ARESTĒTĀJI.

Pabeidza: Šlemīna E.V.

Grupa: 7203

Fakultāte: EL

Pārbaudījis: Barčenko V.T.

Sanktpēterburga

1. Ievads………………………………………………………………………………..3

2. Aizturētāju veidi…………………………………………………………..3

3. Aizturētāju veidi…………………………………………………………..4

4. Aizturētāja vispārīgais apzīmējums………………………………………..10

5. Voltu-sekundes raksturlielums…………………………………………10

6. Atsauces……………………………………………………..13

Ievads.

Aizturētājs- ierīce elektrisko ķēžu slēgšanai, izmantojot elektrisko izlādi gāzē, vakuumā vai (retāk) cietā dielektrikā; satur 2 vai vairākus elektrodus, kas atdalīti ar vienu vai vairākām izlādes spraugām, kuru vadītspēja krasi mainās, kad potenciālu starpība starp elektrodiem kļūst vienāda ar noteiktu vērtību, kas noteikta dotajos apstākļos - pārrāvuma spriegumu. Atkarībā no izlādes spraugas stāvokļa un elektriskās ķēdes parametriem novadītājos var rasties dažādas izlādes formas: dzirksteļizlāde, kvēlizlāde (ieskaitot koronaizlādi), loka izlāde, augstfrekvences izlāde vai jauktas formas. Izlādētājus izmanto elektrotehnikā un dažādās radioelektronikas, automatizācijas un eksperimentālās fizikas jomās; tie kalpo elektrisko ķēžu un ierīču aizsardzībai no pārspriegumiem, augstfrekvences un augstsprieguma elektrisko ķēžu pārslēgšanai, tos izmanto arī augstsprieguma mērīšanai un dažreiz kā vakuuma pakāpes indikatori vakuuma sistēmās.

Aizturētāju veidi.

Atbilstoši to funkcionālajam mērķim ir divi galvenie novadītāju veidi - aizsargājošie un kontroles. Aizsargnovadītāji palīdz novērst pārmērīgu sprieguma pieaugumu līnijā vai instalācijā, kurai tie ir pievienoti novadītāja bojājuma dēļ. Vienkāršākie novadītāju veidi, ko izmanto elektrisko tīklu aizsardzībai, ir stieņu un ragu novadītāji, kas sastāv no diviem elektrodiem, kas atdalīti ar gaisa spraugu (attiecīgi stieņu vai izliektu ragu veidā). Viens no elektrodiem ir savienots ar aizsargāto ierīci, otrs ir iezemēts. Tā kā pārrāvuma laikā gāzizlādes spraugas vadītspēja strauji palielinās, izlādes strāva neapstājas pat pēc sprieguma pazemināšanās līdz normālai vērtībai. Šī strāva (tā sauktā pavadošā strāva), kas ir sistēmas (vai instalācijas) strāva uz zemi, noved pie releja aizsardzības darbības, kas rada īslaicīgu strāvas padeves pārtraukumu instalācijai vai tīkla sadaļai. Releja aizsardzības iedarbināšanu maiņstrāvas gadījumā var novērst, izmantojot cauruļveida novadītājus, kas nodrošina pavadošās strāvas loka dzēšanu. Cauruļveida novadītājos izplūdes sprauga atrodas caurules kanālā, kas izgatavota no izolācijas gāzi ģenerējoša materiāla. Siltuma ietekmē, kas rodas pavadošajā strāvas lokā, caurules materiāls sadalās, izdalot lielu daudzumu gāzes; šajā gadījumā spiediens caurules kanālā palielinās, veidojas gāzes plūsma, kas dzēš loku, kad pavadošā strāva iet caur nulli. Cauruļveida radioaparāti parasti tiek izmantoti, lai aizsargātu maiņstrāvas elektropārvades līnijas no zibens pārsprieguma.

Lai nodrošinātu efektīvu aizsargdzirksteļu spraugu darbību, pēdējo pārrāvuma spriegumam jābūt ļoti stabilam (neatkarīgiem no atmosfēras apstākļiem un elektrodu stāvokļa). Turklāt izlādes spraugas volt-sekundes raksturlielumam - tā pārrāvuma sprieguma atkarības līknei no sprieguma pieauguma ātruma pāri - jābūt relatīvi plakanam un jāatrodas zem aizsargātās ierīces izolācijas volts-sekundes raksturlīknes. . Šīs prasības atbilst vārstu novadītāji, kas nodrošina aizsardzību pret zibens un pārslēgšanas pārspriegumiem transformatoru un citu elektrisko ierīču izolācijai.

Vadības dzirksteļu spraugas tiek izmantotas dažādu impulsu sprieguma ģeneratoru elementu savienošanai noteiktā secībā, slodžu pieslēgšanai jaudīgiem impulsu strāvas avotiem, kā arī augstsprieguma pārbaudes iekārtu elektrisko ķēžu elementu savienošanai u.c. Vienkāršākā vadības sprauga ir sfēriska dzirksteles sprauga, kas sastāv no diviem sfēriskiem elektrodiem, kas atdalīti ar gāzes slāni. Dažos vadības dzirksteļu spraugu veidos izlāde starp elektrodiem tiek uzsākta īstajā brīdī, vājinot izlādes spraugas elektrisko stiprumu (piemēram, iesmidzinot karstu gāzi) vai izmantojot aizdedzes impulsu.

Aizturētāju veidi.

Cauruļveida ierobežotājs kalpo, lai aizsargātu gaisvadu līniju izolāciju no atmosfēras pārspriegumiem un ar citiem aizsardzības līdzekļiem aizsargātu staciju un apakšstaciju elektroiekārtu izolāciju ar spriegumu no 3 kV līdz 110 kV, vājās vietas elektrolīnijās un apakšstaciju pieejās. Cauruļveida novadītāju pieslēgšana elektropārvades līniju strāvu nesošajām daļām tiek veikta caur ārēju dzirksteļu spraugu.

Tā ir divu virknē savienotu dzirksteļu spraugu kombinācija (1. att.). Pirmais (ārējais) stieņa laidums S1 veic zibens pārsprieguma ierobežošanas funkciju. Otrā (iekšējā) sprauga S2 atrodas caurules 1 iekšpusē, kas izgatavota no gāzi ģenerējoša materiāla. Viens caurules gals ir aizbāzts ar iezemētu metāla vāciņu 2, kuram pievienots stieņa elektrods 3. Otrs caurules gals ir atvērts un pārklāts ar gredzenveida elektrodu 4. Iekšējā sprauga kalpo elektriskā loka dzēšanai un tāpēc ir sauc arī par loka dzēšanu.

Rīsi. 1. Cauruļveida ierobežotājs.

Ierobežojot pārspriegumus, var izdalīt divus cauruļveida ierobežotāja darbības posmus. Pirmajā posmā, pakļaujot zibens impulsu, abas dzirksteļu spraugas izlaužas cauri un caur tām plūst impulsa strāva, izvadot pārsprieguma enerģiju zemē un tādējādi ierobežojot to. Cauruļveida dzirksteļu spraugas volto-sekundes raksturlielumu nosaka galvenokārt ārējās spraugas izmēri, un tam ir forma, kas raksturīga visām atmosfēras gaisa stieņu spraugām. Atkārtota jonizēto spraugu sadalīšana ar darba spriegumu noved pie elektriskā loka aizdegšanās starp elektrodiem. Sākas cauruļveida dzirksteles spraugas darbības otrais posms - pavadošās strāvas loka dzēšana. Loka augstās temperatūras ietekmē no caurules iekšējās virsmas izdalās liels daudzums gāzes, palielinot spiedienu tajā līdz 15 MPa. Gāzes plūst uz caurules atvērto galu un rada sprādzienu gareniski pret degšanas loku, kas ļauj nodzēst loku pie pirmās strāvas pārejas caur nulli. RT aktivizēšanu pavada ievērojama daudzuma karstu jonizētu gāzu izdalīšanās un spēcīgs skaņas efekts.
Cauruļveida ierobežotājs ir loka dzēšanas caurule, kas izgatavota no polivinilhlorīda, ar elektrodiem, kas piestiprināti dažādos galos. Viens elektrods ir iezemēts, bet otrs atrodas nelielā attālumā no aizsargājamās zonas (attālums tiek pielāgots atkarībā no aizsargājamās zonas sprieguma). Kad rodas pārspriegums, tiek pārrautas abas spraugas: starp ierobežotāju un aizsargājamo zonu un starp diviem elektrodiem. Bojājuma rezultātā caurulē notiek intensīva gāzes veidošanās, un caur izplūdes atveri veidojas gareniskais sprādziens, kas ir pietiekams, lai nodzēstu loku.

Vārstu ierobežotājs kalpo kā līdzeklis elektroinstalācijas iekārtu pārspriegumu ierobežošanai, kas rodas elektrisko ķēžu pārslēgšanas, zibens spēriena u.c.

Rīsi. 2. Vārsts (vienfāzes) ierobežotājs.

Tas sastāv no dzirksteļu spraugām (1) un nelineāriem rezistoriem (2), kas ir iekļauti hermētiski noslēgtā porcelāna apvalkā (3), kas aizsargā dzirksteļspraugas iekšējos elementus no ārējās vides un nodrošina raksturlielumu stabilitāti.

Vārsta sprauga sastāv no divām galvenajām sastāvdaļām: vairāku dzirksteļu spraugas (sastāv no vairākām atsevišķām dzirksteļu spraugām) un darba rezistora (sastāv no virknes vilītisku disku komplekta). Vairāku dzirksteļu sprauga ir savienota virknē ar darbības rezistoru. Sakarā ar to, ka vilits mitrināšanas laikā maina īpašības, darba rezistors ir hermētiski noslēgts no ārējās vides. Pārsprieguma laikā izlaužas daudzkārtēja dzirksteļu sprauga, darba rezistora uzdevums ir samazināt pavadošās strāvas vērtību līdz tādai vērtībai, ko var veiksmīgi nodzēst ar dzirksteļu spraugām. Vilit ir īpaša īpašība - tā pretestība ir nelineāra - tā samazinās, palielinoties strāvas vērtībai. Šis īpašums ļauj iziet vairāk strāvas ar mazāku sprieguma kritumu. Pateicoties šim īpašumam, vārstu novadītāji ieguva savu nosaukumu. Citas vārstu tipa ierobežotāju priekšrocības ir klusa darbība un bez gāzes vai liesmas emisijām.

Magnētiskā vārsta ierobežotājs(RVMG) sastāv no vairākiem secīgiem blokiem ar magnētisko dzirksteļu spraugu un atbilstošu skaitu vilītisku disku. Katrs magnētisko dzirksteļu spraugu bloks ir mainīgs atsevišķu dzirksteļu spraugu un pastāvīgo magnētu savienojums, kas ir ievietots porcelāna cilindrā.

