Việc sử dụng cột thu lôi không loại trừ hoàn toàn thiệt hại do sét gây ra đối với hệ thống lắp đặt điện, đặc biệt là đường dây điện, vì khả năng xảy ra sét đánh đối với đường dây điện trên không có thể tương đối cao và ngoài ra, chúng thường được thực hiện mà không có biện pháp bảo vệ cáp nào cả. . Sóng xung xảy ra trên đường dây khi sét đánh đến các trạm biến áp (do đó chúng được gọi là sóng xung) và có thể gây nguy hiểm cho lớp cách điện của thiết bị được lắp đặt ở đó.
Để tránh hư hỏng bất kỳ cấu trúc cách điện nào, phải nối song song với nó khoảng cách tia lửa, volt-giây (đặc tính của nó phải nằm dưới đặc tính volt-giây của cách điện được bảo vệ. Nếu điều kiện này được đáp ứng, sự sụt giảm sóng quá điện áp trong mọi trường hợp sẽ gây ra sự đánh thủng khe hở tia lửa, sau đó là sự sụt giảm mạnh (“cắt”) điện áp qua khe hở tia lửa điện và lớp cách điện được bảo vệ. Tiếp theo Với dòng điện xung, dòng điện gây ra bởi điện áp tần số công nghiệp của hệ thống lắp đặt điện sẽ bắt đầu chạy qua khe hở tia lửa điện - dòng điện đi kèm.
Trong các hệ thống lắp đặt có điểm trung tính nối đất hoặc khi có sự cố đánh thủng khe hở tia lửa ở hai hoặc ba pha, hồ quang dòng điện đi kèm có thể không tự tắt và sự cố xung trong trường hợp này sẽ chuyển thành đoản mạch ổn định, điều này sẽ dẫn đến việc tắt cài đặt. Do đó, để tránh việc tắt hệ thống lắp đặt như vậy, cần đảm bảo rằng dòng điện hồ quang đi kèm được dập tắt qua khe hở tia lửa điện.
Các thiết bị không chỉ cung cấp khả năng bảo vệ cách điện chống quá điện áp mà còn dập tắt hồ quang của dòng điện đi kèm trong thời gian ngắn hơn thời gian hoạt động của bảo vệ rơle được gọi là thiết bị chống sét bảo vệ trái ngược với những khoảng trống tia lửa thông thường, thường được gọi là khoảng trống bảo vệ(PZ).
Thiết bị chống sét hình ống cùng với các loại thiết bị chống sét chính. Chúng khác nhau ở nguyên tắc dập tắt hồ quang hiện tại đi kèm. Trong các thiết bị chống sét hình ống, hồ quang bị dập tắt bằng cách tạo ra một vụ nổ cực mạnh theo chiều dọc, và trong các thiết bị chống sét dạng van, hồ quang được dập tắt bằng cách giảm dòng điện đi kèm với sự trợ giúp của một điện trở bổ sung mắc nối tiếp với khe hở tia lửa.
Khe hở tia lửa hình ống (Hình 1, a) là ống 2 được làm bằng vật liệu cách điện bằng khí đốt, bên trong có khe hở không kiểm soát được việc dập tắt hồ quang S1 được hình thành bởi điện cực que 3 và mặt bích 4. Khe hở tia lửa điện được tách khỏi điện áp vận hành bằng khe hở tia lửa điện bên ngoài do ống 2 không được thiết kế để sử dụng lâu dài dưới điện áp do sự phân hủy của vật liệu tạo khí dưới tác động của dòng điện rò rỉ. Mặt bích thứ hai của thiết bị chống sét 1 được nối đất.
Cơm. 1. Bộ chống sét dạng ống: a - thiết bị và mạch đấu nối, b - ký hiệu trên sơ đồ, c - điện áp trên bộ chống sét, d - mạch tương đương.
Tại mạng quá áp(Hình 1, c) cả hai khe hở tia lửa đều xuyên qua và sóng quá điện áp (đường cong 1) bị cắt đứt. Một dòng điện đi kèm bắt đầu chạy dọc theo đường được tạo ra bởi sự phóng điện xung và sự phóng điện tia lửa biến thành sự phóng điện hồ quang. Dưới tác động của nhiệt độ cao của kênh hồ quang của dòng điện đi kèm, vật liệu ống bị phân hủy và giải phóng một lượng lớn khí, áp suất trong đó tăng mạnh (lên đến hàng chục atm) và khí thoát ra mạnh mẽ qua mở mặt bích 4, tạo ra một vụ nổ theo chiều dọc dữ dội. Kết quả là hồ quang sẽ tắt khi dòng điện lần đầu tiên đi qua điểm 0.
Khi khe hở tia lửa được kích hoạt, các khí ion hóa nóng được phát ra từ nó dưới dạng một ngọn đuốc dài 1,5 - 3,5 m và rộng 1 - 2,5 m (tùy thuộc vào điện áp định mức của khe hở tia lửa) và phát ra âm thanh giống như tiếng súng. đã nghe. Vì vậy, để ngăn ngừa đoản mạch giữa các pha khi lắp đặt thiết bị chống sét, phải cẩn thận để đảm bảo không có bộ phận mang dòng nào của các pha liền kề đi vào vùng xả khí. Điện áp kích hoạt của các khe hở tia lửa có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi khoảng cách của các khe hở tia lửa bên ngoài, nhưng chúng không thể giảm xuống dưới một mức tối thiểu nhất định, vì điều này khiến các khe hở tia lửa hoạt động quá thường xuyên và làm tăng độ mài mòn.
Do điện trường của các điện cực que của khe tia lửa hình ống không đồng nhất rõ rệt nên đặc tính volt-giây của nó có đặc tính giảm dần trong vùng lên tới 6 - 8 μs, không phù hợp lắm với volt-giây phẳng Đặc tính của máy biến áp và máy điện. Để dập tắt hồ quang thành công cần có cường độ hình thành khí nhất định nên cần có giới hạn dòng điện chuyển mạch thấp hơn, tại đó bộ chống sét vẫn có thể dập tắt hồ quang trong vòng 1 - 2 nửa chu kỳ.
Giới hạn trên của dòng điện cắt cũng bị hạn chế, vì sự hình thành khí quá mạnh có thể dẫn đến phá hủy bộ chống sét (đứt ống hoặc hỏng mặt bích).
Phạm vi dòng điện chuyển mạch được chỉ định trong ký hiệu của loại thiết bị chống sét, ví dụ RTV 35/(0,5 - 2,5) có nghĩa là khe hở tia lửa hình ống 0,5 - 2,5 bằng nhựa vinyl cho 35 kV với giới hạn dòng điện chuyển mạch 0,5 - 2,5 kA.
Khi chiều dài của khe dập tắt hồ quang giảm và đường kính của nó tăng lên, cả hai giới hạn dòng điện ngắt của bộ chống sét đều dịch chuyển về giá trị lớn hơn.
Do hoạt động của khe hở tia lửa đi kèm với hiện tượng cháy một phần vật liệu của ống dập hồ quang nên sau 8 - 10 lần thao tác, khi đường kính tăng 20 - 25% so với ban đầu thì khe hở tia lửa trở nên không sử dụng được (vì giới hạn dòng điện nó tắt sẽ thay đổi) và phải được thay thế.
Để ghi lại số lần hoạt động, bộ chống sét hình ống được trang bị chỉ báo hoạt động ở dạng dải kim loại 6 (xem Hình 1, a), không bị uốn cong bởi khí thải ra từ bộ chống sét. Hiện nay ngành sản xuất ống Thiết bị chống sét loại RTF, trong đó khí được tạo ra bằng ống sợi và loại RTV có ống nhựa vinyl.
Do độ bền cơ học thấp của sợi, nó được bọc trong một ống giấy nướng dày, để giảm khả năng hút ẩm, được phủ một lớp sơn bóng chống ẩm (thường là men perchlorovinyl), có khả năng chống chịu tốt với ảnh hưởng của khí quyển trong mùa hè và mùa đông. Một đặc điểm của bộ chống sét loại RTF là sự hiện diện của một buồng ở đầu kín của ống, giúp tăng cường vụ nổ theo chiều dọc khi dòng điện đi qua giá trị 0 và do đó góp phần dập tắt hồ quang.
