Zátky potrubia – zariadenie, vlastnosti, aplikácia, výhody a nevýhody

Použitie bleskozvodov úplne nevylučuje poškodenie elektrických inštalácií, najmä elektrických vedení bleskom, pretože pravdepodobnosť úderu blesku do nadzemného elektrického vedenia môže byť pomerne vysoká a navyše sa často vykonávajú bez akejkoľvek ochrany vodičov. . Prepätia, ktoré vznikajú na vedeniach pri údere blesku, sa dostanú do rozvodní (preto sa nazývajú prepätia) a môžu predstavovať nebezpečenstvo pre izoláciu tam inštalovaných zariadení.

Aby sa predišlo poškodeniu akejkoľvek izolačnej konštrukcie, zahrňte iskru, volt-sekundu (ktorej charakteristika musí ležať pod volt-sekundovou charakteristikou chránenej izolácie.Ak je táto podmienka splnená, pokles prepäťovej vlny vo všetkých prípadoch spôsobí rozpad iskriska, po ktorom nasleduje prudký pokles („rozrušenie“) napätia cez iskrisko a chránenú izoláciu. impulzný prúd cez iskrisko začne prúdiť vplyvom napätia priemyselnej frekvencie elektroinštalácie — sprievodného prúdu.

V inštaláciách s uzemneným neutrálom alebo v prípade poruchy dvoj- alebo trojfázového iskriska nemusí následný oblúk sám zhasnúť a impulzná porucha sa v tomto prípade stane stabilným skratom, ktorý vedie k prerušeniu inštalácia . Preto, aby sa predišlo takémuto odstaveniu inštalácie, je potrebné uhasiť ďalší oblúk cez iskrisko.

Zariadenia, ktoré poskytujú nielen izolačnú ochranu proti prepätiu, ale tiež zhasnú ďalší oblúk v čase kratšom, ako je doba trvania reléovej ochrany, sa nazývajú ochranné zvodiče na rozdiel od bežných sviečok, ktoré sa zvyčajne nazývajú ochranné medzery (PZ).

Dorazy potrubia spolu s ventil sú hlavné typy držiakov. Líšia sa princípom následného zhášania oblúka. V rúrkových zvodičoch sa oblúk zháša vytvorením intenzívneho pozdĺžneho prasknutia a vo ventilových zhášačoch sa oblúk zháša v dôsledku zníženia následného prúdu pomocou dodatočného odporu zapojeného do série s iskriskom.

Rúrkové iskrisko (obr. 1, a) je rúrka 2 vyrobená z izolačného plynotvorného materiálu, vo vnútri ktorej je neregulovaná zhášacia medzera S1 tvorená tyčovou elektródou 3 a prírubou 4.Iskra je oddelená od prevádzkového napätia vonkajším iskriskom, pretože trubica 2 nie je určená na dlhodobú prítomnosť pod napätím v dôsledku rozkladu plynotvorného materiálu pod vplyvom netesností. Druhá príruba 1 obmedzovača je uzemnená.

Ryža. 1. Rúrkový zvodič: a — zariadenie a spínací obvod, b — konvenčné označenie schém, c — napätie v zvodiči, d — ekvivalentný obvod.

Pri prepätí v sieti (obr. 1, c) sa prerušia obe iskriská a preruší sa prepäťová vlna (krivka 1). Dráhou vytvorenou pulzným výbojom začne tiecť sprievodný prúd a iskrový výboj sa zmení na oblúkový.Pôsobením vysokej teploty oblúkového kanála sprievodného prúdu sa materiál trubice s výbojom rozkladá veľkého množstva plynov sa v ňom prudko zvýši tlak (až na desiatky atmosfér) a plyny sú vytláčané cez prírubový otvor 4, čím vzniká intenzívny pozdĺžny nápor. Výsledkom je, že oblúk zhasne, keď prúd prvýkrát prejde nulou.

Pri spustení iskriska vyžaruje rozžeravené ionizované plyny vo forme horáka 5 dĺžky 1,5 - 3,5 m a šírky 1 - 2,5 m (v závislosti od menovitého napätia iskriska) a zaznie zvuk pripomínajúci výstrel Počul som. Preto, aby sa predišlo zlyhaniu medzi fázami, pri inštalácii zvodičov je potrebné zabezpečiť, aby časti susedných fáz nesúce prúd nespadli do zóny výboja.Zmenou vzdialenosti vonkajšieho iskriska je možné upraviť vypínacie napätie zvodičov, ktoré sa však nedajú znížiť pod určité minimum, pretože to spôsobuje príliš časté vypínanie zvodičov a zvyšuje ich opotrebovanie.

Keďže elektrické pole tyčovitých elektród trubicového iskriska je značne nehomogénne, jeho voltsekundová charakteristika má klesajúci charakter v oblasti do 6-8 μs, čo nie je v súlade s plochými voltsekundovými charakteristikami transformátory a elektrické stroje. Pre úspešné zhášanie oblúka je potrebná určitá intenzita tvorby plynu, preto existuje dolná hranica prúdov, ktoré je potrebné prerušiť, pri ktorej môže vybíjač ešte zhášať oblúk v priebehu 1-2 polovičných cyklov.