Kad notiek pārrāvums atsevišķās dzirksteles spraugās, parādās loks, kas gredzena magnēta radītā magnētiskā lauka darbības rezultātā sāk griezties lielā ātrumā, kas nodrošina ātrāku loka dzēšanu, salīdzinot ar vārstu tipa novadītājiem.

Rīsi. 3. Magnētiskā vārsta ierobežotājs.

Spriegumam 35-500 kV izmantoti RVM tipa magnētiskie vārstu novadītāji. No cita veida novadītājiem tie atšķiras ar magnētisko dzirksteļu spraugu bloku klātbūtni (3. att.). Šādi standarta dzirksteļu spraugu bloki, kas papildināti ar diska vilit rezistoriem, tiek ražoti 35 kV spriegumam. Magnētisko dzirksteļu spraugu bloks sastāv no atsevišķu dzirksteļu spraugu komplekta 2, kas atdalīti viens no otra ar gredzenveida magnētiem 3. Vienu dzirksteļu spraugu veido divi koncentriski izvietoti vara elektrodi 6 un 8, starp kuriem ir izveidots gredzenveida sprauga 7. . Slovā radušos loku pastāvīgo magnētu ietekmē griežas ar lielu ātrumu, kas veicina tā ātru nodzišanu.. Porcelāna pārsega 1 iekšpusē ir ievietots pastāvīgo magnētu komplekts un atsevišķas dzirksteļu spraugas, kas aizvērtas ar tērauda pārsegiem 5. Magnēti un vara elektrodi ir cieši saspiesti ar tērauda atsperi 4.

Pārsprieguma slāpētājs- Šī ir dzirksteļu sprauga bez dzirksteļu spraugām. Šādas dzirksteles spraugas aktīvā daļa sastāv no virknes varistoru komplekta, kuru vadītspēja ir nelineāri atkarīga no pielietotā sprieguma.

Dzirksteles spraugai bez dzirksteļu spraugām ir īpaši ātra reakcija: kad rodas pārspriegums, šādas dzirksteles spraugas pretestība strauji samazinās, palielinoties uzreiz pēc lādiņa pārejas (mazāk nekā 1 nanosekundē). Tajā pašā laikā varistoru raksturlielumu stabilitāte tiek saglabāta pēc daudzām darbībām līdz norādītā kalpošanas laika beigām, kas novērš nepieciešamību pēc ekspluatācijas apkopes.

Rīsi. 4. Pārsprieguma slāpētājs.

1. Pastiprinošie elementi
2. Varistori
3. Jauna gumijas riepa
4. Aizsarglenta
5. Atloka

Pārsprieguma novadītāji polimēra korpusā var sastāvēt no viena vai vairākiem moduļiem, no kuriem katrs satur vienu varistoru kolonnu. Varistoriem nav “kumulatīvā” efekta, t.i. to strāvas-sprieguma raksturlielums nav atkarīgs no pārsprieguma ierobežotāja darbību skaita. Silikona apvalks tiek uzklāts uz aktīvās daļas, izmantojot tiešu vakuumliešanu īpašā turēšanas mašīnā. Atloki ir savienoti viens ar otru ar diviem vai vairākiem stikla šķiedras pastiprinājumiem, kas piešķir ierobežotājam augstas mehāniskās īpašības. Sakarā ar to, ka silikona izolācija tiek uzklāta tieši uz variatoriem, iekšpusē nav gaisa un līdz ar to nav iekšēju daļēju izlādi. Turklāt tiek uzlaboti varistoru dzesēšanas apstākļi, kas uzlabo ierobežotāja enerģijas absorbcijas spēju.
Pārsprieguma ierobežotājs sastāv no ārējā izolatora, kas izgatavots no nehalogenētas silikona gumijas ar gala atlokiem un spailēm no nerūsējošā tērauda, ​​alumīnija vai vara. Pārsprieguma ierobežotāja iekšpuse sastāv no metāla oksīda varistoriem, tērauda blīvēm, alumīnija detaļām, stiklplasta saitēm un aramīda šķiedrām. Metāla oksīda varistori ir aglomerātu “tabletes”, kas sastāv galvenokārt no ZnO (90%) un citām vielām (vairāk nekā 1%): Bi 2 O 3, Sb 2 O 3, NiO, Cr 2 O 3 . Metāla oksīda varistori ir pārklāti ar plāna stikla slāni (<0,1 % веса), содержащим РbО. Силиконовая резина, используемая для внешней изоляции, обладает значительно более высокой гидрофобностью и стойкостью к воздействию ультрафиолетовой радиации, чем фарфоровая изоляция. Кроме того, применение полимерной изоляции снижает массогабаритные параметры ОПН, что расширяет возможность их применения. ОПН могут монтироваться по так называемой «перевернутой» схеме, когда подвод напряжения осуществляется снизу.

6-110 kV pārsprieguma novadītājiem ar polimēru izolāciju, salīdzinot ar vārstu tipa ierobežotājiem, ir vairākas priekšrocības:

1. Varistoriem, ko izmanto pārsprieguma novadītājos, ir augsta stabilitāte, kas
ilgstošas ​​darbības laikā nemainās;

2. liels ierobežotāja darbības ātrums pārslēgšanas laikā un
zibens pārspriegumi;

3. Lieliska maksimālā pārsprieguma ierobežotāja veiktspēja plašā darbības diapazonā
temperatūra;

4. ļauj izmantot varistorus vienas kolonnas konstrukcijā
nodrošināt īpaši dziļu stresa ierobežojumu un attiecīgi vairāk
augsta iekārtu darbības uzticamība un tīkla parametru uzlabošana;

5. pārsprieguma ierobežotāju izmēra un svara samazināšana 10 - 20 reizes ļauj tos uzstādīt
tieši pie aizsargājamās iekārtas;

6. augsta mehāniskā izturība un mazs svars pārsprieguma ierobežotājs ļauj
uzstādīt tos uz 6-110 kV gaisvadu līnijām, nenostiprinot balstu konstrukciju;

7. Pārsprieguma novadītājiem polimēru korpusā nav nepieciešama īpaša apkope;
bojāts transportēšanas un uzglabāšanas laikā;

8. Pārsprieguma ierobežotāju mazie svara izmēri atvieglo to uzstādīšanu
minimāla tehnoloģiju izmantošana.

Aizturētāja vispārīgais apzīmējums.

Rīsi. 5. Aizturētāju iecelšana.

1. Aizturētāja vispārīgais apzīmējums
2. Cauruļveida ierobežotājs
3. Vārsts un magnētiskā vārsta ierobežotājs
4. Pārsprieguma ierobežotājs

Aizturētāju uzbūve un darbības princips

1.Vispārīga informācija

Cauruļveida aizturētāji

Vārstu novadītāji

Līdzstrāvas novadītāji

Pārsprieguma slāpētāji

Garas dzirksteļu spraugas

1.Vispārīga informācija

Darbinot elektroinstalācijas, rodas spriegumi, kas var ievērojami pārsniegt nominālās vērtības (pārspriegumi). Šie pārspriegumi var izlauzties cauri iekārtu komponentu elektriskajai izolācijai un sabojāt instalāciju. Lai izvairītos no elektriskās izolācijas pārrāvuma, tai ir jāiztur šie pārspriegumi, taču iekārtu kopējie izmēri ir pārāk lieli, jo pārspriegumi var būt 6-8 reizes lielāki par nominālo spriegumu. Lai atvieglotu izolāciju, radītie pārspriegumi tiek ierobežoti, izmantojot novadītājus, un iekārtas izolācija tiek izvēlēta atbilstoši šai ierobežotajai pārsprieguma vērtībai. Pārspriegumi, kas rodas, tiek iedalīti divās grupās: iekšējais (pārslēgšanas) un atmosfēras. Pirmie rodas, pārslēdzot elektriskās ķēdes (induktorus, kondensatorus, garās līnijas), loka defektus uz zemi un citus procesus. Tiem ir raksturīga salīdzinoši zema pielietotā sprieguma frekvence (līdz 1000 Hz) un iedarbības ilgums līdz 1 s. Pēdējie rodas, pakļaujot atmosfēras elektrībai, tiem ir pielietotā sprieguma impulsa raksturs un īss ilgums (desmitiem mikrosekunžu). Izolācijas elektriskā izturība impulsu laikā ir atkarīga no impulsa formas un tā amplitūdas. Maksimālā impulsa sprieguma atkarību no izlādes laika sauc par volt-sekundes raksturlīkni. Izolācijai ar nevienmērīgu elektrisko lauku raksturīgs krasi krītošs volts-sekundes raksturlielums. Ar vienmērīgu lauku volti-sekundes raksturlielums ir plakans un iet gandrīz paralēli laika asij.

1. att. Aizturētāja un aizsargātā aprīkojuma raksturlielumu koordinācija

pārsprieguma novadītāja elektroinstalācija

Galvenais dzirksteles spraugas elements ir dzirksteles sprauga. Šīs spraugas volt-sekundes raksturlīknei (1. att. 1. līkne) jāatrodas zem aizsargātās iekārtas volts-sekundes raksturlīknes (2. līkne). Kad rodas pārspriegums, spraugai ir jāizlaužas pirms aizsargātās iekārtas izolācijas. Pēc pārrāvuma līnija tiek iezemēta caur ierobežotāja pretestību. Šajā gadījumā spriegumu uz līnijas nosaka strāva I, kas iet caur dzirksteļu spraugu, dzirksteles sprauga un zemējuma pretestība Rз. Jo zemākas šīs pretestības, jo efektīvāk tiek ierobežoti pārspriegumi, t.i. starpība starp iespējamo (4. līkne) un ierobežotāja ierobežoto pārspriegumu (3. līkne) ir lielāka. Bojājuma laikā caur dzirksteles spraugu plūst strāvas impulss.

Spriegumu pāri dzirksteles spraugai noteiktas vērtības un formas strāvas impulsa plūsmas laikā sauc par atlikušo spriegumu. Jo zemāks šis spriegums, jo labāka ir ierobežotāja kvalitāte. Pēc strāvas impulsa izlaišanas dzirksteles sprauga kļūst jonizēta un tiek viegli izjaukta ar nominālo fāzes spriegumu. Rodas īssavienojums ar zemi, kurā caur dzirksteļu spraugu plūst rūpnieciskās frekvences strāva, ko sauc par pavadošo. Papildu strāva var mainīties plašās robežās. Lai izvairītos no iekārtas izslēgšanas no releja aizsardzības, šī strāva ir jāizslēdz ar ierobežotāju pēc iespējas īsākā laikā (apmēram rūpnieciskās frekvences puscikla laikā).