Trong thiết bị chống sét RTV, khí được tạo ra bởi ống nhựa vinyl, có khả năng tạo khí cao hơn và đặc tính cách điện được bảo quản tốt ngay cả khi làm việc ngoài trời trong mọi thời tiết. Bộ chống sét RTV có thiết kế đơn giản hơn (chúng không có buồng bên trong và không cần đánh bóng) và giới hạn trên của dòng điện chuyển mạch cao hơn (15 kA thay vì 7-10 kA đối với bộ chống sét RTF).
Cơm. 2. Chống sét hình ống RTV-20-2/10
Để vận hành trong các mạng có dòng điện bị gián đoạn rất cao (lên đến 30 kA), các thiết bị chống sét tăng cường loại RTVU được sản xuất, độ bền cơ học tăng lên đạt được bằng cách cuộn một ống nhựa vinyl với các lớp băng thủy tinh được tẩm chất chống chịu thời tiết. hợp chất epoxy.
Công suất xung của thiết bị chống sét hình ống, truyền qua gần như toàn bộ dòng sét khi đánh vào đường dây, khá cao và lên tới 30-70 kA.
Việc lựa chọn thiết bị chống sét hình ống được thực hiện theo điện áp định mức của mạng và giới hạn dòng điện ngắn mạch của mạng tại điểm lắp đặt chúng. Dòng ngắn mạch tối đa được tính toán trong điều kiện tất cả các phần tử mạng được bật (đường dây, máy biến áp, máy phát điện) có tính đến thành phần không tuần hoàn của dòng điện ngắn mạch, dòng điện tối thiểu được tính trong trường hợp sơ đồ mạng có các phần tử bị tắt một phần (ví dụ: ví dụ, đối với các sửa chữa lớn) và không tính đến thành phần không định kỳ. Tìm thấy giới hạn của dòng điện ngắn mạch. phải nằm trong giới hạn dòng điện có thể chuyển đổi của thiết bị chống sét hình ống.
Thiết bị chống sét hình ống được sản xuất cho điện áp từ 3 đến 220 kV, dòng điện ngắt dao động từ 0,2 - 7 và 1,5 - 30 kA ở điện áp 3 - 35 kV đến 0,4 - 7 và 2,2 - 30 kA ở điện áp 110 kV. Thiết bị chống sét 220 kV gồm hai thiết bị chống sét hình ống 110 kV được nối với nhau bằng vỏ thép có ống xả.
Chủ yếu Nhược điểm của thiết bị chống sét hình ống là sự hiện diện của vùng thoát khí, điểm cắt dốc của sóng quá điện áp, đoản mạch (mặc dù ngắn hạn) của các đường dây xuống đất và đặc tính vôn-giây đặc biệt dốc, loại trừ khả năng sử dụng rộng rãi các ống dẫn điện. thiết bị chống sét làm thiết bị bảo vệ cho thiết bị trạm biến áp. Một nhược điểm khác của thiết bị chống sét hình ống là sự hiện diện của dòng điện có thể chuyển đổi giới hạn, điều này làm phức tạp việc sản xuất và vận hành chúng.
Do tính đơn giản và chi phí thấp, thiết bị chống sét hình ống được sử dụng rộng rãi làm phương tiện phụ trợ để bảo vệ trạm biến áp, bảo vệ các trạm biến áp có công suất thấp và mức tới hạn thấp cũng như các đoạn đường dây riêng lẻ.
Hiện nay, các thiết bị chống sét hình ống và van đang dần được thay thế bằng bộ hạn chế điện áp phi tuyến (OSL). Chúng là các biến trở oxit kim loại nối tiếp (điện trở phi tuyến) không có khe hở tia lửa, được bọc trong vỏ bằng sứ hoặc polymer.
Người bắt giữ: mục đích, thiết kế, nguyên tắc hoạt động. Van và thiết bị chống sét hình ống. Bộ triệt xung phi tuyến (OSS): mục đích, thiết kế, nguyên lý hoạt động. Điều kiện lựa chọn
Thông tin liên lạc, thông tin liên lạc, điện tử vô tuyến và các thiết bị kỹ thuật số
Thiết bị chống sét phi tuyến: mục đích, thiết kế, nguyên lý hoạt động. Do sự cố trong ống, xảy ra hiện tượng sinh khí mạnh và một vụ nổ theo chiều dọc được hình thành qua lỗ thoát khí, đủ để dập tắt hồ quang. Thiết bị chống sét Bộ chống sét phi tuyến tính là thiết bị chống sét không có khe hở tia lửa điện. Phần hoạt động của thiết bị chống sét bao gồm một loạt các biến trở.
28. Thiết bị hãm: mục đích, thiết kế, nguyên lý hoạt động. Van và thiết bị chống sét hình ống. Bộ triệt xung phi tuyến (OSS): mục đích, thiết kế, nguyên lý hoạt động. Điều kiện lựa chọn.
người bắt giữ thiết bị điện, được thiết kế để hạn chế quá điện áp trong lắp đặt điện vàmạng lưới điện.
Xung xung thường xảy ra trong mạng điện Vôn gây ra bởi việc chuyển đổi các thiết bị điện,phóng điện vào khí quyểnhoặc lý do khác. Mặc dù thời gian quá điện áp như vậy chỉ trong thời gian ngắn nhưng nó có thể đủ để gây ra sự cố sự cách ly và kết quả là,ngắn mạchdẫn tới những hậu quả khôn lường.Để loại bỏ khả năng xảy ra đoản mạch, có thể sử dụng vật liệu cách nhiệt đáng tin cậy hơn, nhưng điều này dẫn đến giá thành của thiết bị tăng đáng kể. Về vấn đề này, nên sử dụng thiết bị chống sét trong mạng điện.
Thiết bị chống sét bao gồm haiđiện cực và thiết bị dập hồ quang.
Điện cực
Một trong các điện cực được gắn vào mạch được bảo vệ, điện cực thứ hai căn cứ . Khoảng không gian giữa các điện cực được gọi làkhoảng cách tia lửa. Ở một giá trị điện áp nhất định giữa hai điện cực, khe hở tia lửa điện vượt qua , nhờ đó loại bỏ hiện tượng quá điện áp khỏi phần được bảo vệ của mạch điện. Một trong những yêu cầu chính đối với khe hở tia lửa là đảm bảo độ bền điện ở tần số công nghiệp (khe hở tia lửa không được xuyên thủng trong quá trình vận hành mạng bình thường).
Thiết bị hồ quang
Sau khi bị đánh thủng bởi một xung, khe hở tia lửa đã đủ bị ion hóa , để vượt qua điện áp pha ở chế độ bình thường, gây ra đoản mạch và hậu quả là hoạt động của các thiết bị RZiA bảo vệ khu vực này. Nhiệm vụ của thiết bị dập hồ quang là loại bỏ tình trạng đoản mạch này trong thời gian ngắn nhất có thể trước khi các thiết bị bảo vệ hoạt động.
Các loại thiết bị chống sét
Thiết bị chống sét hình ống
Thiết bị chống sét hình ống là một ống dập hồ quang được làm bằng polyvinyl clorua , với các điện cực được gắn ở các đầu khác nhau. Một điện cực được nối đất và điện cực thứ hai được đặt cách khu vực được bảo vệ một khoảng ngắn (khoảng cách được điều chỉnh tùy thuộc vào điện áp của khu vực được bảo vệ). Khi xảy ra quá điện áp, cả hai khe hở đều bị phá vỡ: giữa thiết bị chống sét và khu vực được bảo vệ và giữa hai điện cực. Kết quả của sự cố là sự sinh ra khí mạnh trong ống và một vụ nổ theo chiều dọc được hình thành qua lỗ thoát khí, đủ để dập tắt hồ quang.
Bộ hãm van
Khe hở van bao gồm hai thành phần chính: khe hở nhiều tia lửa điện (bao gồm một số khe hở tia lửa đơn) và một điện trở làm việc (bao gồm một loạt các đĩa vilitic). Nhiều khe hở tia lửa được mắc nối tiếp với thiết bị làm việcđiện trở . Do vilit thay đổi đặc tính khi bị ẩm nên điện trở làm việc được bịt kín với môi trường bên ngoài. Trong quá điện áp, nhiều khe hở tia lửa điện bị xuyên thủng; nhiệm vụ của điện trở làm việc là giảm giá trị của dòng điện đi kèm xuống giá trị có thể bị dập tắt thành công bởi các khe hở tia lửa điện. Vilit có một tính chất đặc biệt - điện trở của nó là phi tuyến - nó giảm khi giá trị dòng điện tăng. Thuộc tính này cho phép bạn bỏ qua nhiều hơn hiện hành với điện áp rơi ít hơn. Nhờ đặc tính này mà bộ hãm van có tên như vậy. Các ưu điểm khác của thiết bị chống sét kiểu van bao gồm hoạt động êm ái và không phát ra khí hoặc ngọn lửa.
