Páiréid Spioradóireachta: Tuiscint ar Fhéiniúlacht, Máistir, agus Cosaint in aghaidh na Néalta

Surge Arresters and Their Evolution

Is éard atá i n-aiséirí scith agus is iad a bhfuil idirbhearta leis an gcuid uirlisí reatha atá á cosaint acu. Ní dhéanann siad conspóid ar an obair ghearr chun réimse voltaí an chórais. Ach nuair a thagann voltaí móra neamhshlán ar an gcuid uirlisí, díríonn an aiséirí scith an t-olc scith go sábháilte isteach sa talamh.

Bhí an aiséirí scith is luath agus is simplí ina dhá rud meitearach coiscéimeach le héag nó gap idir iad agus idirbhearta ar uirlisí reatha. Nuair a mhairfeadh an voltaí tríd an n-éag seo os cionn teorainn áirithe, briseadh an aer (an éag) síos, ag cosaint na nuála. Is é an t-aiséirí scith seo an "expulsion gap" nó "protective gap."

Is cosúil leis an gcoinneáil scith an t-aitheantas scith: is iad na scuabchloch agus an talamh mar dhá cheannródaí (electrodes). Nuair a mhairfeadh an voltaí idir iad os cionn teorainn áirithe, briseadh an aer idir iad síos, ag déanamh aitheantas scith.

Ach tá difríocht tábhachtach ann. Tá na gaps cosanta díreach ar líneanna reatha. Nuair a dhéanann olc scith mór an éag a briseadh (i.e., ionaíodh an aer idir na stáncáin), níl aon eolas ag an stáisiún gnáthchumhacht nó an stáisiún fo-tháirgeach faoi sin - nó ní féidir leo freagairt go tapa go leor. Mar sin, leanann siad ar aghaidh cur siombail chuig an éag atá ag déanamh conas don talamh. Ós rud é go bhfuil conas don talamh ag an éag, fuireann an siombal gan stad, ag déanamh short circuit sa chóras reatha. Mar sin, cé go bhfuil na gaps cosanta simpil le úsáid, cruthaíonn a dtionscal arc fadtéarmach tríd an éag, ag déanamh short-circuit.

Cén chaoi ina mbeifeá in ann an arc tríd an éag cosanta a mhúchadh go tapa tar éis oibriú? D'fhág sé sin slí ar an dara ghlúin aiséirí scith - an aiséirí scith expulsion (nó tube-type). Cuirtear an arc i dtub agus ansin úsáidtear modhanna chun é a mhúchadh.

In ainneoin sin, tá laghdú ar aiséirí scith expulsion: gan beann ar a gcumas múchadh arc, díríonn siad siombal córas reatha go díreach don talamh, ag cruthú earth fault (short circuit) shoirteach.

An t-ordóg deasa bheadh é go mbeadh uirlis ann a ndeineann bloic siombal nó a ligfidh siombal leacacha amháin trí faoi réimse voltaí ghearr, ag cosaint short circuits, ach a dhéanfadh siombal scith móra (cosúil le scith) a díriú go tapa don talamh nuair a thagann voltaí neamhshlán móra. I bhfocail shimplí, d'éirigh leis an "intelligent switch" seo a bhaint amach i n-aiséirí scith trí úsáid ábhar darb ainm silicon carbide (SiC). Tugtar valve-type arresters orthu, mar gheall ar a n-obair cosúil le valve reatha.

Tá sé tábhachtach a lua go bhfuil an "valve" seo comhbhaint reatha, nach valve meicniúil cosúil le valve uisce nó pipe. Tá valves meicniúla ró-mhall chun freagairt do scith, a bhíonn ag tagann i microsecond. In ionad, teastaíonn "valve" reatha ina resistor non-linear.

Leanann teicneolaíocht ar aghaidh. Fuarthas ábhar reatha eile non-linear do aiséirí scith: zinc oxide (ZnO). Déanann sé an t-ordóg céanna le silicon carbide ach tá cabhair "valve" níos fearr aige - go gairmiúil, tá a n-linearity níos fearr.