Uz aizturētājiem attiecas šādas prasības.

Aizturētāja volt-sekundes raksturlielumam jābūt zemākam par aizsargājamā objekta raksturlielumu un jābūt plakanam.

Dzirksteles spraugai jābūt ar noteiktu garantētu elektrisko stiprumu rūpnieciskajā frekvencē (50 Hz) un impulsu laikā.

Atlikušais spriegums uz ierobežotāja, kas raksturo tā ierobežojošo jaudu, nedrīkst sasniegt iekārtas izolācijai bīstamas vērtības.

50 Hz sekošanas strāva ir jāizslēdz minimālā laikā.

Aizturētājam jāļauj veikt lielu skaitu darbību bez pārbaudes un remonta.

2. att. Aizturētāju iecelšana

Elektriskās ķēdes shēmās Krievijā novadītāji ir apzīmēti saskaņā ar GOST 2.727-68.

Aizturētāja vispārīgais apzīmējums

Cauruļveida ierobežotājs

Vārsts un magnētiskā vārsta ierobežotājs

Nozare ražo RN, RVN, RNA, RVO, RVS, RVT, RVMG, RVRD, RVM, RVMA, RMVU un cauruļveida sērijas vārstu novadītājus.

RN - zemsprieguma novadītājs, kas paredzēts, lai aizsargātu elektroiekārtu izolāciju ar spriegumu 0,5 kV no atmosfēras pārspriegumiem.

RVN novadītājs ir vārstu tipa, elektrisko iekārtu izolācijas aizsardzībai no atmosfēras pārspriegumiem.

RNS novadītājs ir paredzēts, lai aizsargātu ierīces transformatoru augstsprieguma bukses izolācijas uzraudzībai.

RVRD ierobežotājs ir vārsta tipa ar stiepes loku, kas paredzēts, lai aizsargātu elektrisko mašīnu izolāciju no atmosfēras un īslaicīgiem iekšējiem pārspriegumiem.

RMVU novadītājs ir vārsta tipa, magnētisks, vienpolārs, paredzēts vilces elektroiekārtu izolācijas pārsprieguma aizsardzībai līdzstrāvas iekārtās.

Aizturētājs RA - sērija A, ir paredzēts, lai aizsargātu pret pārspriegumu lielu sinhrono mašīnu (turbīnu ģeneratoru, hidroģeneratoru un kompensatoru) ierosmes tinumus ar nominālo ierosmes strāvu līdz 3000 A.

RVO ierobežotājs - vārsta tipa vieglā konstrukcija; ierobežotājs RVS - vārstu stacija; ierobežotājs RVT - vārsta tipa, strāvu ierobežojošs; PC - vārstu novadītājs elektrisko instalāciju aizsardzībai lauksaimniecības vajadzībām; RVM, RVMG, RVMA, RVMK sērijas novadītāji - vārstu tipa ar magnētiskā loka dzēšanu, modifikācijas G un A, kombinēti, paredzēti aizsardzībai pret atmosfēras un īslaicīgiem iekšējiem pārspriegumiem (novadītāju jaudas robežās) iekārtu izolācija spēkstacijas un maiņstrāvas apakšstacijas ar nominālo spriegumu 15 -500 kV.

Cauruļveida novadītāji RTV un RTF - vinila plastmasas vai šķiedras bakelīts, kas paredzēti elektropārvades līniju izolācijas aizsardzībai no atmosfēras pārspriegumiem un ar citiem aizsardzības līdzekļiem, lai aizsargātu staciju un apakšstaciju elektroiekārtu izolāciju ar spriegumu 3, 6, 10, 35, 110 kV.

Cauruļveida aizturētāji

3. att. Cauruļveida ierobežotājs

Normālas iekārtas darbības laikā cauruļveida ierobežotājs (3. att.) ir atdalīts no līnijas ar gaisa spraugu S2. Kad rodas pārspriegums, spraugas S1 un S2 tiek izlauztas cauri un impulsa strāva tiek novirzīta uz zemi. Pēc tam, kad impulsa strāva iet caur ierobežotāju, plūst pavadošā rūpnieciskās frekvences strāva. Šaurajā turētāja (caurules) kanālā, kas izgatavots no gāzi ģenerējoša materiāla (vinila plastmasas vai šķiedras), iedegas loks spraugā S1 starp elektrodiem 2 un 3. Spiediens paaugstinās būra iekšpusē. Iegūtās gāzes var izplūst caur caurumu gredzena elektrodā 3. Kad strāva iet cauri nullei, loks tiek nodzēsts, jo spraugas S1 atdziest gāzes, kas atstāj dzirksteles spraugu. Iezemētajam elektrodam 4 ir bufera tilpums 5, kurā tiek uzkrāta saspiestās gāzes potenciālā enerģija. Kad strāva iet cauri nullei, no bufera tilpuma tiek radīts gāzes sprādziens, kas veicina efektīvu loka dzēšanu.

Rūpnieciskās frekvences maksimālo pārslēdzamo strāvu nosaka turētāja mehāniskā izturība, un tā ir 10 kA šķiedras-bakelīta turētājam un 20 kA vinila plastmasas turētājam, kas pastiprināts ar stikla audumu uz epoksīda sveķiem. Papildu strāva ar frekvenci 50 Hz tiek noteikta pēc dzirksteļu spraugas atrašanās vietas un mainās diezgan plašā diapazonā atkarībā no energosistēmas darbības režīma. Tāpēc ir jāzina minimālās un maksimālās īssavienojuma strāvas vērtības vietā, kur ir uzstādīts ierobežotājs.

Minimālo dzirksteles spraugas strāvu nosaka caurules dzēšanas spēja. Jo mazāks ir izplūdes kanāla diametrs, jo garāks ir tā garums, jo zemāka ir izslēgtās strāvas apakšējā robeža. Tomēr pie lielām strāvām caurulē rodas augsts spiediens. Ja caurules mehāniskā izturība nav pietiekama, ierobežotājs var tikt iznīcināts. Pašlaik tiek ražoti augstas stiprības vinila plastmasas novadītāji ar lielāko pārslēgšanas strāvu līdz 20 kA.

Cauruļveida ierobežotāja darbību pavada spēcīgs skaņas efekts un gāzu izdalīšanās. Tādējādi novadītāja PTB-I10 gāzes emisijas zonai ir konusa forma ar diametru 3,5 un augstumu 2,2 m Novietojot ierobežotājus, ir nepieciešams, lai šajā zonā neietilpst elementi ar augstu potenciālu.

Dzirksteles spraugas aizsargājošie raksturlielumi lielā mērā ir atkarīgi no dzirksteļu spraugas volt-sekundes raksturlielumiem. Cauruļveida dzirksteles spraugā spraugu veido stieņu elektrodi, kuriem elektriskā lauka lielās neviendabības dēļ ir stāvs volts-sekundes raksturlielums. Tajā pašā laikā tie cenšas panākt, lai aizsargātajās ierīcēs un iekārtās elektriskais lauks būtu vienots, lai pilnīgāk izmantotu izolācijas materiālus un samazinātu izmēru un svaru. Ar vienmērīgu lauku volti-sekundes raksturlielums izrādās plakans, praktiski maz atkarīgs no laika. Šajā sakarā cauruļveida novadītāji ar stāvu volts-sekundes raksturlielumu nav piemēroti apakšstaciju iekārtu aizsardzībai. Parasti tie aizsargā tikai līniju izolāciju (izolāciju, ko rada piekaramie izolatori). Izvēloties cauruļveida novadītāju, ir jāaprēķina iespējamā minimālā un maksimālā īssavienojuma strāva uzstādīšanas vietā un, pamatojoties uz šīm strāvām, jāizvēlas atbilstošs ierobežotājs. Novadītāja nominālajam spriegumam jāatbilst tīkla nominālajam spriegumam. Iekšējo S1 un ārējo S2 spraugu izmēri tiek izvēlēti pēc īpašām tabulām.

Vārstu novadītāji

Rīsi. 4. Vārsta dzirksteļu sprauga (a) un tās dzirksteļu spraugas palielinātā mērogā (b)

PBC-1O tipa novadītājs (10 kV stacijas vilītiskais novadītājs) parādīts 4. att., a. Galvenie elementi ir vilīta gredzeni 1, dzirksteļspraugas 2 un darba rezistori 3. Šie elementi atrodas porcelāna korpusa 4 iekšpusē, kura galos ir speciāli atloki 5 dzirksteļspraugas nostiprināšanai un savienošanai. Darba rezistori 3 maina to raksturlielumus mitruma klātbūtnē. Turklāt mitruma nogulsnēšanās uz sienām un daļām ierobežotāja iekšpusē pasliktina tā izolāciju un rada pārklāšanās iespēju. Lai novērstu mitruma iekļūšanu, ierobežotāja korpusa gali ir noslēgti, izmantojot plāksnes 6 un blīvējošās gumijas blīves 7.

Aizturētāja darbība notiek šādā secībā. Kad rodas pārspriegums, trīs sērijveidā savienoti dzirksteļu spraugu bloki 2 izlaužas cauri (4.b att.). Strāvas impulss ir savienots ar zemi caur darba rezistoriem. Iegūto pavadošo strāvu ierobežo darbības rezistori, kas rada apstākļus pavadošā strāvas loka dzēšanai.

Pēc dzirksteļu spraugu pārrāvuma spriegums pie dzirksteles spraugas

Ja dzirksteļspraugas pretestība Rр, ko nosaka darba rezistori, ir lineāra, tad spriegums pie dzirksteļas spraugas palielinās proporcionāli strāvai un var kļūt lielāks par pieļaujamo aizsargājamai iekārtai. Lai ierobežotu spriegumu Uр, pretestība Rр ir nelineāra un samazinās, palielinoties strāvai. Attiecība starp spriegumu un strāvu šajā gadījumā tiek izteikta kā

kur A ir konstante, kas raksturo spriegumu pāri pretestībai Rp pie 1 A strāvas; α ir nelinearitātes indekss. Ideāls ir gadījums, kad α=0, jo spriegums Up nav atkarīgs no strāvas.

Aprakstītos novadītājus sauc par vārsta tipa, jo ar impulsu strāvām to pretestība strauji krītas, kas ļauj iziet lielu strāvu ar salīdzinoši nelielu sprieguma kritumu.

5. att. Vilit rezistoram raksturīgais voltu ampērs

Vilit plaši izmanto kā nelineāro rezistoru materiālu. Lielu strāvu zonā tā nelinearitātes indekss ir α=0,13-0,2. Tipisks villīta rezistora strāvas-sprieguma raksturlielums ir parādīts 5. att., a. Pie zemām strāvām pretestība Rp ir augsta, un spriegums palielinās lineāri, palielinoties strāvai (A apgabals). Pie lielām strāvām pretestība strauji samazinās, un spriegums Uр gandrīz nepalielinās (B reģions).