Thiết bị chống van từ (RVMG)
RVMG bao gồm một số khối liên tiếp có khe hở tia lửa từ và số lượng đĩa vilitic tương ứng. Mỗi khối khe hở tia lửa điện từ là sự kết nối luân phiên của các khe hở tia lửa điện đơn vànam châm vĩnh cửu, được đặt trong một ống trụ bằng sứ.
Trong quá trình đánh thủng, hồ quang xuất hiện ở những khe hở tia lửa đơn lẻ, do tác động của từ trường được tạo ra bởi vòng nam châm bắt đầu quay với tốc độ cao, đảm bảo dập tắt hồ quang nhanh hơn so với thiết bị chống sét kiểu van.
thiết bị chống sét
Bộ triệt xung phi tuyến (OSN) là bộ chống sét không có khe hở tia lửa điện. Phần hoạt động của thiết bị chống sét bao gồm một bộ tuần tự biến trở . Nguyên lý hoạt động của thiết bị chống sét dựa trên thực tế là độ dẫn điện của biến trở phụ thuộc phi tuyến vào điện áp đặt vào. Ở chế độ bình thường, bộ chống sét không truyền dòng điện, nhưng ngay khi xảy ra quá điện áp trong một phần của mạng, điện trở của bộ chống sét sẽ giảm mạnh, điều này quyết định tác dụng của việc bảo vệ quá áp. Sau khi phóng điện qua thiết bị chống sét, điện trở của nó lại tăng lên. Quá trình chuyển từ trạng thái “đóng” sang “mở” mất ít hơn 1 nano giây (không giống như thiết bị chặn khe hở tia lửa, thời gian này bằng vài micro giây). Ngoài tốc độ hoạt động, thiết bị chống sét còn có một số ưu điểm khác. Một trong số đó là sự ổn định về đặc tính của các biến trở sau khi hoạt động lặp đi lặp lại cho đến khi kết thúc thời gian hoạt động được chỉ định, điều này giúp loại bỏ nhu cầu bảo trì vận hành.
chỉ định
Trên sơ đồ mạch điện trong Nga thiết bị chống sét được chỉ định theo GOST 2.72768.
1. Ký hiệu chung của bộ chống sét
2. Thiết bị chống sét hình ống
3. Van và thiết bị chống van từ
4. Thiết bị chống sét
Cũng như các tác phẩm khác có thể bạn quan tâm |
|||
| 17121. | Phát triển chương trình cho các lớp học vikoristanny | 112 KB | |
| Công việc thí nghiệm số 30 Chủ đề: Khám phá chương trình với các lớp gián tiếp Mục đích của công việc: tìm hiểu các cấu trúc cú pháp để hiểu ý nghĩa và vai trò của các lớp. Tìm hiểu về đặc thù của các lớp được chọn trong mov S. Quyền sở hữu: PKPO Borland C Quan điểm lý thuyết... | |||
| 17122. | Sự thay đổi của hàm tạo và hàm hủy | 58 KB | |
| Công việc thí nghiệm số 31 Chủ đề: Sự biến đổi của hàm tạo và hàm hủy Mục đích của robot: học và học cách phát triển cơ chế làm việc với hàm tạo và hàm hủy. Quyền sở hữu: PKPO Borland C Dữ liệu lý thuyết Hàm tạo và hàm hủy | |||
| 17123. | Vikoristannya sudkuvaniya vì việc tạo ra hệ thống phân cấp giai cấp | 80,5 KB | |
| Công việc thí nghiệm số 32 Đề tài: Ngưng tụ vicoristic để tạo ra các lớp có thứ bậc Mục đích của công việc: đạt được các kỹ năng về ngưng tụ vicoristic để tạo ra các lớp tương tự với cách ngưng tụ đơn giản. Sở hữu: PKPO Borland C Dữ liệu lý thuyết Trong trường hợp... | |||
| 17124. | Một lựa chọn ảo và chỉ báo để làm việc với các đối tượng lớp | 51,5 KB | |
| Công việc thí nghiệm số 33 Chủ đề: Nghiên cứu các hàm ảo và chỉ báo để làm việc với các đối tượng trong lớp Mục đích công việc: học và học cách sử dụng các hàm ảo trong ngôn ngữ C. Quyền sở hữu: PCPO Borland C Tổng quan lý thuyết Và các hàm ảo của các thành viên là TRONG... | |||
| 17125. | Mục tiêu cho khóa học. Tổng quan lịch sử phát triển của công nghệ máy tính. Hệ điều hành (OS) và các chức năng. Cấu trúc hệ điều hành | 72 KB | |
| Bài giảng số 1 Chủ đề: Mục tiêu khóa học. Tổng quan lịch sử phát triển của công nghệ máy tính. Hệ điều hành và chức năng của hệ điều hành. Cấu trúc hệ điều hành. Kế hoạch meta và mục tiêu cho khóa học. Mục đích của hệ điều hành. Chức năng của các hệ điều hành. Khái niệm trung gian tác nghiệp. ... | |||
| 17126. | Cấu trúc hệ điều hành MS – DOS. Các lệnh cơ bản MS – DOS | 162,5 KB | |
| Bài giảng số 2 Đề tài: Cấu trúc của hệ điều hành MS DOS. Các lệnh MS DOS cơ bản. Kế hoạch Lịch sử và kiến trúc. chương trình Keruvannya. Bộ nhớ Keruvannya. Giới thiệu và hệ thống tập tin. Cấu trúc của MS DOS. Lịch sử và kiến trúc của MS DOS OS bị phân mảnh bởi Microso... | |||
| 17127. | Gán, tạo và chỉnh sửa tệp bó trong Windows và Ms-Dos | 45,5 KB | |
| Bài giảng số 3 Chủ đề: Nhiệm vụ tạo và thực thi file batch trong Windows và MsDos. Kế hoạch gán tập tin lệnh. Áp dụng một số độ cứng. Các tham số hình thức Các tập tin lệnh trong hệ điều hành Windows. Lệnh ECHO Điều khiển hiển thị trên màn hình... | |||
| 17128. | File shell cho MS OS - DOS và trình quản lý file cho HĐH Windows | 130,5 KB | |
| Bài giảng số 4 Chủ đề: File shell cho hệ điều hành MS DOS và trình quản lý file cho hệ điều hành Windows. Kế hoạch khả năng chỉ huy Norton. Thay thế bảng điều khiển Norton Commander. Vikorization các phím chức năng. Menu lệnh Koristuvac. quản lý tập tin cho hệ điều hành Windows. CHƯƠNG TRÌNH | |||
| 17129. | Hệ điều hành Linux. Kiến trúc hệ điều hành Linux | 78 KB | |
| Bài giảng số 5 Đề tài: Hệ điều hành Linux. Kiến trúc hệ điều hành Linux. Kế hoạch kiến trúc Linux. Các mô-đun hạt nhân. Hệ thống tập tin và thư mục. Tên của tập tin và thư mục. Cây thư mục mở rộng Kiến trúc Linux Trong hệ điều hành Linux, bạn có thể thấy ba phần chính: kernel | |||
Thiết kế và nguyên lý hoạt động của thiết bị hãm van
Những yếu tố chính thiết bị chống van là khe hở tia lửa điện và một điện trở nối tiếp phi tuyến, được mắc nối tiếp giữa dây dẫn dòng và nối đất song song với lớp cách điện được bảo vệ.
Khi một xung điện áp xung sét được áp vào bộ chống sét, khe hở tia lửa điện của nó sẽ xuyên qua và dòng điện chạy qua bộ chống sét. Do đó, thiết bị chống sét được đưa vào hoạt động. Điện áp tại đó các khe hở tia lửa điện xuyên qua được gọi là điện áp đánh thủng của thiết bị chống sét.
