Защитные промежутки

Конструктивно защитные промежутки выполняются в виде стержневых электродов, создающих резконеодпородное поле. Для таких электродов характерно значительное возрастание разрядного напряжения при малых временах, что не всегда позволяет осуществлять координацию вольт-секупдиых характеристик изоляции и защитных промежут­ков во всем диапазоне предразрядпых времен. Как видно из рис. 22.1, при малых временах изоляция может оказать­ся незащищенной.

Переход импульсного тока при пробое ПЗ в устойчивую дугу может сопровождаться аварийным отключением элек­троустановки или участка электрической сети. Для повы­шения надежности электроснабжения желательно ПЗ уста­навливать лишь на тех участках сети, которые оборудова­ны устройствами автоматического повторного включения (АПВ).

Простота и дешевизна стержневых промежутков опре­деляют их широкое применение, особенно в сетях низших классов напряжения. На линиях электропередачи высоко­го и сверхвысокого напряжении принимаются специальные меры но ограничению внутренних перенапряжений, поэто­му стержневые промежутки могут на них применяться в качестве координирующих, т.е. для ограничения макси­мального значения набегающего на подстанцию импульса напряжения и тока через вентильные разрядники при гро­зовых перенапряжениях.

Трубчатый разрядник

Принципиальная схема устройства и включения труб­чатого разрядника (РТ) показана на рис. 22.2. Основу раз­рядника составляет трубка из газогенерирующего матери­ала 1, Один конец трубки заглушён металлической крыш­кой, на которой укреплен внутренний стержневой электрод 2. На открытом конце трубки расположен другой электрод в виде кольца 3. Промежуток l₁ между стержневым и кольцевым электродами называ­ется внутренним, или дугогася-шим, промежутком. Трубка от­деляется от провода фазы вне­шним искрозым промежутком l₂, иначе газогенерирующин материал трубки постоянно разлагался бы под действием токов утечки.

Защитное действие трубча­того разрядника характеризу­ется его вольт-секундной ха­рактеристикой и сопротивлени­ем заземления. Вольт-секундyая характеристика определяет напряжение срабатывания разрядника, а сопротивление заземления — остающееся на разряднике после его срабатывания импульсное напряже­ние. Вольт-секундная характеристика зависит от длины внешнего и внутреннего промежутков разрядника и имеет вид, характерный для промежутков с резконеоднородным полем.

Длина внешнего искрового промежутка выбирает­ся по условиям защиты изоляции и может регулироваться в определенных пределах. Длина внутреннего искрового промежутка устанавливается в соответствии с дугогасящи-ми свойствами разрядника и регулированию не под­лежит.

При возникновении импульса перенапряжения оба промежутка пробиваются, и импульсный ток отводится в землю. После окончания импульса через разрядник продолжает проходить сопровождающий ток, и искровой разряд переходит в дуговой. Под действием высокой температуры дуги переменного тока в трубке происходит интенсивное выделение газа и давление сильно увеличивается. Газы, устремляясь к открытому концу трубки, создают продольное дутье, в результате чего дуга гасится при первом же прохождении тока через нулевое значение. При работе разрядника слышен звук, напоминающий выстрел, и из трубки выбрасываются раскаленные газы.

Величина внешнего искрового промежутка выбирается по условию защиты изоляции и может регулироваться в определенных пределах. А величина внутреннего искрового промежутка устанавливается в соответствии с дугогасящими свойствами разрядника и регулированию не подлежит. Для успешного гашения дуги необходимо достаточно интенсивное генерирование газа в трубке, которое зависит от величины проходящего тока. В связи с этим имеется нижний предел токов, которые надежно отключаются трубчатым разрядником. При больших токах слишком интенсивное газообразование может привести к разрыву трубки или срыву наконечников. Поэтому для трубчатых разрядников устанавливают верхний и нижний предел отключаемых токов, значение которых зависит от размеров внутреннего канала разрядника. Изменение внутреннего промежутка и диаметра канала позволяет выпускать трубчатые разрядники с разными пределами отключаемых токов. Выпускаются трубчатые разрядники типа РТ, РТФ, (с фибробакелитовыми трубками), РТВ (с трубками из винипласта) и РТВУ (винипластовые усиленные).