Vilīta pamatā ir SiC karborunda graudi ar pretestību aptuveni 10-2 Ohm m. Uz karborunda graudu virsmas tiek izveidota 10-7 m bieza silīcija oksīda SiO2 plēve, kuras pretestība ir atkarīga no tai pieliktā sprieguma. Pie zema sprieguma plēves pretestība ir 104-106 Ohm m. Palielinoties pielietotajam spriegumam, plēves pretestība strauji samazinās, pretestību nosaka galvenokārt karborunda graudi un sprieguma kritums ir ierobežots.

Darba rezistori tiek izgatavoti disku formā ar diametru 0,1-0,15 m un augstumu (20-60)·10-3 m.Izmantojot šķidro stiklu, karborunda graudi tiek stingri savienoti viens ar otru.

Vilit ir ļoti higroskopisks. Lai aizsargātu pret mitrumu, disku cilindriskā virsma ir pārklāta ar izolējošu pārklājumu. Gala virsmas ir saskarē un metalizētas.

Parasti virknē ir savienoti vairāki darba rezistori disku formā (10 diski ir parādīti 3.a attēlā). Ņemot vērā n disku, atlikušais spriegums ir

Lai samazinātu atlikušo spriegumu, disku skaitam n jābūt pēc iespējas mazākam.

Kad strāva iet, disku temperatūra paaugstinās. Kad plūst lielas amplitūdas, bet īslaicīgs strāvas impulss (desmitiem mikrosekundēm), rezistoriem nav laika uzkarst līdz augstai temperatūrai. Ilgstoši ieplūstot pat nelielām rūpnieciskās frekvences strāvām (viens puscikls ir 10 ms), temperatūra var pārsniegt pieļaujamo vērtību, diski zaudē vārsta īpašības, un ierobežotājs neizdodas.

Maksimālā pieļaujamā strāvas impulsa amplitūda diskam ar diametru 100 mm ir 10 kA ar impulsa ilgumu 40 μs. Taisnstūra impulsa pieļaujamā amplitūda ar ilgumu 2000 μs nepārsniedz 150 A. Disks bez bojājumiem izlaiž šādas strāvas 20-30 reizes.

Pēc tam, kad impulsa strāva iziet cauri dzirksteles spraugu, sāk plūst pavadošā strāva, kas ir jaudas frekvences strāva. Kad strāva tuvojas nullei, wilite pretestība strauji palielinās, kas izraisa strāvas sinusoidālās formas izkropļojumus. Ķēdes pretestības palielināšanās noved pie strāvas un fāzes leņķa φ samazināšanās starp strāvu un spriegumu (φ->0). 5.b attēlā parādītas strāvas līknes darba rezistorā. Šeit 1 ir avota spriegums 50 Hz; 2 - ķēdes strāvas līkne, ko nosaka induktīvā pretestība X; 3 - darba rezistora noteiktā strāvas līkne (Rр>>X). Rezistora Rp nelinearitātes dēļ atgriešanās spriegums (strāvas frekvences spriegums) samazinās. Samazinot ātrumu, ar kādu strāva tuvojas nullei, tiek samazināta loka jauda nulles strāvas apgabalā. Tas viss atvieglo starp izlādes spraugas elektrodiem degošā loka dzēšanas procesu. Pateicoties misiņa elektrodu izmantošanai dzirksteles spraugās, pēc tam, kad strāva iet cauri nullei, pie katra katoda veidojas sprauga, kuras elektriskā izturība ir 1,5 kV. Tas nodrošina, ka pavadošā strāva tiek nodzēsta pirmajā strāvas pārejā caur nulli un ļauj nodzēst loku dzirksteles spraugās, neizmantojot īpašas loka dzēšanas ierīces.

Vārsta spraugas dzirksteļu spraugas konstrukcija ir skaidri redzama no 4. att., b. Elektrodu forma nodrošina vienmērīgu elektrisko lauku, kas ļauj iegūt plakanu volts-sekundes raksturlielumu. Tiek pieņemts, ka attālums starp elektrodiem ir (0,5-1) 10-3 m.

Lādiņa veidošanās slēgtajā dzirksteles spraugas tilpumā ar īsu strāvas impulsa ilgumu ir sarežģīta. Lai atvieglotu dzirksteles spraugas jonizāciju, starp elektrodiem tiek ievietota mikanīta blīve. Tā kā gaisa dielektriskā konstante ir ievērojami mazāka nekā mikanītā iekļautajai vizlai, gandrīz elektrodu gaisa tilpumā rodas lieli elektriskā lauka gradienti, izraisot tā sākotnējo jonizāciju. Iegūtie elektroni izraisa strauju izlādes veidošanos dzirksteles spraugas centrā.

Eksperimentāli ir noskaidrots, ka viena dzirksteļsprauga spēj atslēgt pavadošo strāvu ar amplitūdu 80-100 A pie efektīvā sprieguma 1-1,5 kV. Vienības spraugu skaits tiek izvēlēts, pamatojoties uz šo spriegumu. Darba rezistoru disku skaitam jābūt tādam, lai maksimālā strāvas vērtība nepārsniegtu 80-100 A. Šajā gadījumā loka dzēšana tiek nodrošināta vienā pusciklā.

Lai nodrošinātu vienmērīgu slodzi rūpnieciskajā frekvencē, spraugas tiek šuntētas ar nelineāriem rezistoriem 1 (4. att.). Disku termiskā pretestība ir paredzēta, lai ļautu pavadošajai strāvai iziet vienu vai divus pusciklus.

Iekšējie pārspriegumi pēc būtības ir zemas frekvences un var ilgt līdz 1 s. Zemās termiskās pretestības dēļ vilit nevar izmantot iekšējo pārspriegumu ierobežošanai. Lai ierobežotu iekšējos pārspriegumus, tiek izmantots materiāls tervits, līdzīgi kā vilīts, kuram ir augsta termiskā pretestība un paaugstināts nelinearitātes indekss α = 0,15-0,29.

6. att. Kombinēts novadītājs ar tervit rezistoriem

Tervit diski tiek izmantoti kombinētajos novadītājos (6. att., a), kas paredzēti aizsardzībai gan pret iekšējiem (pārslēgšanas), gan ārējiem (atmosfēras) pārspriegumiem. Iekšējo pārspriegumu laikā darbojas abi nelineārie rezistori HP1 un HP2 (līkne 1a 6.b attēlā). Atmosfēras pārspriegumu laikā lielas strāvas dēļ spriegums uz HP2 izlaužas caur spraugu IP2 un spriegums uz aizsargātās līnijas samazinās (līkne 2).

Vārstu novadītāji darbojas klusi. Darbību skaitu reģistrē īpašs reģistrators, kas ir savienots starp ierobežotāja apakšējo spaili un zemējumu. Visuzticamākie ir elektromagnētiskie reģistratori, kuru armatūra, pārejot impulsa strāvai, iedarbojas uz skaitīšanas ierīces sprūdrata mehānismu.

Izmantojot dzirksteļu spraugas, kas parādītas attēlā. 4b, nav iespējams izslēgt strāvu 200-250 A. Šajā gadījumā loka dzēšanai tiek izmantotas magnētiskās sprādziena kameras ar pastāvīgo magnētu. Loka, kas rodas dzirksteles spraugā, magnētiskā lauka ietekmē tiek iedzīta šaurā spraugā ar keramikas mašīnām. Pēc šī principa tika izveidoti novadītāji spriegumam līdz 500 kV. Palielinot disku diametru līdz 150 mm, ir iespējams palielināt to termisko pretestību. Rezultātā kombinētie magnētisko vārstu novadītāji ļauj ierobežot gan iekšējos, gan atmosfēras pārspriegumus.

Vārsta ierobežotāja galvenie raksturlielumi:

Dzēšanas spriegums Uext ir augstākais jaudas frekvences spriegums, kas tiek pievadīts ierobežotājam, pie kura pavadošā strāva tiek droši pārtraukta. Šo spriegumu nosaka ierobežotāja īpašības. Strāvas frekvences spriegums, kas tiek pielikts ierobežotājam, ir atkarīgs no ķēdes parametriem. Ja vienas fāzes zemējuma defekta laikā brīvajās fāzēs parādās pārspriegums, tad ierobežotājam pievadīto dzēšanas spriegumu nosaka vienādojums

kur Kz ir koeficients atkarībā no neitrālā zemējuma metodes; Unom - tīkla nominālais līnijas spriegums. Instalācijām ar iezemētu neitrālu Kc = 0,8, izolētai neitrālai Kc = l,l.

Dzesēšanas strāva Igash, kas tiek saprasta kā pavadošā strāva, kas atbilst dzēšanas spriegumam Ugash.

Dzirksteļu spraugas loka dzēšanas efektu raksturo koeficients

kur Upr ir dzirksteles spraugas pārrāvuma spriegums ar frekvenci 50 Hz.

Nelineārā rezistora aizsargājošo efektu raksturo aizsardzības koeficients

kur Uost ir spriegums pāri ierobežotājam pie impulsa strāvas 5-14 kA. Šim spriegumam jābūt par 20-25% zemākam par aizsargātās izolācijas izlādes spriegumu.

4.līdzstrāvas novadītāji

7. att. Līdzstrāvas novadītājs

Lai aizsargātu iekārtas no līdzstrāvas pārspriegumiem, var izmantot vārstu novadītājus. Tomēr līdzstrāvas loka dzēšana ir daudz grūtāka nekā maiņstrāva. Lai izmantotu gandrīz elektrodu sprieguma kritumu, ir nepieciešams ļoti liels skaits dzirksteļu spraugu, jo spriegums katrā elektrodu pārī nedrīkst pārsniegt 20-30 V.

Lai nodzēstu loku, ieteicams izmantot magnētisko sprādzienu, izmantojot pastāvīgos magnētus. Iegūtais elektrodinamiskais spēks lielā ātrumā pārvieto loku šaurā spraugā, kas izgatavota no loka izturīga izolācijas materiāla. Loka intensīvas dzesēšanas rezultātā palielinās tā pretestība un strāva apstājas.

Vārstu novadītājs tīklam ar spriegumu 3 kV līdzstrāvas ir parādīts 7. att. Darba rezistors 1 sastāv no diviem vilītiskajiem diskiem, kas savienoti ar divām dzirksteļu spraugām 2 ar magnētiskā loka dzēšanu. Uzticams kontakts starp atstarpēm un diskiem tiek panākts, izmantojot atsperi 3, kas arī ir strāvu nesošais elements. Aizturētāja galvenie elementi atrodas porcelāna korpusā 6, kas no apakšas ir noslēgts ar vāku 7. Novadītājs ir noslēgts ar vāku 4 ar gumijas blīvējumu 5.