Sau khi đánh thủng khe hở tia lửa điện, điện áp trên khe hở tia lửa điện và do đó trên lớp cách điện mà nó bảo vệ giảm xuống giá trị bằng tích của dòng điện xung I và Ri. Điện áp này được gọi là lực căng còn lại Ubas. Giá trị của nó không giữ nguyên mà thay đổi cùng với sự thay đổi độ lớn của dòng xung I và đi qua khe hở tia lửa điện. Tuy nhiên, trong toàn bộ thời gian hoạt động của bộ chống sét, điện áp còn lại không được tăng đến giá trị nguy hiểm cho lớp cách điện được bảo vệ.
Cơm. 1. bật bộ hãm van. IP - khe hở tia lửa, Rн - điện trở của điện trở nối tiếp phi tuyến, U - xung quá điện áp sét, I - cách điện của vật được bảo vệ.
Sau khi dòng điện xung ngừng chạy, dòng điện do điện áp tần số công nghiệp gây ra tiếp tục chạy qua bộ chống sét. Dòng điện này được gọi là dòng điện kèm theo. Các khe hở tia lửa của khe hở tia lửa phải đảm bảo dập tắt đáng tin cậy hồ quang của dòng điện đi kèm khi nó lần đầu tiên đi qua điểm 0.
Cơm. 2. Hình dạng xung điện áp trước và sau khi kích hoạt bộ chống sét van. t r là thời gian đáp ứng của bộ chống sét (thời gian phóng điện), I và là dòng xung của bộ chống sét.
Điện áp dập tắt của thiết bị chống van
Độ tin cậy của việc dập tắt hồ quang bằng khe hở tia lửa điện phụ thuộc vào độ lớn của điện áp tần số công nghiệp trên khe hở tia lửa tại thời điểm dòng điện đi kèm bị dập tắt. Giá trị điện áp tối đa mà tại đó các khe hở tia lửa điện của bộ chống sét có thể ngắt dòng điện đi kèm một cách đáng tin cậy được gọi là điện áp cao nhất cho phép hoặc điện áp dập tắt Ugash.
Độ lớn điện áp giảm chấn của bộ chống sét kiểu van được xác định bởi chế độ vận hành của hệ thống lắp đặt điện mà nó vận hành. Vì khi sét ảnh hưởng đến hiện tượng ngắn mạch đồng thời của một pha với đất và có thể xảy ra hoạt động của bộ hãm van trên các pha không bị hư hỏng khác, nên điện áp trên các pha này sẽ tăng lên. Điện áp triệt tiêu của bộ hãm van được chọn có tính đến mức tăng điện áp đó.
Đối với bộ chống sét hoạt động trong mạng có trung tính cách điện, điện áp tắt được lấy bằng khí U = 1,1 x 1,73 x U f = 1,1 U n, trong đó U f là điện áp pha vận hành.
Điều này tính đến khả năng tăng điện áp trên các pha không bị hư hỏng lên tuyến tính khi một pha bị nối đất và thêm 10% nữa do điều chỉnh điện áp của người tiêu dùng. Do đó, điện áp hoạt động tối đa của bộ chống sét là 110% điện áp đường dây định mức Unom.
Đối với bộ chống sét hoạt động trong mạng có trung tính nối đất cố định, điện áp tắt là 1,4 U f, tức là 0,8 điện áp đường dây danh định của mạng: U ex = 1,4 U f = 0,8 U nom. Vì vậy, những thiết bị chống sét như vậy đôi khi được gọi là thiết bị phóng điện 80%.
Khe hở tia lửa của khe hở van
Các khe hở tia lửa của các khe hở van phải đáp ứng các yêu cầu sau: có điện áp đánh thủng ổn định với sự thay đổi tối thiểu, có đặc tính volt-giây phẳng, không thay đổi điện áp đánh thủng sau các thao tác lặp lại, dập tắt hồ quang của dòng điện đi kèm khi lần đầu tiên đi qua. qua số không. Những yêu cầu này được đáp ứng bởi nhiều khe hở tia lửa, được ghép từ những khe hở tia lửa đơn có khe hở không khí nhỏ. Các khe hở tia lửa điện đơn được mắc nối tiếp và mỗi khe hở ở điện áp cao nhất cho phép chiếm khoảng 2 kV.
Việc chia hồ quang thành các hồ quang ngắn trong các khe phóng điện đơn làm tăng đặc tính triệt tiêu hồ quang của bộ chống sét kiểu van, điều này được giải thích bằng việc làm mát hồ quang mạnh và sụt áp lớn ở mỗi điện cực (hiệu ứng giảm điện áp ở cực âm).
Điện áp đánh thủng của các khe hở phóng điện của khe hở van khi tiếp xúc với quá điện áp trong khí quyển được xác định bởi đặc tính vôn-giây của nó, tức là sự phụ thuộc của thời gian phóng điện vào biên độ của xung quá điện áp. Thời gian phóng điện là thời gian từ lúc bắt đầu tác động của xung quá điện áp đến khi đánh thủng khe hở tia lửa điện của bộ chống sét.
Để bảo vệ cách điện hiệu quả, đặc tính volt-giây của nó phải nằm trên đặc tính volt-giây của bộ chống sét. Sự thay đổi đặc tính vôn-giây là cần thiết để duy trì độ tin cậy của bảo vệ trong trường hợp cách điện bị suy yếu ngẫu nhiên khi hoạt động, cũng như do sự hiện diện của các vùng phân tán điện áp phóng điện ở chính bộ chống sét và ở thiết bị được bảo vệ. vật liệu cách nhiệt.
Đặc tính volt-giây của khe hở tia lửa phải có dạng phẳng. Nếu nó dốc, như thể hiện trong hình. 3 bằng đường chấm chấm, điều này sẽ dẫn đến thực tế là khe hở tia lửa sẽ mất đi tính linh hoạt, vì mỗi loại thiết bị có đặc tính vôn-giây riêng biệt sẽ yêu cầu khe hở tia lửa đặc biệt của riêng nó.
Cơm. 3. Đặc tính vôn-giây của bộ chống sét kiểu van và cách điện mà chúng bảo vệ.
Điện trở nối tiếp phi tuyến. Nó có hai yêu cầu trái ngược nhau: khi dòng sét đi qua thì điện trở của nó phải giảm; Ngược lại, khi dòng điện tần số công nghiệp đi kèm đi qua nó, nó sẽ tăng lên. Đáp ứng các yêu cầu này kháng carborundum, thay đổi tùy thuộc vào điện áp đặt vào nó: điện áp đặt vào càng cao thì điện trở của nó càng thấp và ngược lại, điện áp đặt vào càng thấp thì điện trở của nó càng lớn.
Ngoài ra, điện trở carborundum mắc nối tiếp, là điện trở chủ động, làm giảm sự lệch pha giữa dòng điện và điện áp đi kèm, và khi chúng đồng thời đi qua điểm 0, việc dập tắt hồ quang được tạo điều kiện thuận lợi.
Khi điện áp tăng, giá trị điện trở của các lớp rào cản giảm, điều này đảm bảo dòng điện lớn đi qua với điện áp rơi tương đối nhỏ.
Bảng nhớ tạm HTML Sự phụ thuộc của điện áp vào khe hở tia lửa điện vào cường độ dòng điện chạy qua nó (đặc tính volt-ampe) được biểu thị gần đúng bằng phương trình:U=C Iα,
Trong đó U là điện áp chạy qua điện trở phi tuyến của khe hở van, I là dòng điện chạy qua điện trở phi tuyến, C là hằng số bằng điện trở ở dòng điện 1 A, α là hệ số van.
Hệ số α càng nhỏ thì điện áp trên điện trở phi tuyến càng thay đổi ít khi dòng điện chạy qua nó thay đổi và điện áp còn lại ở khe hở van càng thấp.
Các giá trị của điện áp còn lại được đưa ra trong bảng dữ liệu của bộ chống van được đưa ra cho dòng xung chuẩn hóa. Độ lớn của các dòng điện này nằm trong khoảng 3.000-10.000 A.
Mỗi xung dòng điện để lại dấu vết phá hủy trên điện trở mắc nối tiếp - xảy ra hiện tượng phá vỡ lớp rào cản của các hạt carborundum riêng lẻ. Các xung dòng điện lặp đi lặp lại dẫn đến đánh thủng hoàn toàn điện trở và phá hủy khe hở tia lửa điện. Sự đánh thủng hoàn toàn điện trở xảy ra càng sớm thì biên độ và độ dài của xung dòng điện càng lớn. Do đó, thông lượng của thiết bị chống van bị hạn chế. Khi đánh giá công suất của bộ chống sét kiểu van, phải tính đến công suất của cả điện trở nối tiếp và khe hở tia lửa điện.