Obmedzená je aj horná hranica prerušovacích prúdov, pretože príliš intenzívna tvorba plynu môže viesť k zničeniu zvodiča (prasknutie rúrky alebo zničenie prírub).

Rozsah vypínacích prúdov je uvedený v typovom označení zvodiča, napríklad RTV 35 / (0,5 — 2,5) znamená rúrkový zvodič 0,5 — 2,5 vinyl plast pre 35 kV s rozsahom prerušovacieho prúdu 0,5 — 2,5 kA.

Keď sa dĺžka medzery na zhášanie oblúka zmenšuje a jej priemer sa zväčšuje, obe hranice výbojových prúdov sa posúvajú na väčšie hodnoty.

Keďže činnosť zvodiča je sprevádzaná vyhorením časti materiálu trubice na zhášanie oblúka, po 8 — 10 operáciách, kedy sa priemer zväčší o 20 — 25 % oproti pôvodnému, sa zvodič stáva nepoužiteľným (od r. limity ním prerušovaných prúdov sa menia) a musia sa vymeniť.

Aby sa zohľadnil počet operácií, obmedzovače potrubia sú vybavené indikátorom aktivácie vo forme kovového pásika 6 (pozri obr. 1, a), nerozvinutého plynmi emitovanými obmedzovačom. V súčasnosti priemysel vyrába obmedzovače potrubia typu RTF, v ktorých sa plyn generuje z vláknitého potrubia, a typ RTV s potrubím z vinylového plastu.

Kvôli nízkej mechanickej pevnosti vlákna je uzavreté v hrubej trubici z bakelizovaného papiera, ktorý je pre zníženie jeho hygroskopickosti pokrytý lakom odolným voči vlhkosti (zvyčajne perchlorovinylovým smaltom), ktorý odolá atmosférickým vplyvom v dobre letné a zimné obdobie. Charakteristickým znakom zvodičov RTF je prítomnosť komory na uzavretom konci trubice, ktorá zosilňuje pozdĺžne zhasnutie pri prechode prúdu cez nulovú hodnotu a tým prispieva k zhášaniu oblúka.

V RTV obmedzovačoch je plyn generovaný vinylovou plastovou trubicou, ktorá má vyššiu schopnosť tvorby plynu a izolačné vlastnosti, ktoré sú dobre zachované aj pri práci vonku za každého počasia. Zvodiče RTV majú jednoduchšiu konštrukciu (žiadna vnútorná komora, nie je potrebný náter) a vyššie horné limity vypínacích prúdov (15 kA namiesto 7-10 kA pre zvodiče RTF).

Ryža. 2. Doraz potrubia RTV-20-2 / 10

Pre prevádzku v sieťach s veľmi veľkými prerušovanými prúdmi (do 30 kA) sa vyrábajú zosilnené obmedzovače typu RTVU, ktorých zvýšená mechanická pevnosť je dosiahnutá navinutím vinylovej plastovej rúrky vrstvami sklenenej pásky impregnovanej poveternostným vplyvom epoxidová zlúčenina.

Impulzná únosnosť trubicových zvodičov, ktoré nimi pri dopade na vedenie prejdú prakticky celý bleskový prúd, je pomerne vysoká a dosahuje 30–70 kA.

Výber potrubných zvodičov sa vykonáva podľa menovitého napätia siete a limitov skratových prúdov siete v mieste ich inštalácie. Maximálny skratový prúd sa vypočíta, keď sú zapnuté všetky sieťové prvky (vedenia, transformátory, generátory), berúc do úvahy aperiodickú zložku skratového prúdu, minimálny prúd — so sieťovým obvodom s čiastočne odpojenými prvkami (napr. napríklad na generálnu opravu) a bez aperiodickej zložky. Našli sa limity skratového prúdu. musí vyhovovať limitom vypínacieho prúdu potrubnej poistky.

Rúrkové zvodiče sa vyrábajú pre napätia od 3 do 220 kV, vypínacie prúdy sa pohybujú od 0,2 — 7 a 1,5 — 30 kA pri napätí 3 — 35 kV do 0,4 — 7 a 2,2 — 30 kA pri napätí 110 kV. Zvodič 220 kV pozostáva z dvoch trubicových zvodičov 110 kV spojených oceľovou klietkou s výtlačnými potrubiami.

Hlavnými nevýhodami trubicových zvodičov je prítomnosť výbojovej zóny, strmé prerušenie rázovej vlny, skrat (aj keď krátkodobý) z vedení k zemi a obzvlášť strmá voltsekundová charakteristika, ktorá vylučuje možnosť širokého využitia rúrkových zvodičov ako ochranného zariadenia zariadení rozvodní. Nevýhodou potrubných obmedzovačov je prítomnosť obmedzujúcich prerušovaných prúdov, čo komplikuje ich výrobu a prevádzku.

Potrubné zvodiče sú pre svoju jednoduchosť a nízku cenu široko používané ako pomocné prostriedky ochrany rozvodní, na ochranu nízkovýkonových a kritických rozvodní, ako aj jednotlivých úsekov vedení.

V súčasnosti sú trubicové a ventilové obmedzovače postupne nahrádzané nelineárnymi obmedzovačmi napätia (obmedzovačmi)... Sú to sériovo zapojené metaloxidové varistory (nelineárne odpory) bez iskier, uzavreté v porcelánovom alebo polymérovom púzdre.