaloy sa landas na nilikha ng paglabas ng pulso, at ang paglabas ng spark ay nagiging isang paglabas ng arko. Sa ilalim ng pagkilos ng mataas na temperatura ng channel ng arko ng kasamang kasalukuyang, ang materyal ng tubo ay nabubulok sa paglabas ng isang malaking halaga ng mga gas, ang presyon sa loob nito ay tumataas nang husto (hanggang sampu ng mga atmospheres) at ang mga gas ay pinipilit palabas sa pagbubukas ng flange 4, na lumilikha ng isang matinding paayon na pagsabog. Bilang resulta, ang arko ay pinapatay kapag ang kasalukuyang unang pumasa sa zero.
Kapag na-trigger ang spark gap, naglalabas ito ng incandescent ionized gas sa anyo ng isang tanglaw na 5 1.5 - 3.5 m ang haba at 1 - 2.5 m ang lapad (depende sa nominal na boltahe ng spark gap) at isang tunog ang maririnig , na kahawig ng isang shot Narinig ko. Samakatuwid, upang maiwasan ang mga pagkabigo sa phase-to-phase, kapag nag-i-install ng mga arrester, kinakailangan upang matiyak na ang kasalukuyang nagdadala ng mga bahagi ng mga katabing phase ay hindi nahuhulog sa discharge zone.Ang tripping boltahe ng mga arrester ay maaaring iakma sa pamamagitan ng pagbabago ng distansya ng panlabas na spark gap, ngunit hindi sila maaaring bawasan sa ibaba ng isang tiyak na minimum, dahil ito ay nagiging sanhi ng mga arresters upang trip masyadong madalas at tumaas ang kanilang pagsusuot.
Dahil ang electric field ng rod-shaped electrodes ng tube spark gap ay lubos na hindi magkakatulad, ang volt-second na katangian nito ay may bumababang katangian sa rehiyon hanggang 6-8 μs, na hindi naaayon sa flat volt-second na katangian ng mga transformer at mga de-koryenteng makina. Ang isang tiyak na intensity ng pagbuo ng gas ay kinakailangan para sa matagumpay na pagsusubo ng arko, samakatuwid mayroong isang mas mababang limitasyon ng mga alon na dapat putulin kung saan ang discharger ay maaari pa ring pawiin ang arko sa loob ng 1-2 kalahating cycle.
Ang itaas na limitasyon ng mga nakakaabala na alon ay limitado rin, dahil ang masyadong matinding pagbuo ng gas ay maaaring humantong sa pagkasira ng arrester (pagkasira ng tubo o pagkasira ng mga flanges).
Ang hanay ng mga nakakaabala na alon ay ipinahiwatig sa uri ng pagtatalaga ng arrester, halimbawa, ang RTV 35 / (0.5 — 2.5) ay nangangahulugang isang tube arrester 0.5 — 2.5 vinyl plastic para sa 35 kV na may kasalukuyang interruption range na 0.5 — 2.5 kA.
Habang ang haba ng arc suppression gap ay bumababa at ang diameter nito ay tumataas, ang parehong mga limitasyon ng discharge currents ay inililipat sa mas malalaking halaga.
Dahil ang operasyon ng arrester ay sinamahan ng pagsunog ng bahagi ng materyal ng arc suppression tube, pagkatapos ng 8 — 10 na operasyon, kapag ang diameter ay tumaas ng 20 — 25% kumpara sa una, ang arrester ay nagiging hindi na magagamit (dahil ang ang mga limitasyon ng mga alon, na nagambala nito, ay binago) at dapat mapalitan.
Upang isaalang-alang ang bilang ng mga operasyon, ang mga limiter ng tubo ay nilagyan ng isang tagapagpahiwatig ng pag-activate sa anyo ng isang metal na strip 6 (tingnan ang Fig. 1, a), hindi nabuksan ng mga gas na ibinubuga ng limiter. Sa kasalukuyan, ang industriya ay gumagawa ng RTF type pipe restraints kung saan ang gas ay nabuo mula sa fiber pipe, at RTV type na may vinyl plastic pipe.