Điện trở phải chịu được 20 xung dòng điện có thời lượng 20/40 μs mà không bị hư hại với biên độ tùy thuộc vào loại thiết bị chống sét. Ví dụ, đối với bộ chống sét loại RVP và RVO có điện áp 3 - 35 kV, biên độ dòng điện là 5000 A, đối với loại RVS có điện áp 16 - 220 kV - 10.000 A và đối với loại RVM và RVMG có điện áp 3 - 500 kV - 10.000 A.
Để tăng đặc tính bảo vệ của bộ chống sét kiểu van, cần giảm điện áp còn lại, điều này có thể đạt được bằng cách giảm hệ số van α của điện trở phi tuyến nối tiếp đồng thời tăng đặc tính dập tắt hồ quang của các khe hở tia lửa điện.
Việc tăng đặc tính dập hồ quang của các khe hở tia lửa có thể làm tăng dòng điện đi kèm bị chúng cắt đứt và do đó có thể làm giảm điện trở của điện trở nối tiếp. Việc cải tiến kỹ thuật của thiết bị chống sét kiểu van hiện đang được tiến hành theo đúng các lộ trình này.
Cần lưu ý rằng Trong mạch chống van, thiết bị nối đất rất quan trọng. Nếu không nối đất thì thiết bị chống sét không thể hoạt động được.
Các kết nối nối đất của thiết bị chống van và thiết bị mà nó bảo vệ được kết hợp với nhau. Trong trường hợp vì lý do nào đó, bộ hãm van tách biệt với thiết bị được bảo vệ, giá trị của nó được tiêu chuẩn hóa tùy thuộc vào mức độ cách điện của thiết bị.
Lắp đặt thiết bị chống sét
Sau khi kiểm tra kỹ lưỡng, các thiết bị chống sét được lắp đặt trên các kết cấu đỡ, thẳng hàng và thẳng đứng, với các miếng thép tấm đặt dưới đế nếu cần thiết và được cố định vào các giá đỡ bằng kẹp bằng bu lông.
Trong quá trình chuyển mạch, cũng như do phóng điện vào khí quyển trong hệ thống lắp đặt điện, xung điện áp thường xảy ra - quá điện áp, vượt quá đáng kể so với giá trị danh định. Cách điện của thiết bị không được bị hỏng trong trường hợp này và được chọn với biên độ thích hợp. Tuy nhiên, quá điện áp dẫn đến thường vượt quá mức dự trữ này và khi đó lớp cách điện sẽ bị hỏng - nó bị thủng và có thể dẫn đến tai nạn nghiêm trọng. Để hạn chế hiện tượng quá điện áp và do đó giảm yêu cầu về mức độ cách điện (giảm giá thành thiết bị), người ta sử dụng thiết bị chống sét.
người bắt giữ- đây là một thiết bị điện, khe hở tia lửa xuyên qua ở một giá trị nhất định của điện áp đặt vào, do đó hạn chế quá điện áp trong hệ thống lắp đặt.
Khe phóng điện bao gồm các điện cực có khe hở tia lửa giữa chúng và thiết bị dập tắt hồ quang. Một trong các điện cực được kết nối với mạch được bảo vệ, điện cực còn lại được nối đất.
Nếu đường cong 1 (Hình 3-6) là điện áp định mức và đường cong 3 là đặc tính volt-giây của cách điện thiết bị (tức là thời gian mà cách điện có thể chịu được quá điện áp nhất định mà không bị hỏng), sau đó là đặc tính volt-giây của bộ chống sét phải được xác định theo đường cong 2. Nếu xảy ra quá điện áp (đường cong 4) khe hở tia lửa điện của bộ chống sét xuyên qua sớm hơn (điểm O) so với cách điện của thiết bị. Sau khi xảy ra sự cố, đường dây (mạng) được nối đất thông qua điện trở của thiết bị chống sét hoặc bị đoản mạch. Trong trường hợp này, điện áp trên đường dây được xác định bởi giá trị dòng điện qua bộ chống sét, điện trở của bộ chống sét và nối đất.
Sự sụt giảm điện áp trên khe phóng điện trong quá trình chạy dòng xung có giá trị và hình dạng nhất định được gọi là điện áp còn lại. Điện áp này càng thấp thì chất lượng của thiết bị chống sét càng tốt.
Sau khi đánh thủng khe hở tia lửa điện từ xung điện áp, khe hở tia lửa điện của nó bị ion hóa và dễ dàng bị điện áp pha phá vỡ. Đoản mạch xảy ra và một dòng điện tần số công nghiệp chạy qua bộ chống sét, được gọi là dòng điện đi theo. Để tránh ngắt bảo vệ và tắt thiết bị, bộ chống sét phải tắt dòng điện đi kèm trong thời gian ngắn nhất có thể (khoảng nửa chu kỳ tần số công nghiệp).
Cơm. 3-6. Đặc tính volt-giây.
Các yêu cầu sau đây áp dụng cho bộ chống sét:
1. Đặc tính vôn-giây của thiết bị chống sét phải thấp hơn đặc tính vôn của đối tượng được bảo vệ.
2. Khe hở tia lửa điện phải có độ bền điện đảm bảo nhất định ở tần số công nghiệp.
3. Điện áp còn lại trên thiết bị chống sét, Vàđặc trưng cho khả năng giới hạn của nó không được vượt quá các giá trị nguy hiểm cho cách điện của thiết bị.
4. Nên tắt dòng điện đi kèm trong thời gian ngắn.
5. Thiết bị chống sét phải cho phép thực hiện nhiều hoạt động mà không cần kiểm tra và sửa chữa.
Thiết bị chống sét hình ống. Bộ chống sét (Hình 3-7) là một ống hồ quang 3 được làm bằng polyvinyl clorua của nhãn hiệu “viniplast”, ở các đầu có đầu kim loại được cố định: trên, đóng, 2 và dưới, mở, 7. Một điện cực que được đặt bên trong ống 4, được gắn vào chuôi 9 của đầu trên. Điện cực thứ hai của khe hở tia lửa bên trong là vòng đệm b, được cố định ở đầu dưới. Sử dụng kẹp số 5, đầu dưới (bộ hãm) được gắn vào kết cấu nối đất. Một chỉ báo kích hoạt băng được gắn vào đầu dưới 8, đầu tự do của nó được uốn cong và lắp vào đầu. Khi khe hở tia lửa được kích hoạt, phần cuối của con trỏ sẽ bị đẩy ra bởi một vụ nổ khí và băng sẽ được làm thẳng.
Cơm. 3-7. Tổng quan về thiết bị chống sét hình ống.
Để dỡ vật liệu cách điện của khe hở tia lửa ra khỏi điện trường ở chế độ danh nghĩa, khe hở tia lửa được ngăn cách với đường dây bằng một khe hở tia lửa bên ngoài (lout), được điều chỉnh bằng dây nối dài (còi) 1.
Khi xảy ra quá điện áp, cả hai khe hở (lin và lout) đều bị đứt. Hồ quang phát sinh trong ống gây ra sự sinh ra khí mạnh từ thành ống. Khí lao qua lỗ thoát khí ở vòng đệm b và đầu hở, tạo thành một vụ nổ cực mạnh theo chiều dọc, làm dập tắt hồ quang khi dòng điện đi qua điểm 0, đồng thời hồ quang tắt theo khoảng thời gian. Việc tắt máy đi kèm với sự phát thải lớn ngọn lửa và khí (với bạn= 35 kV A = 3m, B = 1,5m). Không được có bất kỳ bộ phận mang điện nào nằm trong không gian chứa ngọn lửa và khí. Dòng điện chuyển mạch tối đa được xác định bởi cường độ của ống và, ví dụ, đối với các thiết bị chống sét dòng RTV cho 6-35 kV thì đó là 12 kA. Dòng điện tắt tối đa của các thiết bị chống sét có ống sợi-bakelite thấp hơn so với dòng điện ngắt tối đa của các thiết bị chống sét có ống nhựa vinyl.
