Основные характеристики вентильных разрядников

Вентильные разрядники имеют 10 основных характеристик.

Одной из важнейших характеристик разрядника является остающееся напряжение , т. е. напряжение на разряднике при определенном токе – токе координации (обычно 3, 5 и 10 кА). Чем меньше номер группы, тем ниже остающееся напряжение на разряднике (рис.11.1).

Рис.11.1. Вольт-амперные характеристики разрядников

Коэффициент нелинейности резистора является другой важнейшей характеристикой разрядника. Коэффициент нелинейности определяется как . Второй участок характеристики соответствует области больших (грозовых) токов. На этом участке у вилита ; а у тервита. Причем, чем меньше коэффициент нелинейности, тем выше нелинейность резистора и ниже остающееся напряжение на разряднике.

Разрядники I группы имеют наименьшее остающееся напряжение, поэтому они предназначены защиты наиболее ответственного электрооборудования − вращающихся электрических машин, причем они ограничивают как грозовые, так и внутренние перенапряжения.

Разрядники II группы предназначены в основном для ограничения грозовых перенапряжений на вращающихся электрических машинах. Разрядники РВМК могут ограничивать как грозовые, так и внутренние перенапряжения.

Разрядники III и IV групп предназначены для ограничения только грозовых перенапряжений на электрооборудовании станций и подстанций.

12. Устройство и назначение вентильных разрядников iVгр

. К ним относятся разрядники РВП и РВО, причем РВП давно сняты с производства. А разрядники РВО (облегченные) предназначены для защиты сельских сетей на напряжения 3-10 кВ от грозовых импульсов. В разрядниках IV групп применяются диски из вилита. Основу нелинейного резистора разрядника составляет порошок электротехнического карборунда SiC. На поверхности зерен карборунда имеется запорный слой из окиси кремния, сопротивление которого нелинейно и зависит от напряженности электрического поля. Вилитовые диски изготавливают из зерен карбита кремния и связующего (эмульсии мела в жидком стекле). Из этой массы прессуют диски и обжигают при температуре 380 ^oC. Вилит можно использовать для гашения только грозовых токов.

Разрядники IV групп имеют простейший искровой промежуток (рис.12.1).

Рис. 12.1. Единичный искровой промежуток разрядников III –IV групп

Он состоит из двух латунных электродов, разделенных миканитовой шайбой. Электрическое поле между основными электродами близко к однородному. Для уменьшения пробивного напряжения между основными электродами применены вспомогательные электроды, между которыми при более низком напряжении возникает скользящий разряд, заряженные частицы которого попадают в основной промежуток и облегчают его пробой. Гашение сопровождающего тока происходит за счет охлаждения дуги холодными массивными электродами. Ток гашения искрового промежутка диаметром 42 мм 50-60 А (РВО).

Рис. 12.2. Схема и конструкция разрядника РВО-10 кВ

13. Устройство и назначение вентильных разрядников iiIгр

Разрядники III (РВС) предназначены для ограничения только грозовых перенапряжений на электрооборудовании станций и подстанций (рис.13.1).

Рис. 13.1. Защита изоляции электрооборудования подстанции вентильным разрядником.

При набегании на разрядник грозового импульса происходит пробой искрового промежутка и к изоляции защищаемого электрооборудования прикладывается напряжение равное падению напряжения на нелинейном сопротивлении при протекании через него импульсного тока (остающееся напряжение U_ост), безопасное для изоляции (смотри рис.16.2).. Затем искровой промежуток должен разорвать дугу, возникшую при протекании по образовавшемуся каналу тока промышленной частоты. В разрядниках III группы применяются диски из вилита. Вилитовые диски изготавливают из зерен карбита кремния и связующего (эмульсии мела в жидком стекле). Из этой массы прессуют диски и обжигают при температуре 380 ^oC. Вилит можно использовать для гашения только грозовых токов. Разрядники III группы как и IV имеют простейший искровой промежуток (рис.12.1), отличающийся только диаметром электродов. Он состоит из двух латунных электродов, разделенных миканитовой шайбой . Электрическое поле между основными электродами близко к однородному. Для уменьшения пробивного напряжения между основными электродами применены вспомогательные электроды, между которыми при более низком напряжении возникает скользящий разряд, заряженные частицы которого попадают в основной промежуток и облегчают его пробой. Гашение сопровождающего тока происходит за счет охлаждения дуги холодными массивными электродами. Ток гашения искрового промежутка диаметром 55 мм 80-100 А.

У разрядников РВС есть одно важное отличие от РВО. Они имеют большое количество последовательно включенных искровых промежутков и, если не принять меры, напряжение на них распределяется по паразитным емкостям и будет резко неравномерным. А это приведет к снижению пробивного напряжения разрядника на промышленной частоте, но для ограничения внутренних перенапряжений РВС не предназначен. Для выравнивания напряжения каждые 4 промежутка объединяются в блок в фарфоровом корпусе и шунтируются карборундовым резистором (рис.13.2).

Рис.13.2. Схема разрядника РВС-35 кВ