밸브형 번개 방지기란 무엇인가요？

밸브형 번개 방호기란?

정의

밸브형 번개 방호기는 전류 제어 요소와 직렬로 연결된 단일 또는 여러 개의 간격으로 구성됩니다. 전극 사이의 간격은 간격을 가로지르는 전압이 임계값을 초과할 때를 제외하고 방호기를 통한 전류 흐름을 차단합니다. 밸브형 방호기는 간격 서지 방향기 또는 시리즈 간격이 있는 카바이드 실리콘 서지 방향기라고도 합니다.

밸브형 번개 방호기의 구조

밸브형 방호기는 비선형 요소로 만든 저항과 직렬로 연결된 다중 스파크 간격 조립체로 구성됩니다. 각 스파크 간격은 두 개의 구성 요소를 가지고 있습니다. 간격 간의 불균등 분포를 해결하기 위해, 각 간격에 걸쳐 비선형 저항이 병렬로 연결됩니다.

저항 요소는 무기 바인더가 포함된 카바이드 실리콘으로 제작됩니다. 전체 조립체는 질소 가스 또는 SF6 가스로 채워진 밀폐된 도자기 하우징 내에 수용됩니다.

밸브형 번개 방호기의 작동 원리

낮은 전압 상태에서는 병렬 저항의 영향으로 인해 간격 사이에 스파크 오버가 발생하지 않습니다. 천천히 변하는 적용 전압은 시스템에 해를 끼치지 않습니다. 그러나 방호기 단자 사이에서 급격한 전압 변화가 발생하면, 공기 간격 스파크는 저항이 매우 낮은 비선형 저항을 통해 지면으로 방전됩니다.

서지가 지나간 후, 방호기에 걸린 전압이 감소하고, 방호기의 저항이 증가하여 정상 전압이 회복될 때까지 계속됩니다. 서지 방향기 동작이 중지되면, 플래시오버로 생성된 경로를 통해 작은 저전력 주파수 전류가 흐릅니다. 이 전류는 파워 팔로우 전류라고 합니다.

파워 팔로우 전류의 크기는 스파크 간격이 유전 강도를 회복하면서 중단 가능한 값으로 감소합니다. 파워 팔로우 전류는 첫 번째 전류 제로 교차점에서 소멸되고, 전력 공급은 중단되지 않습니다. 그 후, 방호기는 정상 작동을 재개할 준비가 됩니다. 이 과정은 번개 방호기의 재밀봉이라고 합니다.

밸브형 번개 방호기의 단계

서지가 변압기에 도달하면, 아래 그림에 표시된 것처럼 번개 방호기를 만납니다. 약 0.25 μs 동안, 전압은 직렬 간격의 절연 파괴 전압에 도달하고, 방호기가 방전을 시작합니다.

서지 전압이 상승함에 따라, 비선형 요소의 저항이 감소합니다. 이를 통해 서지 에너지의 추가 방전이 가능해지고, 이는 종단 장비로 전송되는 전압을 제한합니다. 아래 그림 참조.

전압이 감소하면, 지면으로 흐르는 전류도 줄어들고, 번개 방호기의 저항이 증가합니다. 번개 방호기는 스파크 간격에 의해 전류 흐름이 중단되고, 다시 밀봉되는 단계에 도달합니다.

방호기 단자에 걸리는 최대 전압과 종단 장비로 전송되는 전압은 방호기의 방전 값으로 정의됩니다.

밸브형 번개 방호기의 유형

밸브형 번개 방호기는 주요 설비 타입, 선로 타입, 회전 기계 보호용 (배전 타입), 또는 2차 타입으로 분류할 수 있습니다.

• 주요 설비형 밸브 번개 방호기：이 타입의 밸브 방호기는 주로 2.2 kV부터 400 kV 이상의 회로에서 중요한 전력 설비를 보호하는 데 사용됩니다. 고에너지 소산 용량을 특징으로 합니다.

• 선로형 번개 방호기：선로형 방호기는 변전소 설비를 보호하기 위해 사용됩니다. 크기가 작고 가볍으며 비용 효율적이며, 주요 설비형 방호기보다 단자 간에 더 높은 서지 전압을 허용하고, 서지 처리 용량이 낮습니다.

• 배전 방호기：이 종류의 방호기는 일반적으로 전봇대에 설치되어 발전기와 모터를 보호하는 데 사용됩니다.

• 2차 방호기：2차 방호기는 저전압 장비를 보호하도록 설계되었습니다. 회전 기계 보호용 방호기는 발전기와 모터를 보호하도록 특별히 설계되었습니다.