Bộ hãm van. Khe hở van (Hình 3-8, a) gồm có hai phần chính: khối khe hở tia lửa điện 4, trong đó bao gồm một số khoảng trống tia lửa đơn được kết nối nối tiếp 3 (Hình 3-8, b),được nối song song bởi các điện trở phi tuyến hình móng ngựa 9, được thiết kế để cân bằng sự phân bố điện áp và một điện trở làm việc được tạo thành từ một bộ các đĩa vilitic nối tiếp 2. Các khe hở tia lửa được đặt trong các trụ sứ 5.
Khối khe hở tia lửa được mắc nối tiếp với điện trở làm việc, được bọc bằng vỏ sứ 1, được nén bằng lò xo xoắn ốc số 6 và bịt kín bằng cao su chịu ozon 7. Nhu cầu bịt kín là do vilit có khả năng hút ẩm, làm thay đổi đặc tính của nó khi bị ẩm. Thiết bị chống sét được gắn bằng mặt bích 8 vào đế bằng gang (không thể hiện trong hình).
Dây pha của đường dây cao thế được nối vào bulông trên nắp. Dây dẫn nối đất được nối trực tiếp với đế gang của thiết bị chống sét hoặc thông qua bộ đếm hành trình.
Thiết bị chống sét hoạt động như sau. Khi xảy ra quá điện áp, các khe hở tia lửa điện sẽ xuyên qua và dòng xung đi qua điện trở làm việc xuống đất. Dòng điện đi kèm được giới hạn bởi điện trở tác động đến giá trị mà tại đó hồ quang có thể bị dập tắt bởi các khe hở tia lửa điện. Một khe hở duy nhất có thể tắt dòng điện có biên độ 80-100. Và ở điện áp phục hồi hoạt động là 1-1,5 kV. Số lượng khe hở tia lửa và số lượng đĩa điện trở được chọn dựa trên các điều kiện đã chỉ định. Vòng cung sẽ tắt sau một nửa chu kỳ.
Cơm. 3-8. Bộ hãm van.
Cơm. 3-9. Khối có khe hở tia lửa từ.
Một điện trở vilit được đặc trưng bởi tính phi tuyến của điện trở của nó. Khi dòng điện tăng thì giá trị điện trở giảm. Điều này cho phép một dòng điện lớn đi qua điện trở với điện áp rơi thấp (vì điều này, các thiết bị chống sét được gọi là thiết bị chống sét). Điện áp trên khe hở tia lửa thực tế thay đổi rất ít trong phạm vi dòng điện rộng. Khi dòng điện tiến tới 0, điện trở tăng mạnh, làm giảm dòng điện về 0 trước khi nó vượt qua điểm 0 tự nhiên. Tình huống này làm cho việc dập tắt hồ quang trong các khe hở tia lửa đơn dễ dàng hơn.
Thiết bị chặn van hoạt động im lặng và không có bất kỳ khí thải hoặc ngọn lửa nào. Để ghi lại số lượng hoạt động, các bộ đếm đặc biệt (điện từ, cơ điện, v.v.) được lắp đặt. Thiết bị chống sét van được chế tạo cho điện áp lên đến 220 kV và được thiết kế để bảo vệ cách điện của thiết bị điện khỏi quá điện áp trong khí quyển. Chúng được sử dụng trong lắp đặt điện mở và đóng với tần số 50 Hz. Các bộ phóng điện ở 3, 6 và 10 kV chỉ khác nhau về số lượng khe hở tia lửa và số lượng điện trở vilitic, cũng như về kích thước. Bộ chống sét cho điện áp danh định 15, 20 và 35 kV bao gồm một phần tử tiêu chuẩn, tương tự như trong Hình 2. 3-8, a; thiết bị chống sét có điện áp từ 60 kV trở lên - từ ba phần tử tiêu chuẩn trở lên được mắc nối tiếp với điện áp danh định 15, 20 hoặc 35 kV.
Thiết bị chống quạt từ (RMVG). Những thiết bị chống sét này được chế tạo cho điện áp định mức 150-500 kV. Chúng được hoàn thiện từ các khối tiêu chuẩn (ở 30 kV) với các khe hở phóng điện từ và số đĩa điện trở vilitic tương ứng.
Khối khe hở tia lửa điện từ (Hình 3-9) là một tập hợp (ở đây có 4) khe hở tia lửa điện riêng lẻ 2, nằm xen kẽ với các nam châm vĩnh cửu 3 hình chiếc nhẫn. Toàn bộ thiết bị được đặt trong một trụ sứ 1 và đóng lại bằng vỏ thép 5. Việc buộc chặt tất cả các bộ phận bên trong xi lanh được thực hiện do áp suất lò xo 4. Mỗi khối được nối song song với các điện trở có điện trở phi tuyến có điện trở cao.
Một khe phóng điện từ bao gồm hai điện cực đồng nằm ở vị trí đồng tâm b và 8. Khoảng cách 7 giữa chúng tạo thành một khoảng cách tia lửa. Nam châm vòng 3 tạo ra từ trường (480-640 A/cm) trong khe hở.
Cung phát sinh trong khe bắt đầu quay dọc theo khe hình khuyên với tốc độ cao. So với các khe hở tia lửa điện thông thường, thông lượng và khả năng dập tắt hồ quang của khe hở tia lửa từ cao hơn nhiều.
Thiết bị chống sét DC. Việc sử dụng các thiết bị chống sét có khe hở tia lửa điện thông thường để bảo vệ các thiết bị điện một chiều là không thể. Điện áp rơi trên khe phóng điện sau khi đánh thủng sẽ chỉ ở mức 20-30 V, và sẽ cần một số lượng khe hở cực lớn để dập tắt hồ quang; Điện áp đánh thủng sẽ quá cao và lớp cách điện sẽ không được bảo vệ.
Thiết bị chống sét DC được chế tạo với các thiết bị dập tắt hồ quang. Do đó, bộ chống dòng điện một chiều từ tính của dòng RMBV bao gồm các khe hở tia lửa điện với buồng dập hồ quang (được nối song song hoặc không bị tắt bởi các điện trở có điện trở phi tuyến có điện trở cao), một khối điện trở villite phi tuyến đang hoạt động và một khe hở tia lửa điện dập tắt hồ quang. bằng nam châm vĩnh cửu. Về mặt cấu trúc, chúng được thiết kế tương tự như thiết bị chống van.
Chống sét loại RAN-1 - một bộ chống sét đa tác động có áp suất giảm bên trong vỏ, được thiết kế để bảo vệ cuộn dây kích thích của máy điện đồng bộ khỏi quá điện áp. Bộ chống sét có phạm vi điều chỉnh cài đặt điện áp đánh thủng là 1200-3500 V (giá trị biên độ) và cho phép dòng điện chạy qua lên tới 5000 A (giá trị biên độ) với giá trị dòng điện trung bình lên tới 1000 A trong 1 giây. thiết bị chống sét là 1000 V DC.
Thật đáng sợ khi tưởng tượng một ngôi nhà nông thôn không có thiết bị điện. Ngay cả khi trong cơn ác mộng, bạn không mơ thấy một chiếc dằm hay một chiếc rocker có máng. Máy giặt, máy bơm, đèn, máy nước nóng trường tồn và hàng loạt phát minh hữu ích khác góp phần hình thành các điều kiện văn minh! Tuy nhiên, để thiết bị hoạt động ổn định thì việc bổ sung thêm ode là chưa đủ. Cần phải đảm bảo rằng những “trợ lý sắt” chăm chỉ nhận được nguồn điện mà họ yêu cầu, đồng thời phương pháp cung cấp năng lượng là đáng tin cậy và cực kỳ an toàn. Đây là lý do tại sao bạn cần một thiết bị chống sét lan truyền - một hậu duệ nhỏ gọn của các thiết bị chống sét lỗi thời.
Nhiệm vụ của thiết bị chống sét cũ và mới
Sự cảm thông nồng nhiệt của Tyutchev đối với những cơn giông tháng Năm khó có thể được những người sở hữu thiết bị điện chia sẻ. Một tia sét có mục đích tốt đánh vào đường dây điện trên không sẽ tạo ra quá điện áp trong đó, giá trị này đôi khi lên tới hàng chục kV. Ngay cả khi nó không lên tới hàng chục, nhưng chỉ một số ít, thiết bị có thể bị hư hỏng nghiêm trọng. Xét cho cùng, phần lớn các thiết bị gia dụng có trang bị điện tử chỉ có khả năng chịu được điện áp 1,5 kV.