Pārsprieguma slāpētāji

Pamatojoties uz cinka oksīdu, kuram ir izteikta strāvas-sprieguma raksturlīknes nelinearitāte, ir izstrādāta virkne nelineāru pārsprieguma slāpētāju (OSS) nominālajam spriegumam 110-500 kV.

Pārsprieguma ierobežotājs ir nelineārs rezistors ar augstu nelinearitātes koeficientu α=0,04 (pret 0,1 -0,2 par vilit). Tas ir savienots paralēli aizsargātajam objektam (starp potenciālo izeju un zemi) bez izlādes spraugām. Sakarā ar lielo nelinearitāti pie nominālā fāzes sprieguma, caur ierobežotāju plūst niecīga 1 mA strāva. Palielinoties spriegumam, ierobežotāja pretestība strauji samazinās, un caur to plūstošā strāva palielinās. Pie sprieguma 2,2 Uph caur ierobežotāju plūst strāva 10 4A. Pēc sprieguma impulsa pārejas strāvu ierobežotāja ķēdē nosaka tīkla fāzes spriegums.

8. att. Ierobežotāja OPN-500 strāvas-sprieguma raksturlielumi

SPD ierobežo pārslēgšanās pārspriegumu līdz līmenim 1,8 Uph un atmosfēras pārspriegumu līdz (2-2,4) Uph. No pārsprieguma ierobežotāja-500 strāvas-sprieguma raksturlīknes (8. att.) ir skaidrs, ka, pārspriegumam samazinoties no 2Uph līdz Uph, caur rezistoriem plūstošā strāva samazinās par 10 6vienreiz. Pavadošā strāva, kas plūst pēc ierīces iedarbināšanas, ir maza (miliamperos), tāpat kā rezistoros izdalītā jauda ir maza. Tas ļauj izvairīties no vairāku dzirksteļu spraugu secīgas pieslēgšanas un ļauj novadītāju tieši savienot ar aizsargāto aprīkojumu, kas ievērojami palielina darbības uzticamību.

Augsta pārsprieguma novadītāju rezistoru nelinearitāte (augstam strāvas diapazonam α ≈0,04) var ievērojami samazināt pārspriegumu un samazināt iekārtu izmērus, īpaši pie sprieguma 750 un 1150 kV. Pārsprieguma novadītāju kopējie izmēri un svars ir daudz mazāki nekā parastajiem tās pašas sprieguma klases vārstu novadītājiem.

Garas dzirksteļu spraugas

RDI idejas autori Podporkins Georgijs Viktorovičs, tehnisko zinātņu doktors, Sanktpēterburgas Politehniskās universitātes profesors, IEEE vecākais biedrs un Sivajevs Aleksandrs Dmitrijevičs, tehnisko zinātņu kandidāts, sāka pirmos eksperimentus dzirksteļaizlādes izstrādi tālajā 1989. gadā, un 1992. gadā tika iegūts autora sertifikāts.

9. att. Gara dzirksteļu spraugas ķēde

Aizturētāja darbības princips ir balstīts uz slīdošās izlādes efekta izmantošanu, kas nodrošina lielu impulsa pārklāšanos gar ierobežotāja virsmu un tādējādi novērš impulsa pārklāšanās pāreju uz jaudas loku. rūpnieciskās frekvences strāva. RDI izlādes elementa garums, pa kuru veidojas slīdošā izlāde, ir vairākas reizes lielāks par aizsargājamā līnijas izolatora garumu. Novadītāja konstrukcija nodrošina tā mazāku impulsa elektrisko stiprumu salīdzinājumā ar aizsargāto izolāciju. Garās dzirksteles slāpētāja galvenā iezīme ir tāda, ka impulsa zibens uzliesmojuma garā garuma dēļ īssavienojuma loka izveidošanās iespējamība tiek samazināta līdz nullei.

Ir dažādas RDI modifikācijas, kas atšķiras pēc to gaisvadu līniju mērķa un īpašībām, kurās tās tiek izmantotas.

Galvenā RDI priekšrocība: izlāde attīstās gar ierīci pa gaisu, nevis tās iekšpusē. Tas ļauj ievērojami palielināt produktu kalpošanas laiku un palielina to uzticamību.

Garas dzirksteles cilpas tipa ierobežotājs (LSLD)

RDIP-10 ir paredzēts, lai aizsargātu gaisvadu elektrolīnijas ar spriegumu 6-10 kV trīsfāzu maiņstrāvu ar aizsargātiem un tukšiem vadiem no zibens izraisītiem pārspriegumiem un to sekām un ir paredzēts ekspluatācijai ārpus telpām apkārtējās vides temperatūrā no mīnus 60 °C līdz plus 50 °C 30 gadus.

Moduļu dzirksteļu slāpētājs (RDIM)

RDIM ir paredzēts aizsardzībai pret tiešiem zibens spērieniem un inducētiem zibens pārspriegumiem gaisvadu elektrolīnijās (OHT) un pieejām apakšstacijām ar spriegumu 6, 10 kV trīsfāzu maiņstrāva ar tukšiem un aizsargātiem vadiem.

RDIM ir vislabākie volt-sekunžu raksturlielumi, tāpēc to vēlams izmantot, lai aizsargātu līnijas posmus, kas pakļauti tiešai zibens spērienam, kā arī lai aizsargātu pieejas gaisvadu līniju apakšstacijām.

RDIM sastāv no divām kabeļa sekcijām ar vadu, kas izgatavots no pretestības materiāla. Kabeļu daļas ir salocītas kopā tā, lai izveidotu trīs bitu moduļus 1, 2, 3.

Vārsta sprauga sastāv no divām galvenajām sastāvdaļām: vairāku dzirksteļu spraugu (sastāv no vairākām virknē savienotām atsevišķām dzirksteļu spraugām) un darba rezistora (sastāv no virknes vilītisku disku komplekta). Vairāku dzirksteļu sprauga ir virknē savienota ar darba rezistoru. Sakarā ar to, ka vilits mitrināšanas laikā maina īpašības, darba rezistors ir hermētiski noslēgts no ārējās vides. Pārsprieguma laikā izlaužas daudzkārtēja dzirksteļu sprauga, darba rezistora uzdevums ir samazināt pavadošās strāvas vērtību līdz tādai vērtībai, ko var veiksmīgi nodzēst ar dzirksteļu spraugām. Vilit ir īpaša īpašība - tā pretestība ir nelineāra - tā samazinās, palielinoties strāvas vērtībai. Šis īpašums ļauj iziet vairāk strāvas ar mazāku sprieguma kritumu. Pateicoties šim īpašumam, vārstu novadītāji ieguva savu nosaukumu. Citas vārstu tipa ierobežotāju priekšrocības ir klusa darbība un bez gāzes vai liesmas emisijām.

Magnētiskā vārsta ierobežotājs (RVMG)

RVMG sastāv no vairākiem secīgiem blokiem ar magnētisko dzirksteļu spraugu un atbilstošu skaitu vilītisku disku. Katrs magnētisko dzirksteļu spraugu bloks ir mainīga atsevišķu dzirksteļu spraugu un pastāvīgo magnētu kombinācija, kas ir ievietota porcelāna cilindrā.

Kad notiek pārrāvums atsevišķās dzirksteles spraugās, rodas loks, kas gredzena magnēta radītā magnētiskā lauka darbības rezultātā sāk griezties lielā ātrumā, kas nodrošina ātrāku loka dzēšanu, salīdzinot ar vārstu tipa novadītājiem.

Nelineārs pārsprieguma slāpētājs (SPD)

Ekspluatācijas laikā elektrotīkla iekārtu izolācija tiek pakļauta darba spriegumam, kā arī dažāda veida pārspriegumiem, piemēram, zibens, komutācijas un kvazistacionāriem. Galvenās ierīces tīklu aizsardzībai pret zibens un pārslēgšanas pārspriegumiem ir vārstu novadītāji (VR) un nelineārie pārsprieguma novadītāji (OSL). Veidojot vai modernizējot esošās pārsprieguma aizsardzības shēmas, izmantojot pārsprieguma novadītājus un pārsprieguma novadītājus, ir jāatrisina divas galvenās cieši saistītas problēmas:

• tādu ierīču skaita, uzstādīšanas vietu un raksturlielumu izvēle, kas nodrošinās drošu izolācijas aizsardzību pret zibens un pārslēgšanas pārspriegumiem;
• nodrošinot pašu ierīču drošu darbību pie kvazistacionāriem pārspriegumiem, kuru ierobežošanai tās nav paredzētas.

RV un pārsprieguma novadītāju aizsardzības īpašības ir balstītas uz to darba elementu strāvas-sprieguma raksturlielumu nelinearitāti, kas nodrošina ievērojamu pretestības samazināšanos pie paaugstināta sprieguma un atgriešanos sākotnējā stāvoklī pēc sprieguma samazināšanas līdz normālam darba spriegumam. . Novadītājos esošo darba elementu strāvas-sprieguma raksturlielumu zemā nelinearitāte neļāva vienlaikus nodrošināt pietiekami dziļu pārspriegumu ierobežojumu un zemu vadītspējas strāvu, ja tos iedarbina darba spriegums, kura ietekme tika pārvaldīta, virknē ieviešot dzirksteļu spraugas nelineārais elements. Pārsprieguma slāpētāju cinka oksīda varistoru pretestību ievērojami lielāka nelinearitāte ļāva atteikties no dzirksteļu spraugu izmantošanas to konstrukcijā, tas ir, pārsprieguma novadītāja nelineārie elementi ir savienoti ar tīklu visā tā kalpošanas laikā.

Pašlaik vārstu novadītāji praktiski vairs netiek ražoti un vairumā gadījumu ir nokalpojuši savu standarta kalpošanas laiku. Ķēžu izbūve gan jaunu, gan modernizētu apakšstaciju iekārtu izolācijas aizsardzībai no zibens un pārslēgšanas pārspriegumiem tagad iespējama tikai ar pārsprieguma novadītāju izmantošanu.

RF un novadītāja funkcionālā mērķa identitāte un pēdējā konstrukcijas šķietamā vienkāršība bieži noved pie tā, ka novadītāju nomaiņa ar pārsprieguma slāpētājiem tiek veikta, nepārbaudot uzstādītā novadītāja izmantošanas pieļaujamību un efektivitāti. punktā attiecīgajā tīklā. Tas izskaidro palielināto pārsprieguma ierobežotāju negadījumu skaitu.

