Mikä on venttiilivaltaisen salamanvarjain?
Määritelmä
Salamanvarjain, joka koostuu yhdestä tai useammasta sarjassa kytketystä väliravistosta, johon on kytketty sähkövirran ohjaava komponentti, tunnetaan salamanvarjain. Sähködetektorien välinen väli estää virran kulun varjaimen läpi, paitsi silloin, kun välillä oleva jännite ylittää kriittisen väliravin pistokuvauksen jännitteen. Venttiilivaltaiselle varjaimelle käytetään myös nimiä väliravin pistokuvautuva tai siilihiilikidepohjainen pistokuvautuva varjain.
Venttiilivaltaisen salamanvarjaimen rakenne
Venttiilivaltaisessa varjaimessa on useita pistokuvautuvia väliravoja, jotka ovat kytketty sarjassa epälineaarista vastusta sisältävän komponentin kanssa. Jokaisella pistokuvautuvalla väliravilla on kaksi komponenttia. Pistokuvautuvien väliravien välisen epätasapainon korjaamiseksi epälineaarisia vastustoja on kytketty rinnan jokaiseen väliraviin.

Vastustoelementit valmistetaan siilihiilikidestä inorganisoiduin sidonnaisainein. Koko kokoonpano on suljetussa porseleinihyllyssä, joka on täytetty typpikaasulla tai SF6-kaasulla.
Venttiilivaltaisen salamanvarjaimen toiminta
Alhaisissa jännitteissä rinnan kytketty vastus estää pistokuvautuvien väliravien syttyämästä. Hitaat jännitetiedot eivät vaaranna järjestelmää. Kun nopeat jännitevaihdokset tapahtuvat varjaimen päätepisteissä, ilmaväliravin pistokuvautuva virta johtuu maahan epälineaarisen vastuksen kautta, jolla on erittäin alhainen vastus.

Jyrkän jännitteen jälkeen varjaimen päälle kohdistuva jännite laskee, ja varjaimen vastus kasvaa normaalijännitteen palautumiseen asti. Kun jyrkkä jännite loppuu, pieni, matalataajuinen virta kulkee pistokuvautuvan polun kautta. Tätä virtaa kutsutaan jatkuvaksi voimavirtaksi.
Jatkuvan voimavirtan vahvuus heikkenee arvoon, jota pistokuvautuva voi keskeyttää, kun se palauttaa dielektrisen vahvuutensa. Jatkuvan voimavirta sammutetaan ensimmäisessä nollakulmassa, ja sähköntuotanto jatkuu. Tämän jälkeen varjain on valmis jatkamaan normaalia toimintaa. Tätä prosessia kutsutaan salamanvarjaimen uudelleensulautumiseksi.
Venttiilivaltaisen salamanvarjaimen vaiheet
Kun jyrkkä jännite saavuttaa muuntajan, se kohtaa salamanvarjaimen, kuten alla olevassa kuvassa näkyy. Noin 0,25 μs jälkeen jännite saavuttaa sarjavaliravin pistokuvautuvan jännitteen, ja varjain alkaa purkaantua.

Kun jyrkin jännite nousee, epälineaarisen elementin vastus laskee. Tämä mahdollistaa jyrkän jännitteen lisäpurkautumisen, mikä rajoittaa jännitettä, joka välitetään lopputekstiin, kuten alla olevassa kuvassa näkyy.


Kun jännite laskee, maahan kulkeva virta myös heikkenee, samalla kun salamanvarjaimen vastus kasvaa. Salamanvarjain saavuttaa tilanteen, jossa virta keskeytyy pistokuvautuvan väliravin kautta, ja varjain sulkeutuu uudelleen.

Suurin jännite, joka kehittyy varjaimen päätepisteissä ja joka välitetään lopputekstiin, määritellään varjaimen purkajännitteeksi.
Venttiilivaltaisten salamanvarjainten tyypit
Venttiilivaltaiset salamanvarjaimet voidaan luokitella asematyyppeihin, linjatyyppeihin, pyörimäkoneiden suojaksi (jakelutyypit) tai sekundaariyhdistelmätyyppeihin.
Asematyyppinen venttiilivaltainen salamanvarjain:Tämä tyyppi varjain käytetään pääasiassa kriittisten sähkövälineiden suojelemiseen 2,2 kV:n ja 400 kV:n välisissä piireissä ja ylemmässä. Sillä on suuri energian hajottamiskyky.
Linjatyyppinen salamanvarjain:Linjatyyppisiä varjeja käytetään suojamaan laitoksissa. Ne ovat pienempiä poikkipinnaltaan, kevyempiä ja edullisempia. Asematyyppisiä varjeja verrattuna ne sallivat korkeamman jyrkän jännitteen niiden päätepisteissä ja niillä on alhaisempi jyrkän jännitteen kantokyky.
Jakeluvarjain:Tämä tyyppi varjain on yleensä kiinnitetty puuleviksi ja sitä käytetään geneerien ja moottorien suojelemiseen.
Sekundaari varjain:Sekundaari varjain on suunniteltu suojamaan alhaisen jännitteen laitteille. Varjain, joka suojaa pyörimäkoneita, on erityisesti suunniteltu geneerien ja moottorien suojelemiseen.