Miks kasutada ületoomikindlaid? Olulised funktsioonid ja eelised

Tõkestajate funktsioon

Kui salvestuslaadne üleping viibub õhuvoolujoontel sisse jaanarvutusse või muutesse hooneid, võib see põhjustada välkude või isegi elektriseadmete isolatsiooni läbimurde. Seetõttu, kui kaitsmiseadme - tuntud kui tõkestaja - on paralleelselt seadetega (näha joonis 1) ühendatud, aktiveeritakse see kohe, kui üleping saavutab eelnevalt määratud tööalust.

Tõkestaja vabastab üleliigse energiaga, piirides ülepingu ja kaitstes seadme isolatsiooni. Kui pingetasemel taas normaalsed väärtused, tõkestaja kiiresti taastatakse oma algse olek, tagades, et süsteem saaks jätkata tavapärast elektri tarnimist.

Tõkestaja kaitsefunktsioon põhineb kolmel eeldusel:

• Sobiv kooskõla tõkestaja ja kaitsta isolatsiooni voltaga sekundites.

• Tõkestaja jääkvool peab olema väiksem kui kaitsta isolatsiooni lülituspinge.

• Kaitsta isolatsioon peab olema tõkestaja kaitseradiusis.

• Nõuded tõkestajatele:

• See ei tohi tavaliste töötingimustega lahti andestada, kuid peab õigesti ja usaldusväärselt reageerima ülepingul.

• See peab pärast andestamist omama võimet ennast taastada (st naasta oma suure impedantsiga olekusse ja kustutada järgnev vool).

Tõkestajate olulised parameetrid:

• Pidev tööpinge: Lubatud pikaajaline tööpinge. See peaks olema võrdne või suurem kui süsteemi maksimaalne faasi-maapiirkondlik pinge.

• Lubatud pingeline (kV): Maksimaalne lubatud lühiajaline võrkupinge (ka teada kui kaarikustutuspinge). Tõkestaja saab sel pinnel töötada ja kaarikut kustutada, kuid ei saa sellel tasemel pikaajalisi tööd teha. See on aluseks tõkestaja disainile, omadustele ja struktuurile.

• Võrkupinge voltaga sekundites: Näitab metallioksiidi (nt ZnO) tõkestaja võimet taluda ülepinguid määratud tingimustes.

• Nimiajane andevool (kA): Andevoolu tipptase, mis kasutatakse tõkestajate klassifitseerimiseks. Süsteemidel 220 kV ja alla see ei tohi ületada 5 kA.

• Jääkvool: Pinge, mis ilmneb tõkestaja pinnavahel, kui seda tabab andevool. See võib ka mõista kui maksimaalne pinge, mida tõkestaja andestamisel talub.

Tõkestajate tüübid ja struktuur

Levinud tõkestajate tüübid hõlmavad klepstuuri-, tübi-, kaitsekohiku- ja metallioksiidi tõkestajaid.

(1) Klepstuuri tõkestajad

Klepstuuri tõkestajad jagunevat kaks kategooriat: tavaline klepstuuri- ja magnetilise puhastusega klepstuuri. Tavaline tüüp sisaldab FS ja FZ seriasid; magnetiline puhastus sisaldab FCD ja FCZ seriasid.

Mudeli tähistuses olevad sümbolid tähistavad:

• F – Klepstuuri tõkestaja;

• S – Jaotussüsteemidele;

• Z – Jaanarvutustegevustele;

• Y – Voolujoonte jaoks;

• D – Pöörlemismasinadele;

• C – Magnetilise puhastusega kohikuga.

Klepstuuri tõkestaja koosneb ristkülikulistest kohikuteadest, mis on sarireeglis sidusa karbide (SiC) vasturite (klepstuuri blokkide) kaudu, mille on kandekeraamikukorras sulgitud, väljaspool paiknevad terminalid installeerimiseks. SiC vastur näitab mittelineaarseid omadusi: tavalisel pinnel on see suur impedants, mis drastiliselt langab ülepingul.

Tavalisel võrkupingel jäävad kohikud mittejuhivaks. Kui tekib salvestuslaadne üleping, purunevad kohikud. SiC blokkide impedants drastiliselt langab, lubades suure salvestuslaadne voolu turvaliselt maale juurde kulgeda. Ülepingu järel näitab SiC blokk suurt impedantsi võrkuvoolule, samas kui kohikud katkestavad selle voolu, taastades normaalse süsteemi töö. See avanemine-sulgumine käitumine meenutab "klepstuuri" - avatud salvestuslaadne voolu ja kinnine võrkuvoolu - mistõttu nime "klepstuuri tõkestaja".

(2) Kaitsekohikud ja väljaheitmine (tüübi) tõkestajad

Kaitsekohikud on lihtsaim salvestuslaadne kaitse. Tavaliselt valmistatakse neid galvaniseeritud ringründest, mis koosnevad peamisest ja abikohikust. Peamine kohik on nurgastatud ja horisontaalselt paigutatud, et aidata kaari kustutada. Abikohik on allpool peamist kohikut sarireeglis ühendatud, et vältida valesti aktiveerimist välise objektiga, mis võib kohikut kinni panna. Nende nõrga kaarkustutusvõime tõttu kasutatakse kaitsekohikke tavaliselt automaatsete uuesti lülitamise seadmetega, et parandada elektri tarnimise kindlust.

