22.Молния как источник грозовых перенапряжений.

Характеристики молнии:

1. Амплитуда тока

где

Если провод замыкает на землю через некоторое сопротивление R:

где Z – эквивалентное волновое сопротивление канала.

Форма импульса

2. Крутизна фронта тока молнии:

23.Защита от прямых ударов молнии.

Назначение молниеотводов: Восприятие ударов молнии в пределах защищаемой территории для отвода тока в землю.

Включают в себя: молниеприемник, заземлитель, токоотвод.

Различают молниеотводы: стержневые и тросовые.

В качестве токоотвода выступает опора.

Высота ориентировки (Н)- высота под поверхностью земли при которой лидер начинает ориентироваться по направлению к наиболее возвышенному объекту.

При достаточном удалении точки ориентировки от молниеотвода разряды будут поражать в основном землю.

Условия надежной защиты- это надежное заземление молниеотвода . В противном случаи на заземлитель будет наводиться большое напряжение что может вызвать пробой с молниеотвода на объект.

Зона защиты- это пространство вокруг молниеотвода.

Электрод на высоте Н смещается относительно молниеотвода h в горизонтальном направлении. При R3,5h разряды происходят в молниеотвод. При R₁ R разряды попадают в землю.

r₀- радиус зоны защиты на уровне земли.

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода.

Сдвоенный молниеотвод.

Трос или молниеотвод с одним тросом.

24.Защитные разрядники. Защитные промежутки.

Искровые промежутки используются для предупреждения пробоя изоляционной конструкции. Набегание импульса вызывает пробой искрового промежутка с резким срезом напряжения на нем и на изоляции. За импульсным током по ионизированному каналу протекает ток промышленной частоты (сопровождающий ток).

Устройства, которые обеспечивают не только защиту изоляции от перенапряжений но и гашения дуги называются защитными разрядниками или защитный промежуток.

В зависимости от способа гашения дуги различают разрядники: трубчатые и вентильные.

Недостатки ИП:

1. Защитные промежутки выполняются со стержневыми электродами, поэтому создают резко неоднородное поле, что приводит к значительному возрастанию разрядного напряжения при малых временах;

2. Переход импульсного пробоя в устойчивую дугу, получаем устойчивое однофазное КЗ.

Достоинства ИП:

1. Простота;

2. Дешевизна.

Для выполняют дополнительные искровые промежутки;

Для электродам придают форму рогов.

Самопогасание дуги происходит при токах менее 300 А.

25.Ограничители перенапряжений.

Ограничение перенапряжения с помощью вентильных разрядников

Применяют разрядники с повышенной пропускной способностью.Из-за длительности перенапряжения энергия которая рассевается на нелинейном резисторе на порядок больше энергии грозового импульса. Поэтому гашение дуги при таких коммутационных перенапряжениях является более тяжелым.

Когда мгновенное значение напряжения достигает пробивного то к фазному проводу подключается нелинейный резистор. Происходит обрыв тока при прохождении напряжения тока через ноль. Если напряжение на разряднике растет быстрее чем электрическая прочность промежутка, происходит повторное срабатывание при меньшей амплитуде. Срабатывания разрядника должны прекратиться после затухания переходного процесса, при этом установившееся напряжение может превышать фазное значение. Поэтому напряжение гашения для коммутационных разрядников выше чем у грозозащитных разрядников.

К_ГАШ=U_ПР/ U_ГАШ

Так как при обрыве дуги происходит повышение напряжения то допустимое U_УСТ должно быть на 10-15% меньше U_ГАШ. Это обеспечивает надежное гашение дуги.

Для защиты от коммутационных перенапряжений вентильные разрядники устанавливают в конце линии, т.к. наибольшие скачки напряжения возникают на разомкнутом конце линии. К повышению напряжения так же приводят волновые процессы в линии.

В момент исходит включение линии к источнику с внутренней индуктивностью L_И.

1. Переходный процесс без РВ;

2. Переходный процесс при срабатывании разрядника.