Sóng xung đột biến truyền với tốc độ cực nhanh dọc theo hệ thống dây điện có thể gây hư hỏng và có thể làm lớp cách điện quá nóng đến mức cháy. Và hoàn toàn không cần thiết để một “mũi tên” giông bão hủy diệt đánh vào mạng bên cạnh tòa nhà. Trong vài micro giây, nó bao phủ khoảng cách hàng km. Thợ điện của tổ chức quản lý có trách nhiệm bảo vệ cư dân của các tòa nhà cao tầng khỏi những hậu quả có thể thấy trước. Nhưng chủ sở hữu tư nhân sẽ chỉ có thể đưa ra yêu cầu đối với Ilya the Thunderer.
Đây không phải là lý do duy nhất cần có biện pháp bảo vệ quá áp để loại bỏ nó. Một mối đe dọa tương tự được đặt ra bởi:
- xung điện chuyển mạch xảy ra tại trạm biến áp do thao tác ngắt/kết nối với các hộ tiêu thụ có quyền lực;
- xung lan truyền bởi thiết bị khác;
- hiện tượng phóng tĩnh điện xuất hiện định kỳ giữa các thiết bị hoạt động gần đó.
Để đảm bảo rằng tất cả các trường hợp trên không ảnh hưởng đến hoạt động của thiết bị điện hoặc tính toàn vẹn của lớp cách điện của nó, thiết bị chống sét đã được phát minh.
Chức năng của các khe hở tia lửa là hấp thụ năng lượng dư thừa và sau đó giải phóng nó cùng với nhiệt lượng tỏa ra vào đất qua đó. Danh sách các bộ phận chống sét chỉ bao gồm hai điện cực và một bộ phận triệt tiêu hồ quang. Một trong các điện cực được gắn vào vật được bảo vệ, điện cực thứ hai vào mạch nối đất. Những thứ kia. Bằng một “tay”, thiết bị chống sét bắt được quá điện áp, bằng tay kia nó đưa nó vượt quá giới hạn của nó. Bình chữa cháy hồ quang đã loại bỏ hiện tượng ion hóa xảy ra tại thời điểm này để đưa khe hở tia lửa trở lại chế độ hoạt động bình thường.
Cần phải thiết lập một khoảng cách rõ ràng giữa các điện cực của khe hở tia lửa, gọi là khe hở tia lửa. Khoảng thời gian này càng dài thì hệ thống phóng điện càng mạnh. Kết quả là một điều gì đó rất cồng kềnh và không phải lúc nào cũng hiệu quả, vì thiết bị có thể đột ngột hạn chế dòng chảy, không có thời gian để trở lại chế độ hoạt động bình thường trước đợt tăng đột biến tiếp theo. Sau đó là những sự kiện hoành tráng với sự ra đời của van, không khí, khí đốt và các loại thiết bị chống sét khác. Mỗi người trong số họ đều tự hào về những lợi thế về công nghệ, nhưng không hoàn toàn không có nhược điểm.
Thế hệ thiết bị chống sét mới - bộ hạn chế - có ít nhược điểm nhất về mặt công nghệ. Trước đây, chúng được đại diện bởi các thiết bị bị chặn, phải được thay thế hoàn toàn sau khi hư hỏng. Giờ đây, chúng được sản xuất dưới dạng mô-đun, cực kỳ tiện lợi để bảo vệ hệ thống dây điện của tài sản tư nhân ở ngoại ô.
Thiết kế và chi tiết cụ thể của bộ hạn chế mô-đun
Bộ hạn chế được sử dụng để ngăn chặn điện áp tăng là các thiết bị nhỏ gọn với các bộ phận mô-đun có thể thay thế được. Cài đặt thiết bị trong bảng phân phối chính và phụ.
Ghi chú. Việc sử dụng các bộ hạn chế sẽ chỉ có ý nghĩa nếu có hệ thống nối đất, hệ thống này cần thiết để loại bỏ năng lượng nhiệt khỏi hồ quang điện từ đã tắt.
Yếu tố làm việc chính của bộ giới hạn là một varistor. Đây là một biến trở được làm bằng các viên varistor được nối chặt chẽ. Viên nén được làm từ hỗn hợp oxit kẽm với oxit bismuth, coban và các kim loại khác. Ưu điểm của cơ quan này là “hành vi” dòng điện-điện áp phi tuyến tính của nó. Những thứ kia. Điện trở của thiết bị giảm khi dòng điện tăng, do đó:
- thiết bị tự do vượt qua quá dòng và dập tắt chúng một cách gọn gàng mà không có khe hở tia lửa dài;
- hoạt động trong thời gian ngắn nhất có thể;
- gần như ngay lập tức trở lại trạng thái cách điện ban đầu trong trạng thái sẵn sàng hoàn toàn để “lên ngực” luồng xung lực tiếp theo.
Biến trở được đặt trong một khối chèn mô-đun, có thể được thay thế mà không gặp bất kỳ vấn đề gì sau khi quá trình điền chức năng không thành công. Các thiết bị mô-đun được sản xuất với nhiều khả năng mang dòng điện khác nhau, bởi vì Bộ hạn chế được thiết kế để bảo vệ chống lại sự tăng điện áp ở các mức công suất khác nhau.
Xin lưu ý rằng trong trường hợp sử dụng các bộ hạn chế hoàn chỉnh từ một nhà sản xuất (ví dụ: với nhãn hiệu ETITEC), việc lắp đặt song song chúng được cho phép nếu cần tăng công suất hiện tại. Tuy nhiên, ban đầu nên chọn một thiết bị có các đặc điểm cần thiết.
Bộ giới hạn mạng được cài đặt vĩnh viễn. Chính xác hơn, nó bảo vệ toàn bộ thời gian sử dụng của phần dây điện. Theo định kỳ, bạn sẽ chỉ cần thay đổi phần chèn có thể thay thế, kích thước của phần chèn này được thiết kế để chỉ kết nối với thiết bị có khả năng mang dòng điện cụ thể. Nói tóm lại, một miếng chèn có các đặc tính dòng điện khác nhau sẽ không vừa với “ổ cắm”.
Hoạt động và báo hiệu lỗi
Miễn là dòng điện có giá trị vận hành tiêu chuẩn chạy qua các dây dẫn mang dòng điện của hệ thống dây điện, bộ giới hạn varistor cho phép dòng điện đi qua vô điều kiện. Điện áp tại các cực của bộ phận làm việc chính của nó tương đương với điện áp mạng. Ngay khi các thiết bị đầu cuối của thiết bị phát hiện sự bất thường, thiết bị sẽ bắt đầu thực hiện nhiệm vụ của mình chỉ trong vài nano giây. Và nếu điện áp phát sinh có giá trị bằng điện áp đánh lửa của thiết bị thì hoạt động của bộ hạn chế sẽ bị gián đoạn do cầu chì nhiệt.
Theo các nhà phát triển, “vòng đời” của bộ giới hạn là 200 nghìn giờ. Tuy nhiên, nó có thể được giảm bớt do xung quá điện áp, giá trị của nó vượt quá đáng kể các giá trị danh nghĩa. Chúng có thể làm hỏng phần tử varistor và đốt cầu chì, do đó thiết bị đơn giản là không thể cung cấp khả năng bảo vệ quá áp. Đương nhiên, không thể lấy được thông tin về lỗi thiết bị “bằng cách chạm”. Để làm được điều này, các nhà sản xuất chu đáo đã cung cấp một thành phần tín hiệu trong mô-đun có thể thay thế - một cửa sổ điều khiển.
Tín hiệu trực quan phụ thuộc vào sở thích của nhà sản xuất. Đây có thể là cửa sổ điều khiển tối đi hoặc phát hiện thấy ánh sáng đỏ tươi ở đó, như với các sản phẩm ETITEC. Nhân tiện, phạm vi của công ty được đề cập bao gồm các bộ giới hạn có thông báo bằng âm thanh. Các hướng dẫn thường mô tả chi tiết những dấu hiệu nào nên được sử dụng để xác định lần thay thế lớp lót sắp tới.
