Svodiče a omezovače přepětí nejsou na rozdíl od spínačů spínací zařízení, ale jsou určeny k ochraně vedení a zařízení před atmosférickým a spínacím přepětím.
Svodiče jsou určeny k ochraně před přepětím při atmosférických jevech (bouřka) a nesprávným provozním spínáním personálu. Při výbojích blesku dosahuje napětí 10 milionů voltů, což může poškodit jakoukoli elektroinstalaci. Tyčové a kabelové hromosvody chrání před přímým úderem blesku. Jiskřiště je prvek, který mění svůj odpor v závislosti na úrovni napětí. Při běžném provozním napětí je jeho odpor vysoký a jiskřiště je izolant. Při zvýšení napětí nad přípustnou úroveň dojde k průrazu v jiskřišti a stane se vodičem, kterým jde elektrický výboj z drátů venkovního vedení do země, protože Svodič je připojen jedním koncem k drátu a druhým k zemnící elektrodě. Když napětí klesne na normál, jiskřiště se opět stane izolantem.
V svodičích se jako pracovní prvek používají vzduchové mezery a speciální kotouče z materiálů, které mění svůj odpor v závislosti na napětí: (vilit, gyrit, tervit, karbid křemíku s micanitem, porcelán nebo slídové distanční vložky).
Velikost vzduchových mezer závisí na napětí:
6 kV – 10 mm; 10 kV – 15 mm; 35 kV – 100 mm.
Aretátory mohou být ventilové (RV) a trubkové (RT). Ventilové se používají ve stanicích (S) a rozvodnách (P), trubkové – na linkách. Na venkovních vedeních jsou svodiče instalovány na konci a začátku vedení a 150 m od začátku a konce venkovního vedení.
Typy tlumičů:
RVO-6 – lehká ventilová pojistka, 6 kV
RVP-10 – rozvodna 16 kV, hmotnost 2,5 kg
RVS-220 – stanice, 220 kV (hmotnost 400 kg)
RVM-35-ventil s magnetickým proudem při 35 kV; hmotnost 220 kg, do 110 kV
RVRD-10 – ventilový s napínáním oblouku, do 10 kV
RTV-6 – trubkový vinylový plast, 6 kV
RTF-110 – trubicové vlákno-bakelit pro 110 kV hmotnost 11 kg
OPNK-6(10) – tlumič přepětí v lomu pro 6 (10) kV
Obsahuje varistory, tzn. nelineární odpory (vilit, karborundum, grafit).
Obrázek 26 – Zachycovač RVO – 10
6.1 Nelineární supresory přepětí (SPD). Potlačovače přepětí jsou zařízení pro hluboké (až 1,6 – 1,85 Uф) přepětí s limitním spínáním s mírně lepšími charakteristikami ochrany před bleskem než tradiční svodiče. Omezovače mají vysoce nelineární odpor na bázi oxidu zinečnatého. Svodiče přepětí a svodiče se liší schématem zapojení. Omezovače jiskřiště (SGLI) omezují i sdružená přepětí (SGLI – 500 – až 1260 kV při proudu 1200 kV). úniková vzdálenost izolace omezovače je minimálně 1,8 cm/kV.
Průrazné napětí zapalovacího prvku omezovače OPNI – 500 není menší než 800 – 1200 μs / 100 kV.
Omezovače typu OPNO (odlehčené) se instalují pouze na ta místa rozvodného zařízení, která při jakémkoli spínání nemohou skončit na otevřeném konci jednosměrně napájeného vedení.
Obrázek 27 – Elektrické obvody svodičů přepětí a svodičů přepětí
Tlumivky – Elektrické přístroje a zařízení nad 1000V
Tlumivky jsou navrženy tak, aby omezovaly velikost zkratového proudu ve výkonných sítích, kdy je vybavovací proud jističe menší než vypočtená hodnota zkratu sítě, a také pro omezení velikosti rozběhových proudů. silných elektromotorů.
Reaktor snižuje rychlost nárůstu proudu K3, jako by jej časem natahoval. Reaktor je cívka s nízkým aktivním odporem a vysokou indukčností, díky níž je nárůst zkratového nebo zapínacího proudu v každé fázi „brzděn“.
