Τι είναι ο προστατευτής από κεραυνούς τύπου βάλβης;

Τι είναι Προστατευτής Κεραυνών τύπου βάλβης；

Ορισμός

Ένας προστατευτής κεραυνών που αποτελείται από μία ή περισσότερες διαστάσεις σε σειρά με ένα στοιχείο ελέγχου ρεύματος είναι γνωστός ως προστατευτής κεραυνών. Η διαστάση μεταξύ των ηλεκτρόδων εμποδίζει την ροή ρεύματος μέσω του προστατευτή, εκτός αν η τάση στη διαστάση υπερβαίνει την κρίσιμη τάση φαναρίσματος. Ο προστατευτής τύπου βάλβης επίσης ονομάζεται προστατευτής κεραυνών με διαστάσεις ή προστατευτής κεραυνών με σιλικόνιο-καρβίδιο με σειριακή διαστάση.

Κατασκευή Προστατευτή Κεραυνών τύπου βάλβης

Ο προστατευτής τύπου βάλβης αποτελείται από ένα σύνολο πολλαπλών διαστάσεων σε σειρά με έναν αντιστάτη από μη γραμμικό στοιχείο. Κάθε διάσταση έχει δύο συστατικά. Για να αντιμετωπιστεί η μη ομοιόμορφη κατανομή μεταξύ των διαστάσεων, αντιστάτες μη γραμμικού στοιχείου συνδέονται παράλληλα σε κάθε διάσταση.

Τα στοιχεία αντιστάτη κατασκευάζονται από σιλικόνιο-καρβίδιο με ανοργανικούς δεσμούς. Το σύνολο της δομής είναι εγκεκλεισμένο μέσα σε ένα σφραγισμένο εντονιστικό σκεύος γεμάτο με αζώτο ή SF6.

Λειτουργία Προστατευτή Κεραυνών τύπου βάλβης

Σε συνθήκες χαμηλής τάσης, λόγω της επιρροής του παράλληλου αντιστάτη, δεν συμβαίνει φανάρισμα στις διαστάσεις. Αργές αλλαγές στην εφαρμοσμένη τάση δεν αποτελούν κίνδυνο για το σύστημα. Ωστόσο, όταν συμβαίνουν ταχείες αλλαγές τάσης στα άκρα του προστατευτή, το ρεύμα της ατμοσφαιρικής διαστάσης αποστέλλεται στο έδαφος μέσω του μη γραμμικού αντιστάτη, ο οποίος εμφανίζει εξαιρετικά χαμηλή αντίσταση.

Μετά τη διάβαση της πλήξης, η τάση που εφαρμόζεται στον προστατευτή μειώνεται, και η αντίσταση του προστατευτή αυξάνεται μέχρι να επαναφερθεί η κανονική τάση. Όταν τελειώνει η δράση του προστατευτή, ένα μικρό ρεύμα χαμηλής συχνότητας ρέει στο μονοπάτι που δημιουργήθηκε από το φανάρισμα. Αυτό το ρεύμα ονομάζεται ρεύμα παρακολούθησης.

Η ένταση του ρεύματος παρακολούθησης μειώνεται σε μια τιμή που μπορεί να διακοπεί από τη διάσταση, όταν αυτή ανακτά την ηλεκτρική της αντίσταση. Το ρεύμα παρακολούθησης καταστρέφεται στο πρώτο μηδενικό διασταυρωμένο, και η ενέργεια παραμένει αναρριχημένη. Στη συνέχεια, ο προστατευτής είναι έτοιμος να επαναλάβει την κανονική λειτουργία. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται επανάκλειση του προστατευτή κεραυνών.

Φάση Προστατευτή Κεραυνών τύπου βάλβης

Όταν η πλήξη φτάνει στον μετατροπέα, αντιμετωπίζει τον προστατευτή κεραυνών, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Σε περίπου 0.25 μς, η τάση φτάνει στην τιμή κατάρρευσης της σειριακής διαστάσης, και ο προστατευτής ξεκινά να αποστέλλει το ρεύμα.

Καθώς η τάση πλήξης αυξάνεται, η αντίσταση του μη γραμμικού στοιχείου μειώνεται. Αυτό επιτρέπει την περαιτέρω αποστολή της ενέργειας πλήξης, περιορίζοντας έτσι την τάση που μεταδίδεται στην τελική εξοπλισμό, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

Όταν η τάση μειώνεται, το ρεύμα που περνά στο έδαφος επίσης μειώνεται, ενώ η αντίσταση του προστατευτή κεραυνών αυξάνεται. Ο προστατευτής κεραυνών φτάνει σε μια φάση όπου η ροή ρεύματος διακόπτεται από τη διάσταση, και ο προστατευτής σφραγίζεται ξανά.

Η μέγιστη τάση που αναπτύσσεται στα άκρα του προστατευτή και μεταδίδεται στην τελική εξοπλισμό ορίζεται ως η τιμή αποστολής του προστατευτή.

Τύποι Προστατευτών Κεραυνών τύπου βάλβης

Οι προστατευτές κεραυνών τύπου βάλβης μπορούν να ταξινομηθούν σε σταθερά τύπη, γραμμικά τύπη, προστατευτές για την προστασία περιστρεφόμενων μηχανών (διανεμητικό τύπο) ή δευτερεύοντα τύπη.

• Προστατευτής Κεραυνών τύπου βάλβης για σταθερά：Αυτός ο τύπος προστατευτή βάλβης χρησιμοποιείται κυρίως για την προστασία κρίσιμου ενεργειακού εξοπλισμού σε κύκλους από 2.2 kV έως 400 kV και υψηλότερες. Διαθέτει υψηλή ικανότητα αποσόβησης ενέργειας.

• Γραμμικός Προστατευτής Κεραυνών：Οι γραμμικοί προστατευτές χρησιμοποιούνται για την προστασία εξοπλισμού σε υποσταθμείς. Έχουν μικρότερη διατομική επιφάνεια, είναι ελαφρύτεροι και πιο οικονομικά επικερδείς. Σε σύγκριση με τους σταθερούς προστατευτές, επιτρέπουν υψηλότερη τάση πλήξης στα άκρα τους και έχουν χαμηλότερη ικανότητα μεταφοράς πλήξης.

• Διανεμητικός Προστατευτής：Αυτός ο τύπος προστατευτής εγκαταστάται συνήθως σε στήλες και χρησιμοποιείται για την προστασία γεννήτριων και μοτέρ.

• Δευτερεύων Προστατευτής：Ένας δευτερεύων προστατευτής σχεδιάζεται για την προστασία χαμηλής τάσης εξοπλισμού. Ο προστατευτής για την προστασία περιστρεφόμενων μηχανών σχεδιάζεται ειδικά για την προστασία γεννήτριων και μοτέρ.