Xin lưu ý rằng tính mô-đun của bộ hạn chế là ưu tiên hàng đầu không chỉ vì việc thay thế nhanh chóng bộ phận bị hỏng mà còn vì khả năng thu được số đọc chính xác trong quá trình đo điều khiển điện trở dây. Chỉ cần tháo các phần chèn ra khỏi bộ giới hạn mô-đun là đủ và không có gì ảnh hưởng đến các giá trị được nghiên cứu. Việc thực hiện phép đo với các thiết bị bị chặn là vô ích, sẽ không có kết quả đáng tin cậy.
Phân loại các bộ hạn chế và quy tắc cài đặt
Việc bảo vệ đối tượng khỏi các cuộc tấn công xung lực được xây dựng theo các quy tắc chọn lọc truyền thống. Những thứ kia. thiết bị mạnh nhất được lắp ở đầu vào, sau đó là bộ giới hạn có công suất dòng điện thấp hơn, sau đó thậm chí ít hơn, v.v. Đối với các tòa nhà ở ngoại ô, định dạng bảo vệ hai giai đoạn là khá chấp nhận được, không cần phải chi tiền cho một lựa chọn phức tạp hơn.
Để không mua một bộ giới hạn có những đặc điểm hoàn toàn không cần thiết, chúng ta hãy tìm hiểu xem công ty được đánh giá cao ETITEC phân loại sản phẩm của mình theo những nguyên tắc nào:
- Nhóm A - bộ hạn chế được thiết kế để bảo vệ vật thể khỏi quá dòng do sét đánh trực tiếp vào mạng hoặc đánh vào vật thể nằm gần đường dây điện trên không. Không làm giảm hiệu suất, chúng sẽ có thể phát các xung không quá 6 kV xuống đất. Điện trở hoạt động của các thiết bị này không vượt quá 10 Ohms. Chúng được lắp đặt bên ngoài, thường được gắn ở điểm mà đường dây trên không chuyển tiếp vào phần tiếp nối của cáp. Nên đặt trong vùng nối đất dây dẫn bảo vệ trung tính PE hoặc PEN anh em của nó, dây này cũng thực hiện các chức năng của dây dẫn làm việc trung tính và bảo vệ trung tính.
- Nhóm B - bộ hạn chế bảo vệ chống xung xung trong phạm vi 4 kV. Chúng được lắp đặt ở lối vào tòa nhà nếu đã có thiết bị giới hạn bên ngoài. Nhóm này thường được sử dụng làm giai đoạn bảo vệ đầu tiên cho một ngôi nhà riêng, bởi vì Giả định rằng phương án trước đó cần được cung cấp bởi công ty bảo trì đường dây truyền tải điện.
- Nhóm C – bộ hạn chế đặt lại xuống đất mọi thứ mà lớp bảo vệ B đã bỏ lỡ, nhưng không quá 2,5 kV. Hơn nữa, chúng được sử dụng chủ yếu theo cặp, đặc biệt nếu hệ thống hai giai đoạn đang được xây dựng. Nếu hai giai đoạn hạn chế là không cần thiết, thì các thiết bị thuộc nhóm C sẽ đáp ứng được nhiệm vụ của hàng rào bảo vệ đầu tiên. Chúng được gắn ở những nơi phân bố dây điện, trong các tấm.
- Nhóm D – bộ hạn chế được thiết kế để bảo vệ người tiêu dùng đặc biệt nhạy cảm với dòng điện quá ngắn. Chúng bảo vệ các thiết bị có điện trở cách điện không vượt quá 1,5 kV. Bạn có thể làm mà không cần chúng nếu bạn không có thiết bị nạp điện tử. Tuy nhiên, nếu khoảng cách giữa thiết bị C và thiết bị được bảo vệ lớn hơn 15 m thì D sẽ rất hữu ích. Việc cài đặt bộ giới hạn D trong mạng chỉ được phép nếu có mức độ bảo vệ cao hơn. Các thiết bị nhạy cảm có thể dễ dàng bị hỏng do sự dao động xung dù nhỏ nhất.
Theo xếp hạng được mô tả, việc cài đặt có chọn lọc các bộ hạn chế được thực hiện. Trong phần lớn các trường hợp, mạch B - C được sử dụng, mạch này có khả năng giảm chấn và loại bỏ âm điện từ trong phạm vi 1,5-2,5 kV. Nếu có lý do để tăng số lượng giai đoạn, thì bạn có thể bắt đầu xây dựng hệ thống bảo vệ bằng thiết bị thuộc nhóm A và kết thúc bằng thiết bị D.
Ghi chú. Khoảng cách giữa các bộ hạn chế B và C của thương hiệu ETITEC phải từ 10 m trở lên, để khi tiếp cận giai đoạn bảo vệ thứ hai, quá điện áp có thời gian đạt đến giá trị ngưỡng. Nếu không thể sắp xếp các thiết bị theo quy tắc, bạn có thể đặt chúng cạnh nhau trong một bảng điều khiển, nhưng đặt một cuộn dây cảm ứng của cùng một nhà sản xuất giữa các thiết bị. Không cần cuộn dây giữa C và D nhưng nên tạo khoảng cách 5 m giữa chúng.
Thật đáng tiếc là không phải tất cả các bộ hạn chế đều được chỉ định bằng chữ cái Latinh, nhưng nguyên tắc phân loại gần như giống nhau đối với tất cả các nhà sản xuất. Sơ đồ lắp đặt và sử dụng các bộ hạn chế bảo vệ chống lại sự đột biến điện trong mạng điện là tương tự nhau và các quy tắc lựa chọn chúng là tương đương nhau. Làm thế nào để điều hướng mà không có manh mối về chữ cái?
Hướng dẫn lựa chọn bộ hạn chế
Trước khi mua, bạn cần nghiên cứu bảng dữ liệu kỹ thuật của thiết bị, trong đó cho biết:
- giá trị điện áp làm việc tối đa mà tại đó thiết bị có khả năng hoạt động trong thời gian dài mà không thải năng lượng dư thừa vào hệ thống nối đất;
- điện áp định mức - một đặc tính cho biết loại quá điện áp nào, khi khởi động thiết bị, có thể tác động lên thiết bị trong thời gian tối đa 10 giây mà không cần gọi nó là nhiệm vụ "chính thức";
- giá trị của dòng điện phóng điện danh định, theo sự phân loại được thực hiện, giống như lựa chọn trên.
- khả năng mang dòng điện, biểu thị giới hạn giảm điện trở giới hạn. Nói một cách đơn giản, thiết bị có thể xử lý và đặt lại mức điện áp quá mức mà không bị hỏng;
- khả năng chống lại điện áp tăng chậm, có nghĩa là khả năng của thiết bị truyền dòng điện bất thường mà không gây hậu quả phá hủy;
- dòng xả tối đa mà thiết bị có thể “xử lý”;
- khả năng chống lại “những cái ngắn” có thể vô hiệu hóa thiết bị, nhưng không tạo điều kiện cho vụ nổ của vỏ...
Bảng dữ liệu chứa một số giá trị khác thu được bằng cách tính toán hoặc thử nghiệm. Không cần thiết phải nghiên cứu chúng một cách đầy đủ; hầu hết các thông số được in ra đều nhằm mục đích thử nghiệm vận hành và thiết lập các hệ thống công nghiệp.
Hãy tóm tắt những thông tin nhận được
Vì vậy, chúng tôi tự tin đến cửa hàng để mua các thiết bị bảo vệ rất hữu ích và lưu ý rằng:
- để cung cấp một cấu trúc tự trị không có khả năng chống sét bên ngoài, cần có cấu trúc ba giai đoạn A - B - C, hoạt động của cấu trúc này sẽ tuần tự hạn chế các sóng xung 6 - 4 - 2,5 kV;
- nếu khoảng cách từ bộ giới hạn C (2,5 kV) đến bộ thu năng lượng lớn hơn 10 mét thì bạn cũng sẽ cần thiết bị D (1,5 kV);
- đối với một đối tượng hiện có khả năng bảo vệ chống lại quá điện áp trong khí quyển và mạng, chỉ cần B - C (4 - 2,5 kV) song song.
Tôi muốn tin rằng lời khuyên của chúng tôi sẽ giúp bạn lựa chọn các thiết bị khôn ngoan để bảo vệ khỏi toàn bộ phổ quá điện áp. Nhưng nên giao việc lắp đặt chúng cho những thợ điện “có kinh nghiệm”. Nếu không có kinh nghiệm thì tốt hơn hết là đừng đảm nhận một nhiệm vụ cực kỳ quan trọng.