Obrázek 28 – Schéma návrhu reaktoru RBAN-10
RB – betonový reaktor s měděným drátem, vertikální;
RBA – hliník vertikální
RBU (G) – stupňovité, G-horizontální uspořádání;
RBD – s nuceným chlazením:
Tlumivky se volí podle napětí, proudu, indukční reaktance, tepelného odporu a dynamického odporu ve zkratovém režimu.
Dobrý den, milí návštěvníci stránek „Pomoc pro elektrikáře“. Dnes v tomto článku budeme hovořit o rozdílu mezi takovými dvěma ochrannými prvky, jako je svodič přepětí a svodič.
Začněme tedy svodičem přepětí.
Přes svou zdánlivou konstrukční jednoduchost jsou svodiče přepětí složité elektrické zařízení. Můžeme říci, že OPN je jednoduchý, ale ne příliš. Jak teoretici, tak praktici mají mnoho nevyřešených otázek. Stačí říci, že základní dokument o svodičích přepětí – GOST – dosud nebyl přijat a řada existujících dokumentů má různé výklady. Aktivní zavádění omezovačů do praxe, zejména s ohledem na jejich roli v energetických soustavách, však vyvolává otázku hlubšího teoretického i praktického proškolení obsluhujícího personálu.
Účel a princip činnosti svodičů přepětí!
Nelineární supresory přepětí (OSN) jsou elektrická zařízení určená k ochraně zařízení napájecích systémů před spínáním a bleskovým přepětím. Hlavním prvkem svodiče je nelineární rezistor – varistor (varistor, z anglického Vari (able) (Resi) stor – proměnný, měnící se odpor).
Hlavním rozdílem mezi materiálem nelineárních rezistorů omezovačů a materiálem rezistorů ventilových svodičů je výrazně nelineární proudově-napěťová charakteristika (voltampérová charakteristika) a zvýšená propustnost. Použití vysoce nelineárních rezistorů ve svodičích přepětí umožnilo eliminovat jiskřiště z konstrukce zařízení, což eliminuje řadu nevýhod, které jsou vlastní svodičům ventilového typu.
Hlavní složkou materiálu odporů svodičů přepětí je oxid zinečnatý (oxid) ZnO. Oxid zinečnatý se mísí s oxidy jiných kovů – oxid a oxid kobaltu, oxid vizmutitý atd. Technologie výroby rezistorů z oxidu zinečnatého je velmi složitá a pracná a blíží se požadavkům na výrobu polovodičů – použití chemicky čistý výchozí materiál, dodržování požadavků na čistotu atd. Hlavními operacemi ve výrobě jsou míchání a mletí komponentů, lisování (lisování) a vypalování. Mikrostruktura varistorů zahrnuje krystaly oxidu zinečnatého (polovodič typu n) a mezikrystalickou vrstvu (polovodič typu p). Varistory na bázi oxidu zinečnatého ZnO jsou tedy systémem sériově paralelně zapojených p-n přechodů. Tyto p–n přechody určují nelineární vlastnosti varistorů, tedy nelineární závislost velikosti proudu protékajícího varistorem na napětí, které je na něj aplikováno.
V současné době se varistory pro omezovače vyrábí jako válcové kotouče o průměru 28–150 mm a výšce 5–60 mm (obr. 1). Na koncovou část kotoučů jsou pomocí metalizace naneseny hliníkové elektrody o tloušťce 0.05-0.30 mm. Boční plochy disku jsou potaženy glyptálním smaltem, který zvyšuje propustnost proudových impulsů se strmým čelem.
Rýže. 1. Nelineární rezistor – varistor
Průměr varistoru (přesněji plocha průřezu) určuje proudovou zatížitelnost varistoru a jeho výška určuje parametry napětí.
Při výrobě svodičů přepětí se jeden nebo druhý počet varistorů zapojí do série v tzv. sloupci. V závislosti na požadovaných vlastnostech svodiče a jeho provedení a varistorech dostupných v podniku se omezovač může skládat z jednoho sloupce (skládajícího se i z jednoho varistoru) nebo z několika sloupců zapojených do série/paralelně.
Pro ochranu elektrického zařízení před bleskem nebo spínacím přepětím se svodič přepětí zapojuje paralelně se zařízením (obr. 2).
Ochranné vlastnosti svodiče přepětí jsou vysvětleny charakteristikou proudového napětí varistoru.