Papildus nepareizai pārsprieguma novadītāju uzstādīšanas vietu un raksturlielumu izvēlei, vēl viens pārsprieguma novadītāju bojājumu cēlonis ir to montāžā izmantotie zemas kvalitātes varistori, kas galvenokārt ietver Ķīnas un Indijas varistorus.

Stieņu dzirksteļu spraugas

Stieņu dzirksteļu spraugas, kas pazīstamas arī kā “loka ragi”, tiek izmantotas, lai aizsargātu pret aizsargāto vadu izdegšanu un vienfāzes īssavienojumu pārnešanu. divfāzēs. Lai rastos loks, ir nepieciešama īssavienojuma strāva, kas pārsniedz 1 kA. Salīdzinoši zemā sprieguma (6-10 kV pret 20 kV Somijas tīklos) un augstās zemējuma pretestības dēļ Krievijas tīklos loka aizsardzības taures nedarbojas.

Pašlaik 6-10 kV gaisvadu līnijās tos aizliedz federālā elektrotīkla uzņēmuma “Tehniskās politikas noteikumi”.

Garās dzirksteles slāpētājs

Aizturētāja darbības princips ir balstīts uz slīdošās izlādes efekta izmantošanu, kas nodrošina lielu impulsa pārklāšanos gar ierobežotāja virsmu un tādējādi novērš impulsa pārklāšanās pāreju uz jaudas loku. rūpnieciskās frekvences strāva. RDI izlādes elementa garums, pa kuru veidojas slīdošā izlāde, ir vairākas reizes lielāks par aizsargājamā līnijas izolatora garumu. Novadītāja konstrukcija nodrošina tā mazāku impulsa elektrisko stiprumu salīdzinājumā ar aizsargāto izolāciju. Garās dzirksteles spraugas galvenā iezīme ir tāda, ka impulsa zibens uzliesmojuma garā garuma dēļ īssavienojuma loka izveidošanās iespējamība tiek samazināta līdz nullei.

Ir dažādas RDI modifikācijas, kas atšķiras pēc to gaisvadu līniju mērķa un īpašībām, kurās tās tiek izmantotas.

RDI ir paredzēti, lai aizsargātu gaisvadu elektrolīnijas ar spriegumu 6-10 kV trīsfāzu maiņstrāva ar aizsargātiem un neizolētiem vadiem no inducētiem zibens pārspriegumiem un to sekām, un tiešiem zibens spērieniem; paredzēts darbam ārpus telpām apkārtējās vides temperatūrā no mīnus 60 °C līdz plus 50 °C 30 gadus.

Galvenā RDI priekšrocība: izlāde attīstās gar ierīci pa gaisu, nevis tās iekšpusē. Tas ļauj ievērojami palielināt produktu kalpošanas laiku un palielina to uzticamību.

Apzīmējums

Elektriskās ķēdes shēmās Krievijā novadītāji ir apzīmēti saskaņā ar GOST 2.727-68.
1. Aizturētāja vispārīgais apzīmējums
2. Cauruļveida ierobežotājs
3. Vārsts un magnētiskā vārsta ierobežotājs
4. Pārsprieguma ierobežotājs

Uzrakstiet atsauksmi par rakstu "Arrester"

Piezīmes

Avoti

• Rodšteins L. A. Elektriskās ierīces: mācību grāmata tehniskajām skolām. - 4. izdevums, pārskatīts. un papildu - L.: Energoatomizdāts. Ļeņingr. nodaļa, 1981. - 304 lpp.: ill.
• 6-35 kV tīklu aizsardzība no pārspriegumiem / Khalilov F. Kh., Evdokunin G. A., Polyakov V. S., Podporkin G. V., Tadžibajevs A. I. - Sanktpēterburga: Energoatomizdat. Sanktpēterburgas filiāle, 2002.- 272 lpp.
• Dmitrijevs M.V. Pārsprieguma novadītāju pielietojums elektrotīklos 6-750 kV Sanktpēterburga 2007.g.

Saites

Fragments, kas raksturo Izlādētāju

"Kas zina, ko viņi dara," nomurmināja Deņisovs. "Ah! G" skelets! - viņš uzkliedza kursantam, pamanījis viņa dzīvespriecīgo seju. - Nu, es gaidīju.
Un viņš atzinīgi pasmaidīja, acīmredzot priecājoties par kursantu.
Rostova jutās pilnīgi laimīga. Šajā laikā uz tilta parādījās priekšnieks. Deņisovs auļoja viņam pretī.
- Jūsu ekselence!Ļaujiet man uzbrukt!Es viņus nogalināšu.
— Kādi tur uzbrukumi, — priekšnieks garlaikotā balsī sacīja, raustīdamies it kā no apnicīgas mušas. - Un kāpēc tu te stāvi? Redziet, flankeri atkāpjas. Vadi eskadronu atpakaļ.
Eskadra šķērsoja tiltu un izbēga no apšaudes, nezaudējot nevienu cilvēku. Viņam sekoja otra eskadra, kas bija ķēdē, un pēdējie kazaki atbrīvoja šo pusi.
Divas Pavlogradas iedzīvotāju eskadras, šķērsojušas tiltu, viena pēc otras devās atpakaļ uz kalnu. Pulka komandieris Kārlis Bogdanovičs Šūberts piebrauca pie Deņisova eskadras un devās tempā netālu no Rostovas, nepievēršot viņam nekādu uzmanību, neskatoties uz to, ka pēc iepriekšējās sadursmes pār Teljaņinu viņi tagad redzēja viens otru pirmo reizi. Rostova, sajutusi sevi priekšā vīrieša varā, kura priekšā viņš tagad uzskatīja sevi par vainīgu, nenovērsa skatienu no pulka komandiera atlētiskās muguras, gaišā pakauša un sarkanā kakla. Rostovam šķita, ka Bogdaņičs tikai izliekas neuzmanīgs un ka tagad viņa mērķis ir pārbaudīt kursanta drosmi, viņš iztaisnojās un jautri paskatījās apkārt; tad viņam šķita, ka Bogdaņičs apzināti jāja tuvu, lai parādītu Rostovam savu drosmi. Tad viņš domāja, ka viņa ienaidnieks tagad apzināti nosūtīs eskadronu izmisīgā uzbrukumā, lai sodītu viņu, Rostovu. Tika uzskatīts, ka pēc uzbrukuma viņš nāks pie viņa un dāsni pasniegs viņam, ievainotajam, samierināšanas roku.
Pavlogradiešiem pazīstamais, ar augstu paceltiem pleciem Žerkova figūra (viņš nesen bija pametis viņu pulku) tuvojās pulka komandierim. Žerkovs pēc izraidīšanas no galvenā štāba nepalika pulkā, sakot, ka viņš nav muļķis, kurš siksnu vilka priekšā, kad viņš bija štābā, neko nedarot, viņš saņems vēl apbalvojumus, un viņš zināja, kā atrast kārtībnieka darbu pie prinča Bagrationa. Viņš ieradās pie sava bijušā priekšnieka ar aizmugures komandiera pavēlēm.
— Pulkvedis, — viņš ar savu drūmo nopietnību sacīja, pagriezies pret Rostovas ienaidnieku un palūkojoties apkārt uz saviem biedriem, — tika pavēlēts apstāties un aizdedzināt tiltu.
- Kurš pasūtīja? – pulkvedis drūmi jautāja.
"Es pat nezinu, pulkvedis, kurš to pavēlēja," kornete nopietni atbildēja, "bet princis man pavēlēja: "Ejiet un pastāstiet pulkvedim, lai husāri ātri atgriežas un aizdedz tiltu."
Pēc Žerkova pie huzāra pulkveža ar tādu pašu pavēli piebrauca svītas virsnieks. Sekojot svītas virsniekam, resnais Ņesvickis uzjāja uz kazaku zirga, kas viņu ar varu nesa galopā.
"Nu, pulkveža kungs," viņš kliedza, vēl braucot, "es teicu, lai apgaismojiet tiltu, bet tagad kāds to ir nepareizi interpretējis; Tur visi kļūst traki, neko nevar saprast.
Pulkvedis lēnām apturēja pulku un pagriezās pret Ņesvitski:
"Jūs man teicāt par uzliesmojošām vielām," viņš teica, "bet jūs man neko nestāstījāt par lietu apgaismošanu."
"Kāpēc, tēvs," Ņesvitskis sacīja, apstājās, noņēma cepuri un ar savu kuplo roku iztaisnoja sviedru slapjos matus, "kā tad tu neteici aizdedzināt tiltu, kad tika ievietotas viegli uzliesmojošas vielas?"
"Es neesmu jūsu "tēvs", štāba virsnieka kungs, un jūs neteicāt man aizdedzināt tiltu! Es pazīstu pakalpojumu, un mans ieradums ir stingri izpildīt pasūtījumus. Tu teici, ka tilts tiks izgaismots, bet kurš to aizdegs, es nevaru zināt ar Svēto Garu...
"Nu, tas ir vienmēr," sacīja Nesvitskis, pamādams ar roku. - Kā tev te iet? – viņš pagriezās pret Žerkovu.
– Jā, par to pašu. Tomēr jūs esat mitrs, ļaujiet man jūs izspiest.
— Jūs teicāt, štāba virsnieka kungs, — pulkvedis aizvainotā tonī turpināja...
"Pulkvedis," pārtrauca svīta virsnieks, "mums jāsteidzas, pretējā gadījumā ienaidnieks pārvietos šautenes uz vīnogu šāvienu."
Pulkvedis klusībā paskatījās uz svītas virsnieku, uz resno štāba virsnieku, uz Žerkovu un sarauca pieri.
"Es aizdegšu tiltu," viņš teica svinīgā tonī, it kā paužot, ka, neskatoties uz visām viņam sagādātajām nepatikšanām, viņš tomēr darīs to, kas viņam jādara.
Sitot zirgam ar savām garajām muskuļotajām kājām, it kā tas viss būtu vainīgs, pulkvedis virzījās uz 2. eskadronu, to pašu, kurā dienēja Rostovs Deņisova vadībā, un lika atgriezties atpakaļ uz tilta.
"Nu, tieši tā," nodomāja Rostovs, "viņš vēlas mani pārbaudīt!" “Viņa sirds sažņaudzās un asinis saplūda sejā. "Ļaujiet viņam redzēt, vai es esmu gļēvulis," viņš domāja.
Atkal visās eskadras cilvēku jautrajās sejās parādījās tas nopietnais vaibsts, kas viņiem bija, stāvot zem lielgabala lodēm. Rostovs, acis nenoraujot, paskatījās uz savu ienaidnieku, pulka komandieri, vēlēdamies viņa sejā atrast apstiprinājumu saviem minējumiem; bet pulkvedis nekad neskatījās uz Rostovu, bet skatījās, kā vienmēr uz priekšu, stingri un svinīgi. Tika dzirdēta komanda.
- Dzīvs! Dzīvs! – ap viņu runāja vairākas balsis.
Ar zobeniem pieķērušies pie vadības grožiem, grabinādami ar piešiem un steigdamies, husāri nokāpa no zirga, nezinādami, ko darīs. Husāri tika kristīti. Rostovs vairs neskatījās uz pulka komandieri - viņam nebija laika. Viņš baidījās, ar grimstošu sirdi baidījās, ka varētu atpalikt no huzāriem. Viņa roka trīcēja, kad viņš zirgu pasniedza hendlerim, un viņš juta, ka asinis steidzas uz viņa sirdi. Deņisovs, atkritis un kaut ko kliegdams, brauca viņam garām. Rostovs neredzēja neko, izņemot huzārus, kas skraidīja viņam apkārt, turējās pie piešiem un klabināja zobenus.
- Nestuves! – kāda balss kliedza aiz muguras.
Rostovs nedomāja par to, ko nozīmē pieprasījums pēc nestuvēm: viņš skrēja, cenšoties tikai būt priekšā visiem; bet pie paša tilta, nepaskatīdamies uz kājām, iekrita viskozās, samīdītās dubļos un, paklūpot, uzkrita uz rokām. Citi skraidīja viņam apkārt.
— Abās pusēs, kaptein, — viņš dzirdēja pulka komandiera balsi, kurš, jājot uz priekšu, ar triumfējošu un jautru seju stāvēja zirga mugurā netālu no tilta.
Rostovs, slaukot netīrās rokas legingos, atskatījās uz ienaidnieku un gribēja skriet tālāk, uzskatot, ka jo tālāk viņš ies uz priekšu, jo labāk būs. Bet Bogdaņičs, kaut arī neskatījās un nepazina Rostovu, uz viņu kliedza:
– Kurš skrien pa tilta vidu? Labajā pusē! Junker, ej atpakaļ! - viņš dusmīgi iesaucās un pagriezās pret Deņisovu, kurš, vicinādams savu drosmi, zirga mugurā uzbrauca uz tilta dēļiem.
- Kāpēc riskēt, kaptein! "Jums vajadzētu nokāpt," sacīja pulkvedis.
- Eh! viņš atradīs vainīgo,” atbildēja Vaska Deņisovs, pagriezies seglos.