Dahil sa mababang mekanikal na lakas ng hibla, ito ay nakapaloob sa isang makapal na tubo ng Bakelized na papel, na, upang mabawasan ang hygroscopicity nito, ay natatakpan ng isang moisture-resistant varnish (karaniwan ay perchlorovinyl enamel), na maaaring makatiis sa mga impluwensya ng atmospera sa maayos ang tag-araw at taglamig. Ang isang tampok na katangian ng mga arresters ng RTF ay ang pagkakaroon ng isang silid sa saradong dulo ng tubo, na pinahuhusay ang paayon na blowout kapag ang kasalukuyang pumasa sa zero na halaga at sa gayon ay nag-aambag sa pag-aalis ng arko.
Sa mga restrictor ng RTV, ang gas ay nabuo ng isang vinyl plastic tube, na may mas mataas na kakayahan sa pagbuo ng gas at mga katangian ng insulating na mahusay na napreserba kahit na nagtatrabaho sa labas sa lahat ng panahon. Ang mga arrester ng RTV ay may mas simpleng disenyo (walang panloob na silid, walang kinakailangang pagpipinta) at mas mataas na mga limitasyon sa itaas ng mga nakakaabala na agos (15 kA sa halip na 7-10 kA para sa mga RTF arrester).
kanin. 2. Pipe stop RTV-20-2 / 10
Para sa pagpapatakbo sa mga network na may napakalaking pasulput-sulpot na mga alon (hanggang sa 30 kA), ang mga reinforced na limiter ng uri ng RTVU ay ginawa, ang pagtaas ng mekanikal na lakas na kung saan ay nakamit sa pamamagitan ng paikot-ikot na vinyl plastic tube na may mga layer ng glass tape na pinapagbinhi ng isang lumalaban sa panahon. tambalang epoxy.
Ang impulse carrying capacity ng mga tube arrester, na halos pumasa sa buong kasalukuyang kidlat sa kanila kapag tumama ito sa linya, ay medyo mataas at umaabot sa 30–70 kA.
Ang pagpili ng mga pipe arrester ay ginawa ayon sa nominal na boltahe ng network at ang mga limitasyon ng mga short-circuit na alon ng network sa punto ng kanilang pag-install. Ang maximum na kasalukuyang short-circuit ay kinakalkula kapag ang lahat ng mga elemento ng network (mga linya, mga transformer, mga generator) ay naka-on, na isinasaalang-alang ang aperiodic na bahagi ng kasalukuyang short-circuit, ang pinakamababang kasalukuyang - na may isang network circuit na may bahagyang naka-disconnect na mga elemento (para sa halimbawa, para sa overhaul) at walang aperiodic component ay isinasaalang-alang. Nahanap ang mga limitasyon ng kasalukuyang short circuit. dapat magkasya sa loob ng nakakaabala na kasalukuyang mga limitasyon ng pipe arrester.
Ang mga arrester ng tubo ay ginawa para sa mga boltahe mula 3 hanggang 220 kV, ang mga nakakaabala na alon ay mula sa 0.2 — 7 at 1.5 — 30 kA sa boltahe 3 — 35 kV hanggang 0.4 — 7 at 2.2 — 30 kA sa boltahe na 110 kV. Ang 220 kV arrester ay binubuo ng dalawang 110 kV tube arrester na konektado ng isang steel cage na may mga discharge pipe.
Ang pangunahing kawalan ng mga tube arrester ay ang pagkakaroon ng isang discharge zone, isang matarik na break sa surge wave, isang maikling circuit (kahit na panandalian) mula sa mga linya hanggang sa lupa, at isang partikular na matarik na volt-second na katangian, na humahadlang sa posibilidad. ng malawakang paggamit ng mga tube arrester bilang isang aparatong proteksyon ng kagamitan sa substation. Ang kawalan ng mga limitasyon ng tubo ay ang pagkakaroon ng paglilimita sa mga nagambalang alon, na nagpapalubha sa kanilang produksyon at operasyon.
Dahil sa kanilang pagiging simple at mababang gastos, ang mga pipe arrester ay malawakang ginagamit bilang pantulong na paraan ng proteksyon ng substation, para sa proteksyon ng mga substation na may mababang kapangyarihan at mababang kritikalidad, pati na rin ang mga indibidwal na seksyon ng mga linya.
Sa kasalukuyan, ang mga limiter ng tubo at balbula ay unti-unting pinapalitan ng mga non-linear na boltahe na limiter (limiter)... Ang mga ito ay serially konektado na metal oxide varistors (non-linear resistors) na walang sparks, na nakapaloob sa isang porselana o polymer case.