Céard is é an linearity? Figuratively, is é é a dhéanamh an choinne: bheith beag nuair a mbeadh sé ina mhaith a bheith mór, agus mór nuair a mbeadh sé ina mhaith a bheith beag - níl sé mar sin le components linear, a scáláil go comhréiteach.

I n-aiséirí scith, léirítear an linearity mar seo: nuair a bhfuil siombal ard (mar shampla, le linn aitheantais scith), téann an resistance go híseal, agus an íseal níos fearr an linearity. Nuair a bhfuil siombal íseal (tar éis dó aitheantas scith a imeacht agus an córas a filleadh ar réimse voltaí ghearr), téann an resistance go hard, agus an airde níos fearr an linearity.

Léiríonn silicon carbide an linearity, ach níl sé ideal. Faoin réimse voltaí ghearr, níl a resistance go leor airde, ag ceadú siombal leacacha a díriú trí an aiséirí scith - cosúil le valve nach mbíonn sásta a dhúnadh, ag déanamh siombal "trickle" leanúnach.

Is é seo an t-ordóg inmheánach den ábhar, agus ní raibh iarrachtaí a dhéanamh chun an siombal leacacha a scrios trí athruithe ábhar go forleathan rathúil. Mar sin, nuair a úsáideann silicon carbide i n-aiséirí scith, úsáidtear réitigh struchtúrtha: dírithe an aiséirí scith ón líne ar dtús agus ceangail leis le linn aitheantais scith. Seo é an tasc a ndéantar le series air gap. Mar sin, níos minic ná rud é go n-íogfar gap le valve-type arresters. In aghaidh sin, dúnann valves zinc oxide go láidir faoin réimse voltaí ghearr, agus níl aon ghap series ag teastáil uathu.

Leis an bprogreas a rinneadh i dtionscal zinc oxide, scríosadh na teorainní luatha a bhí ann maidir le "closing" capability. Ach, de bharr an tionsclaíocht gafa a bhí ag designs le gap, tá roinnt zinc oxide arresters fós ag úsáid gaps. In ainneoin sin, is é an mórscáth ná arresters gan gap.

Ós rud é go bhfuil zinc oxide ina óxaid metála, moltaítear iad freisin mar Metal Oxide Surge Arresters (MOSA).

Cosaint Scith sa Chóras Reatha

Ó thaobh uirlisí cosanta scith, tá trí príomhchineál ann: lightning rods (air terminals), overhead ground wires (shield wires), agus surge arresters. Is simpil iad an chéad dhá cineál - go príomha, stáncáin agus snáithe - agus is níos casta an tríú céim mar gheall ar a bhfeidhmíonn seónna non-linear mar "intelligent switches."

Ó thaobh na gcoisant, is féidir cosaint scith a catagóisí i: cosaint líne trasna, cosaint stáisiúin, agus cosaint moitireachta.

Streatchaíonn línte trasna distansá maith, agus tá siad ar fáil in aiceanna oscailte. Chun éifeacht a bhaint as ar shaol tíre agus éiceachomhshaoil, cuireann siad ar aird mór. Cosúil leis an seanfhocal, "Is é an crann is airde atá ar fáil do scith," tá siad ar phríomhchiste scith. Léiríonn staitisticí go bhfuil formhór teip chóras reatha ag dúil le haitheantais scith ar línte. Mar sin, ní mian le línte trasna a bheith cosanta. Ach, de bharr a n-fad, ní féidir cosaint dhaonna a bheith ag teacht, agus is é an costas an t-ordóg. Mar sin, is relative an chosaint atá ann: cheadaítear cuid de na haitheantais scith a bhualadh ar an líne agus a dhéanamh flashovers. Cruthaítear an chosaint seo go príomha trí overhead ground wires.

In aghaidh sin, is tábhachtach go leor stáisiúin. Tá siad ina lárionad do chóras reatha, agus tá uirlisí agus daoine coiriúla tuillte agus coiscthe ann. Mar sin, tá a gcéim cosanta scith an-ard.

Is féidir scith a shroich stáisiún trí dhá chonradh: aitheantais díreach, a mheastar le lightning rods (nó shield wires i gcás áirithe); agus surges ag dul ó aitheantais scith ar línte trasna, a dhéanann surge arresters an chuid is mó di.