Voltampérová charakteristika konkrétního varistoru závisí na mnoha faktorech, včetně výrobní technologie, typu napětí – stejnosměrného nebo střídavého, frekvence střídavého napětí, parametrů proudových impulsů, teploty atd.
Typická proudově-napěťová charakteristika varistoru s nejvyšším dlouhodobě přípustným napětím 0.4 kV na lineárním měřítku je na Obr. 3.
Rýže. 3. Voltampérová charakteristika varistoru
Na voltampérové charakteristice varistoru lze rozlišit tři charakteristické úseky: 1) oblast nízkých proudů; 2) střední proudy a 3) vysoké proudy. Oblast nízkého proudu je provoz varistoru pod provozním napětím, které nepřekračuje maximální dovolené provozní napětí. V této oblasti je odpor varistoru velmi významný. Vzhledem k nedokonalosti varistoru není odpor, byť vysoký, nekonečný. proto varistorem protéká proud, nazývaný vodivý proud. Tento proud je malý – desetiny miliampérmetru.
Když v síti dojde k bleskům nebo spínacím přepěťovým impulzům, varistor se přepne do režimu středního proudu. Na rozhraní první a druhé oblasti se voltampérová charakteristika ohýbá a odpor varistoru prudce klesá (na zlomky Ohmu). Varistorem krátce protéká proudový impuls, který může dosahovat až desítek tisíc ampér. Varistor absorbuje energii přepěťového impulsu, poté ji uvolní ve formě tepla a rozptýlí ji do okolního prostoru. Impuls přepětí sítě je „odříznut“ (obr. 4).
Ve třetí oblasti (vysoké proudy) se odpor varistoru opět prudce zvyšuje. Tato oblast je pro varistor nouzová.
Dále se podívejme na popis vybíječek!
Účel a princip činnosti svodičů!
Svodič se skládá ze dvou hlavních částí: elektrod a zhášecího zařízení oblouku.
Konstrukce svodiče se liší v závislosti na jeho typu.
Svodič má odolné utěsněné pouzdro, které jej chrání před vnějším mechanickým poškozením. Mezera mezi elektrodami se nazývá jiskřiště. Jedna z elektrod je připojena k chráněnému prvku elektrického obvodu a druhá je nutně uzemněna. Bez uzemnění je svodič k ničemu.
Je důležité, aby zhášecí zařízení oblouku hrálo větší roli při provozu svodiče, jinak svodič nebude schopen zabránit fázovému průrazu. Fázový průraz bude mít za následek zkrat (zkrat).
Na obr. 4 je znázorněna konstrukce trubkového svodiče. Má odolné tělo 1, které odolá vysokým teplotám. Příruba 3, je k ní připojena chráněná část elektrického obvodu, samotná příruba je elektrodou svodiče. Elektroda 2 je připojena k zemi. Dodává se ve dvou typech: s nastavením a bez něj. První může změnit velikost jiskřiště, čímž se změní velikost průrazného napětí.
Obrázek 4. Návrh trubkového svodiče
Průrazné napětí je jednou z hlavních charakteristik jiskřiště, která ukazuje napětí, při kterém vznikají jiskry v jiskřišti mezi jeho elektrodami, to znamená, že jiskřiště proráží. Polarita připojení k elektrodám 2 a 3 nehraje podstatný rozdíl, pokud se jedná o AC svodič přepětí.
Zhášecím zařízením je v tomto případě pouzdro, které vydává plyn. Moderní výrobní postupy umožňují vytvářet svodiče různých vlastností.
Princip činnosti svodiče
Princip činnosti svodiče je poměrně jednoduchý, stejně jako jeho konstrukce. Když dojde k přepětí na elektrodách svodiče, napětí se výrazně zvýší. Pokud se toto napětí stane větším než průrazné napětí, které je uvedeno v charakteristikách zařízení, dojde k průrazu.
Mezi elektrodami přeskočí jiskra. Současně se sníží napětí na jeho elektrodách a vzduch v jiskřišti bude ionizován. Svodič bude proražen fázovým napětím a dojde ke zkratu.
Aby k tomu nedocházelo, je v bleskojistce zhášecí zařízení. Podle typu svodiče existují různé typy zhášecích zařízení oblouku.