Tikmēr Ņesvickis, Žerkovs un svītas virsnieks kopā stāvēja ārpus šāvieniem un skatījās vai nu uz šo nelielo ļaužu pulciņu dzeltenos šakos, tumši zaļās jakās, kas izšūtas ar striķiem, un zilos legingos, kas mudžēja pie tilta, tad otrā pusē, plkst. zilās kapuces un tālumā tuvojošās grupas ar zirgiem, kurus viegli varēja atpazīt kā darbarīkus.
“Vai tilts tiks apgaismots vai nē? Kurš bija pirmais? Vai viņi skries un aizdedzinās tiltu, vai arī franči piebrauks ar grapeshot un nogalinās viņus? Šos jautājumus ar gremdošu sirdi neviļus uzdeva katrs lielais karaspēks, kas stāvēja pāri tiltam un spožā vakara gaismā skatījās uz tiltu un huzāriem un no otras puses uz kustīgajām zilajām kapucēm. ar bajonetēm un ieročiem.
- Ak! dosies pie huzāriem! - teica Ņesvitskis, - tagad ne tālāk par vīnogu šāvienu.
"Vēl velti viņš vadīja tik daudz cilvēku," sacīja svītas virsnieks.
"Patiešām," sacīja Nesvitskis. "Ja mēs būtu šeit nosūtījuši divus jaunus vīriešus, viss būtu tāpat."
"Ak, jūsu ekselence," iejaucās Žerkovs, nenovēršot skatienu no huzāriem, bet gan ar savu naivo manierību, kuras dēļ nevarēja uzminēt, vai viņa teiktais ir nopietni vai nē. - Ak, jūsu ekselence! Kā tu spried! Sūti divus cilvēkus, bet kurš mums dos Vladimiru ar loku? Pretējā gadījumā, pat ja viņi jūs piekauj, jūs varat pārstāvēt eskadronu un pats saņemt loku. Mūsu Bogdaničs zina noteikumus.
"Nu," sacīja svītas virsnieks, "šis ir buksts!"
Viņš norādīja uz franču ieročiem, kas tika izņemti no spārniem un steidzīgi brauca prom.
Franču pusē tajās grupās, kur atradās ieroči, parādījās dūmi, gandrīz tajā pašā laikā vēl viens, trešais, un tajā pašā minūtē, kad sasniedza pirmā šāviena skaņu, parādījās ceturtais. Divas skaņas, viena pēc otras un trešā.
- Ak, ak! - Ņesvitskis noelsās, it kā no dedzinošas sāpes, satverot svīta virsnieka roku. - Skaties, viens krita, krita, krita!
- Šķiet, ka divi?
"Ja es būtu karalis, es nekad necīnītu," sacīja Nesvitskis, novēršoties.
Franču ieroči atkal steidzīgi pielādēti. Kājnieki zilās kapucēs skrēja uz tilta pusi. Atkal, bet ar dažādiem intervāliem, parādījās dūmi, un pāri tiltam noklikšķināja un sprakšķēja šāviens. Taču šoreiz Nesvitskis nevarēja redzēt, kas notiek uz tilta. No tilta pacēlās biezi dūmi. Huzāriem izdevās aizdedzināt tiltu, un franču baterijas šāva uz viņiem vairs nevis lai traucētu, bet tā, lai ieroči būtu mērķēti un būtu uz ko šaut.
“Frančiem izdevās izšaut trīs vīnogu šāvienus, pirms husāri atgriezās pie zirgkopjiem. Divas zalves tika raidītas nepareizi, un viss buksšāviens tika pārnēsāts, bet pēdējais šāviens trāpīja huzāru grupas vidū un nogāza trīs.
Rostova, pārņemta par attiecībām ar Bogdaņiču, apstājās uz tilta, nezinādama, ko darīt. Nebija kam nocirst (kā viņš vienmēr iztēlojās kauju), un arī nevarēja palīdzēt tilta apgaismošanā, jo neņēma līdzi, tāpat kā citi karavīri, salmu kūli. Viņš stāvēja un skatījās visapkārt, kad pēkšņi pāri tiltam atskanēja sprakšķēšana, piemēram, izkaisīti rieksti, un viens no huzāriem, kas bija viņam vistuvāk, stenēdams nokrita uz margām. Rostovs kopā ar citiem skrēja viņam pretī. Kāds atkal kliedza: "Nestuves!" Huzāru pacēla četri cilvēki un sāka celt.
"Ohh!... Beidziet, Kristus dēļ," ievainotais kliedza; bet viņi tomēr viņu pacēla un nolika.
Nikolajs Rostovs novērsās un, it kā kaut ko meklēdams, sāka skatīties tālumā, Donavas ūdenī, debesīs, saulē. Cik skaistas likās debesis, cik zilas, mierīgas un dziļas! Cik spoža un svinīga rietoša saule! Cik maigi mirdzēja ūdens tālajā Donavā! Un vēl labāki bija tālie, zilie kalni aiz Donavas, klosteris, noslēpumainās aizas, priežu meži, kas līdz galam piepildīti ar miglu... tur bija klusi, laimīgi... “Es neko negribētu, es negribētu neko, es neko negribētu, ja vien es būtu tur,” domāja Rostova. “Manī vienatnē un šajā saulē ir tik daudz laimes, un šeit... vaidi, ciešanas, bailes un šī neskaidrība, šī steiga... Te atkal viņi kaut ko kliedz, un atkal visi kaut kur skrien atpakaļ, un es skrienu līdzi. viņi, un te viņa ir.” , lūk, nāve, virs manis, man apkārt... Mirklis - un es nekad vairs neredzēšu šo sauli, šo ūdeni, šo aizu”...
Tajā brīdī saule sāka pazust aiz mākoņiem; Rostovas priekšā parādījās vēl vienas nestuves. Un bailes no nāves un nestuvēm, un mīlestība pret sauli un dzīvību – viss saplūda vienā sāpīgi satraucošā iespaidā.
“Kungs Dievs! Tas, kas ir šajās debesīs, glāb, piedod un sargā mani!” Rostovs pie sevis čukstēja.
Husāri pieskrēja pie zirgu pavadoņiem, balsis kļuva skaļākas un mierīgākas, nestuves pazuda no redzesloka.
“Ko, bg”at, tu šņaukāji pog”okha?...” viņam ausī iesaucās Vaska Deņisova balss.
"Tas viss ir beidzies; bet es esmu gļēvulis, jā, es esmu gļēvulis,” nodomāja Rostovs un, smagi nopūties, izņēma no vedera rokām savu Gračiku, kurš bija izlicis kāju, un sāka apsēsties.

Pārslēgšanas laikā vai zibensizlādes ietekmē elektroiekārtās un elektropārvades līnijās var rasties augstsprieguma impulsi, kas vairākas reizes pārsniedz nominālo vērtību. Tā kā izolācija nav paredzēta šādam spriegumam, tā var sabojāt, ko pavada negadījums. Lai to novērstu, aizsardzībai pret pārsprieguma impulsiem tiek izmantotas elektriskās ierīces (novadītāji).

Aizturēšanas ierīce un darbības princips

Jebkurai dzirksteles spraugai ir elektrodi, attālumu starp kuriem sauc par dzirksteles spraugu un loka dzēšanas ierīci. Viens elektrods ir savienots ar aizsargāto aprīkojumu, bet otrs ir iezemēts. Kad spriegums palielinās virs vērtības, ko nosaka atstarpes lielums starp elektrodiem, tas izlaužas un pārsprieguma impulss tiek izvadīts caur zemējumu.

Galvenais ierobežotāju parametrs ir garantētā elektriskā izturība pie nominālā sprieguma. Tas nozīmē, ka ierīce nekādā gadījumā nedarbosies normālā situācijā. Tajā brīdī, kad impulss pāriet, tiek ieslēgta loka dzēšanas ierīce. Tam ātri (puscikla laikā) jānovērš loka veidotais īssavienojums, lai pārslodzes aizsardzības ierīcēm nebūtu laika darboties.

Izgatavoto ierīču katalogs ļauj izvēlēties tādus novadītājus, kas pilnībā atbilst prasībām un ir izdevīgāki par cenu.