Is chosúil leis an gcosaint stáisiún an chosaint moitireachta (lena n-áirítear géinearáidí, synchronous condensers, frequency changers, agus moitireachtaí reatha). Is é na géinearáidí an "croí" den chóras reatha, agus is gníomhaíochtaí tionsclaíocha móra iad na moitireachtaí móra. Is forleathan na tuilleadh a dhéantar nuair a dhéanann scith damáiste ar na huirlisí seo. Ach, is níos casta an chosaint moitireachta ná an chosaint stáisiún. Is máistir rothach iad na moitireachtaí, agus ní féidir insüláid a bheith ró-mheasarach agus caomh (níos casta ná an insüláid líoideach a úsáideann transformairí). Is é a dhéanann insüláid caomh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanamh a dhéanam......

Composite-Housed Zinc Oxide Surge Arresters

Is éard atá i n-aiséirí scith an uirlis reatha le dhá electrode - ceann ar ghnách go mbeidh sé ag talamh agus an ceann eile ag voltaí ard - idirbhearta le hábhar insüláide, a thugtar air go gairmiúil insülaí.

Ós rud é go bhfuil formhór uirlisí córas reatha ag fágáil sa spéir, tá na hinsüláide ina gcuid den amhras. Tugtar external insulation nó outdoor insulation ar an gcodán insüláide seo.

Tá insüláide amuigh sna solas gréine, báisteach, gaoth, sneachta, fog, agus deoch. Mar sin, caithfidh ábhair insüláide amuigh a bheith dírithe go maith, gan beann ar a gcumas reatha agus meicniúil, ach chomh maith lena gcumas a bheith láidir in aghaidh an aimsire, agus maolúchadh 40-50 bliain. Is é porceáin an t-ábhar is coitianta a úsáideann insüláide amuigh sa tionscal faoi láthair, agus úsáideann glass teoranta i líneanna trasna.

Is ábhair anaorgánacha iad porceáin agus glass. Chomh maith leis a gcumas reatha agus meicniúil, is é an t-ordóg ab fhearr acu ná a stáibhacht comhshaoil - a gcumas a bheith láidir in aghaidh na haimsire - a chuirtear orthu an tionscal insüláide amuigh a shuíomh le linn an chéad céad bliain.

In ainneoin sin, tá laghdú coiteann acu: tá a dtuisceana hydrophilic. Seo a cheadaíonn réimse fuilteoireachta a bheith ar an ginsülaí a d'fheabhsóidh siombal. Nuair a chomhbhaintear fuilteoireacht le uisce, is féidir flashover tar éis do siombal a imeacht tríd an ginsülaí faoi réimse voltaí ghearr. Is é seo atá ar eolas mar flashover fuilteoireachta, níos casta, discharge surface ar ginsülaí fuilteoireachta agus uisce.

I roinnt blianta déanfa, cuireadh silicone rubber i bhfeidhm go forleathan ar fud an domhain chun ábhair traidisiúnta a chur in ionad don insülaí. Is éard atá i silicone rubber ná ábhar orgánach atá an-láidir go hidrophobic, ag fás an flashover voltage go mór don insüláide amuigh.

Úsáideann insülaí d'éanáil as ábhair orgánacha go minic polymer insülaí (mar gheall ar ábhair orgánacha a bheith ina pholymers), non-ceramic insülaí, composite insülaí (ó bhí an insüláide amuigh sintiúil), nó plastic insülaí go minic.

Sa Sín, bhíodh siad ar eolas mar composite insülaí nó silicone rubber insülaí. Anois, moltaítear iad go forleathan mar organic composite insülaí (mar gheall ar ábhair orgánacha a bheith ina chomposites, agus go minic a dhéantar na huirlisí seo as composite de silicone rubber agus rod epoxy-resin-glass-fiber), go ginearálta a gcur síos mar composite insülaí.

Mar sin, úsáideann aiséirí scith zinc oxide composite-housed ábhar orgánach - go príomha silicone rubber - mar insüláide amuigh do aiséirí scith zinc oxide.