Väljaheitmine (tüübi) tõkestaja koosneb kohikust, mis asub gaasituotmise tüübina, mis on moodustatud tiib- ja sõrmring-elektritena. See sisaldab nii sisemisi kui ka väliseid kohikuid. Tõkestaja tüüp on valmistatud materjalidest, nagu kiudetud fenolhappe resiin, mis toodavad suure hulga gaasi soojenemisel. Kui tekib salvestuslaadne üleping, purunevad nii sisemised kui ka välised kohikud, suunates salvestuslaadne voolu maale. Järgnev võrkuvool loob tugeva kaare, mis põletab tüübi seinu ja toodab kõrget rõhu gaasi, mis väljakse heitmine, kiiresti kaari kustutades. Välise kohik taastab oma eraldusvõime, eraldades tõkestaja süsteemist ja lubades normaalse töö jätkuda.

Kuna väljaheitmis-tõkestajad sõltuvad võrkuvoolust, et luua gaasi kaari kustutamiseks, võib suure lühikese kõrge voolu korral luua liiga palju gaasi, mis ületab tüübi mehaanilist tugevust, põhjustades purunemist või plahvatust. Seetõttu kasutatakse väljaheitmis-tõkestajaid tavaliselt väliskasutuses.

(3) Kohikuteta metallioksiidi (sinkioksiidi) tõkestajad

Ka teada varistori tõkestajad, need on kaasaegsed tüübid, mille esitati 1970. aastatel. Vaatamata traditsioonilistele SiC klepstuuri tõkestajatele, kohikuteta metallioksiidi tõkestajatel puuduvad kohikud ja kasutatakse sinkioksiidi (ZnO) asemel SiC-d. Need on ehitatud ZnO varistori diskide kogumist, mis omavad suurepärast mittelineaarsust: tavalisel võrkupingel on need väga suur impedants, mis efektiivselt kontrollib lekkevoolu; salvestuslaadne ülepingul nende impedants drastiliselt langab, lubades efektiivselt andestada salvestuslaadne voolu.

Metallioksiidi tõkestajad pakuvad paremaid kaitseomadusi, suure andestusvõime, madala jääkvoolu, kompaktset suurust ja lihtsat installeerimist. Neid kasutatakse nüüd laialdaselt nii kõrge- kui ka madalpinge elektriseadmete kaitseks.

(4) Kohikutega metallioksiidi (sinkioksiidi) tõkestajad

Need koosnevad ZnO vasturidisidest, mis on sarireeglis ühendatud kohikuga kompleksises korpuses. Kohikutüksus sisaldab tavaliselt kahte diskimuutlikku elektrot keramiikuringi sees. Need sobivad mitteefektiivselt märgitud neutraalsete süsteemidele. Ühefaasilisel maapiirkonnas või kaari maapiirkonnas võivad ilmneda pikad ajad kestvad tõsised ajutised ülepingud, mille kohikuteta ZnO tõkestajad ei pruugi taluda. Kohikutega ZnO tõkestajad ületavad selle piirangu: mõõduka ülepingu korral, nagu ühefaasilisel maapiirkonnas või madala tasemel kaari maapiirkonnas, jääb sarireegline kohik passiivseks, eraldades tõkestaja süsteemist.

Kui üleping ületab künnise, kohik lahti ja ZnO blokkide suurepärased mittelineaarsed omadused piiravad tõkestaja pinnavahelist jääkvoolu. Järgnev vool on väga väike ja lihtsalt katkestada, pakkudes usaldusväärset isolatsioonikaitset transformatoreid ja muud seadmed.

Tõkestajate testimisülesanded ja standardid

(1) Isolatsioonipinge mõõtmine

Kasuta 2500 V või suuremat megaohmmeterit. Tõkestajatele, mille pinge on 35 kV või suurem, peaks isolatsioonipingemaht olema vähemalt 2500 MΩ; 35 kV-st alla vähemalt 1000 MΩ.

(2) 1 mA DC pinge ja 75% sellest pinnest lekkevoolu mõõtmine

Rakenda DC pinge tõkestajale. Kui pinge kasvab, siis lekkevool suureneb. Kirjuta pinge väärtus, kui vool saavutab 1 mA. Siis vähenda pinge 75% sellest väärtusest ja kirjuta lekkevool, mis ei tohi ületada 50 μA.

(3) AC lekkevool tööpingel

Mõõda kogu vool, vasturvool või energia kadu tööpingel. Mõõdetud väärtused ei tohiks oluliselt muutuda algsete väärtustega võrreldes. Kui vasturvool kaks korda suureneb, tuleb tõkestaja deenergeerida inspekteerimiseks.
Kui vasturvool suureneb 150% algsest väärtusest, tuleb jälgimiscyklit sobivalt lühendada.

Need testid võivad tuvastada vigu, nagu niiske sisekandmine, tõkestaja klepstuuri blokkide vananemine, pinnase krüpped ja isolatsiooni halvenemine.