Gaisa (cauruļveida) novadītāji ir izgatavoti no polimēra izgatavotu cauruļu veidā, kas karsējot var izdalīt lielu daudzumu gāzes. Caurules galos ir fiksēti elektrodi, kuru attālums nosaka reakcijas sprieguma lielumu. Bojājuma laikā caurules materiāls sāk izdalīt gāzi, kas, izplūstot caur korpusā esošo caurumu, rada sprādzienu, kas nodzēš elektrisko loku. Atbildes spriegums pārsniedz 1 kV.

Gāzes šķirnes strukturāli līdzīgi iepriekšējiem modeļiem. Paraugu ņem noslēgtā keramikas mēģenē, kas satur inertu gāzi. Gāzes jonizācija nodrošina ātrāku reakciju, un tās spiediens droši nodzēš loku. Reakcijas slieksnis var būt no 60 voltiem līdz 5 kV. Neona gaismu bieži izmanto, lai norādītu uz pārspriegumu.

Vārstu ierīces sastāv no vairākām virknē savienotām dzirksteļu spraugām un pretestības, ko veido vilītiski diski (darba rezistors). Tie ir savienoti viens ar otru virknē. Tā kā vilita īpašības ir atkarīgas no mitruma, tas tiek ievietots hermētiskā apvalkā.

Bojājuma laikā rezistora uzdevums ir samazināt īssavienojuma strāvu līdz vērtībai, ko var veiksmīgi nodzēst ar dzirksteļu spraugām. Tā kā pretestības vērtība ir nelineāra - jo lielāka strāva, jo mazāka tā ir, tas ļauj iziet ievērojamu strāvu ar nelielu sprieguma kritumu. Šo ierīču priekšrocības ietver darbību bez trokšņa un gaismas efektiem. Wikipedia raksturo šos aizturētājus kā novecojušus un vairs netiek ražoti.

Magnētiskā vārsta modifikācijas samontēti no vairākiem blokiem, kas aprīkoti ar magnētiskām dzirksteļspravām un vienādu skaitu vilitonu disku. Viena vienība sastāv no virknes virknē savienotu dzirksteļu spraugu un pastāvīgā magnēta, kas ievietots porcelāna korpusā. Bojājuma brīdī iegūtais loks gredzena magnēta radītā magnētiskā lauka ietekmē iegūst rotāciju, un tāpēc tas nodziest ātrāk nekā vārstu ierīcēs.

Ilgu dzirksteļu ierīcēs Tiek izmantota slīdošās izlādes parādība, kas nodrošina ievērojamu impulsa ceļa garumu izlādes elementa ārpusē. Izlādes elementa garums ir ievērojami lielāks nekā elektropārvades līnijas izolatoram, bet tā elektriskā izturība ir mazāka, tāpēc loka rašanās iespēja ir nulle. Šo tipu izmanto 3 fāžu elektropārvades līnijās. Tie var darboties temperatūrā no -60°C līdz +50°C 30 gadus.

Nelineārajos pārsprieguma slāpētājos nav dzirksteles spraugu. Tā vietā tiek izmantoti sērijveidā savienoti cinka oksīda varistori. To pretestība ir mazāka, jo lielāka ir strāvas stiprums, tāpēc pārsprieguma impulsa noņemšana notiek ļoti ātri ar tūlītēju atgriešanos sākotnējā stāvoklī. Lai izvadītu lielas strāvas, ir atļauta vairāku viena zīmola ierobežotāju paralēla uzstādīšana. Ierobežotājs tiek uzstādīts uz visu aizsargājamā objekta kalpošanas laiku.

Aizturētāju atlase

Pirmkārt, jums ir jāizlemj par ierīces klasi:

Atbilstoši norādītajam rangam tiek izveidotas selektīvās aizsardzības shēmas. Vispopulārākā ir B - C ķēde, kas droši aizsargā pret pārspriegumu 1,5 - 2,5 kV. Lai aizsargātu dārgas elektroniskās iekārtas, tiek konstruēta aizsardzība no A līdz D ieskaitot.

Atlase pēc parametriem

Izvēlieties īpašu aizsargierīci, kas darbojas ar novadītājiem vai varistoriem, ir nepieciešams saskaņā ar šādiem parametriem:

Atlikušās vērtības, kas norādītas tehniskajā datu lapā, ir nepieciešamas aizsardzības sistēmu testēšanai un uzstādīšanai rūpniecības uzņēmumos. Tā kā pārsprieguma aizsardzības sistēmas izveide ir atbildīga lieta, ja nav pieredzes, novadītāju uzstādīšanu un zemējumu labāk uzticēt speciālistiem.

Aizturētāju mērķis

Ar gāzi pildīti novadītāji ir ierīces ar diviem vai trim elektrodiem, kas paredzētas elektronisko iekārtu aizsardzībai no nejaušiem pārspriegumiem vai spēcīgu elektrisko impulsu ģenerēšanai mikro- un nanosekunžu diapazonā. Galvenā divu elektrodu aizsargdzirksteļu spraugas strāvas-sprieguma raksturlieluma iezīme ir sliekšņa sprieguma klātbūtne, zem kuras dzirksteļsprauga darbojas kā izolators, bet virs tā - kā zemas pretestības vadītājs.

Pirms pārslēgšanas uz vadošu stāvokli pārslēgšanas novadītāji ir līdzvērtīgi atvērtam slēdzim. Tie pārslēdzas uz zemas pretestības vadītāja režīmu, kad spriegums palielinās virs sliekšņa vērtības vai kad vadības elektrodā (vadāmajos novadītājos) nonāk sprieguma impulss. Aizsardzības un komutācijas novadītāji atgriežas no vadoša stāvokļa nevadošā stāvoklī tikai pēc tam, kad spriegums starp galvenajiem elektrodiem ir samazinājies līdz noteiktai vērtībai.

Vadošā stāvoklī to zemās iekšējās pretestības dēļ novadītāji nenosaka strāvas vērtību. Parasti to ierobežo ķēdes elementu aktīvā (vai induktīvā) pretestība. Novadītāju raksturīgie parametri: sliekšņa spriegums - no 70 V līdz 300 kV, pieļaujamā strāva - līdz 150 kA. Dažiem novadītāju veidiem (ķēžu aizsardzība zem salīdzinoši augsta darba sprieguma) parametri norāda spriegumu, pie kura novadītājs atgriežas nevadošā stāvoklī. Tipiskās sprieguma vērtības ir no 50 V līdz 8 kV. Svarīgi komutācijas novadītāju parametri ir maksimālais pieļaujamais impulsu atkārtošanās ātrums (10 - 100 Hz) un kalpošanas laiks, ko raksturo garantētais pārslēgšanas reižu skaits (106 - 107) vai pārslēgtais lādiņš visā darbības periodā (103 - 104). C - “kopējā maksa”).

Ierīce un darbības princips

Tipiska ierobežotāja konstrukcija sastāv no diviem plakaniem diska elektrodiem, kas atdalīti ar dielektrisku vakuuma keramikas apvalku (1. att.). Ierīces parasti pilda ar inertām gāzēm un to maisījumiem līdz spiedienam no 102 līdz 106 Pa. Gāzizlādes spraugas parametru raksturīgās vērtības: attālums - līdz 1 cm, laukums - apmēram 1 cm Minimālie izmēri 8,26 mm ("spiedpogas" konstrukcijas izlādētāju diametrs un augstums), maksimālais - 120220 mm . Dzirksteļu spraugas nonāk vadošā stāvoklī gāzes izlādes rezultātā. Atkarībā no ierīces mērķa izlāde var būt mirdzoša (miliamperu strāvas diapazonā), loka (ampēri un kiloampēri) vai dzirkstele (kiloampēri).

Rīsi. 1.

Galvenie fizikālie procesi kvēlizlādē: elektronu lavīnu attīstība, elektronu atbrīvošanās no katoda jonu un fotonu ietekmē, potenciāla pārdale spraugā jonu telpas lādiņa dēļ, kā rezultātā veidojas šaurs gandrīz katoda reģions ar augstu lauka intensitāti. Izlādes sprieguma raksturīgās vērtības ir simtiem voltu.

Loka izlādē noteicošā loma ir elektronu termiskajai emisijai no katoda virsmas, ko silda ar jonu bombardēšanu. Loka izlādei, salīdzinot ar kvēlizlādi, ir zemākas sadegšanas sprieguma vērtības - desmitiem voltu. Dzirksteles spraugām ir raksturīga “pārejoša loka izlādes forma”, kurā līdz augstai temperatūrai ātri tiek uzkarsēts nevis viss katods, bet tikai tā mikrogriezums, kurā iespējama vielas kušana un iztvaikošana.

Izlāde šādos apstākļos var attīstīties katoda materiāla izplešanās tvaika mākonī. Lai šādos gadījumos nodrošinātu nepieciešamo novadītāju izturību, īpaša uzmanība tiek pievērsta katoda materiāla izvēlei. Galvenās prasības tam ir zema elektronu darba funkcija un salīdzinoši zems iztvaikošanas siltums. Viens no izplatītākajiem materiāliem ir cēzija alumīnija silikāts, kas aizpilda presēta niķeļa pulvera sūkļa poras. Lielstrāvas (līdz 150 kA) komutācijas novadītājos katods ir izgatavots vara plēves veidā, kas nogulsnēts uz molibdēna apakšslāņa.

Dzirksteļaizlāde attīstās pie ļoti augstas elektronu pavairošanas intensitātes lavīnā, ar ievērojamu fotonu paaudzi, kas spēj jonizēt gāzes molekulas. Izlāde veidojas “straumīšu” veidā, kas vizuāli tiek novērotas kā dzirksteles. Straumeru attīstība fiziski atbilst jonizētās gāzes priekšpuses straujajai kustībai, jo pēc tam, kad daļa lavīnas elektronu atstāj anodu, pozitīvais telpas lādiņš “ievelk” galvenajā izlādes kanālā “meita” elektronu lavīnas, kas rodas frontes priekšā gāzes molekulu fotojonizācijas rezultātā.

Novadītāju priekšrocības: plašs darba spriegumu un strāvu diapazons, izturība pret strāvas pārslodzēm, konstrukcijas un ražošanas tehnoloģijas vienkāršība, spēja normāli darboties starojuma un augstās (līdz 300 °C) apkārtējās vides temperatūras apstākļos. Priekšrocības nosaka ierobežotāju plašo pielietojumu: šobrīd tiek ražoti aptuveni 50 veidu ierīces. Tipa apzīmējumā parasti ir burts "P" un konstrukcijas numurs, piemēram, nekontrolējamais pārsprieguma novadītājs R-150. Daži veidi ir apzīmēti ar diviem burtiem un cipariem. Piemēram, RU-73 ir kontrolēta trīs elektrodu dzirksteles sprauga; RO-49 - asinātāja dzirksteles sprauga rentgena ierīcēm; RK-160 - pārslēgšanas ierobežotājs.