Spennubúnaðarverk
Þegar ofarspenningur sem er valinn af ljóshliða fer með öflugum spennum í staðgengla eða aðra byggingar getur hann valt glerhleypu eða jafnvel brotið í geislanema elektríska tæknar. Ef verndaraðgerð, sem kallast spennubúnaður, er tengd samhliða við raforkutengingu tæknar (sjá mynd 1) mun hann strax virka þegar ofarspenningur nálgast fyrirsetta virkni.
Spennubúnaður slekkur á yfirgefnari orku, takmarkar spennuvaxandi og verndar geislanema tæknar. Þegar spenningur hefur komið aftur til normal stöðu fer spennubúnaður fljótlega aftur í upphafalega skilyrði, sem tryggir að kerfið geti haldið áfram með normal rafmagnsgjöf.
Verndaraðgerð spennubúnaðar byggist á þremur forsendum:
Rétt samþætting á volt-sekunda eiginleikum spennubúnaðar og verndaðrar geislanema.
Residualspenningur spennubúnaðarins verður að vera lægri en dreifspenningur verndaðrar geislanema.
Verndað geislanema verður að vera innan verndarstöðu spennubúnaðarins.
Kröfur fyrir spennubúnað:
Hann á ekki að slekka undir normal virkni, en verður að slekka rétt og treystulega á meðan ofarspenningur er í gær.
Hann verður að hafa sjálfsendurbúnaðaraðgerð eftir að hafa sleppt (þ.e. fara aftur í háviðmiða tilliti og slekkja á eftirlíkanemi).
Aðalatriði spennubúnaðar:
Samfelld virkni: Leyfð langtíma virkni. Hún á að vera jöfn eða hærri en hámarksfase-spenning kerfisins.
Metnu spenningur (kV): Hámarksleyfð stutt tíma efnisfrekari spenning (kallað einnig búa til spenning). Spennubúnaðurinn getur virkt og sleppt á þessari spenning, en ekki getur haldið áfram langtíma á þessu stigi. Það er grunnatriði fyrir hönnun, eiginleika og uppbyggingu spennubúnaðar.
Efnisfrekar víðmiða eiginleiki: Sýnir förmuna metalleysis (t.d. ZnO) spennubúnaðar til að standa við ofarspenninga undir ákveðnum skilyrðum.
Nafngert sleppnisstraumur (kA): Toppgildi sleppnisstraumsins sem notað er til að flokka spennubúnað. Fyrir kerfi 220 kV og lægra á að hann sé ekki hærri en 5 kA.
Residualspenningur: Spenningur sem kemur fram á endapunktum spennubúnaðarins þegar hann er valinn af sleppnisstraumi. Hann má líka skilja sem hámarks spenning sem spennubúnaður getur standið við sleppnisatburði.
Gerðir og Uppbygging Spennubúnaðar
Almenn gerðir spennubúnaðar eru völuspennubúnaður, rúdspennubúnaður, verndargaps og metalleysis spennubúnaðar.
(1) Völuspennubúnaðar
Völuspennubúnaðar eru aðallega skipt í tvær flokkana: venjuleg völuspenning og magnblás völuspenning. Venjuleg gerð inniheldur FS og FZ seríurnar; magnblás gerð inniheldur FCD og FCZ seríurnar.
Stafir í gerðarnafninu standa fyrir:
F – Völuspennubúnaður;
S – Fyrir dreifikerfi;
Z – Fyrir stofnun;
Y – Fyrir sendilingar;
D – Fyrir snúningavélur;
C – Með magnblás slepptigap.
Völuspennubúnaður samanstendur af plattum slepptigöpum í röð við símekarbón (SiC) viðbótarplötur (völuplötur), lokuðar inni í porseínhus, með ytri endabolts til uppsetningar. Símekarbón viðbótar sýna ólínlíkan eiginleika: hún hefur hár viðbót undir normal spenning, sem dalkar skarpt við ofarspenning.
Undir normal efnisfrekari spenning eru slepptigapir ekki gagnsælir. Þegar ljóshliða ofarspenning kemur upp, falla slepptigapir niður. Viðbót SiC plötur dalkar mjög, sem leyfir hágóða ljóshliðastraum til að fara örugglega til jarðar. Eftir hópið, sýna SiC plötur hár viðbót fyrir efnisfrekari eftirlíkanemi, en slepptigapir slekkja á þessu straumi, sem endurheimtar normal kerfisvirki. Þetta opnar-loka aðferðin er svipuð við "völ"- opinn fyrir ljóshliðastraum og lokaður fyrir efnisfrekari straum - sem gefur nafni "völuspennubúnaður".
(2) Verndargaps og Rúdspennubúnaðar
Verndargaps eru einfaldasta form af ljóshliðavernd. Þeir eru venjulega gerðir af galvanískum rautt steini, og samanstendur af aðalgapi og hjálpgapi. Aðalgapið er lagt í hornform og sett horisontalt til að auðvelda bogaslekkju. Hjálpgapið er tengt í röð neðan við aðalgapið til að forðast villu virkni vegna óþarfa hluta sem slækka gap. Vegna svakar bogaslekkju kemur verndargaps oft saman við sjálfvirkar endurtengingartækni til að bæta rafmagnsgjöf.
Rúdspennubúnaður samanstendur af slepptigapi inni í gasleiðandi rúðu, sem er formúlað af stangi og ring elektrodum. Hann inniheldur bæði inngrip og utanverða gap. Spennubúnaðarrúðan er gerð af efnum eins og fiberstyrkt fenolharðefni sem mynda miklar mælingar af gas við hita. Þegar ljóshliða ofarspenning kemur upp, falla bæði inngrip og utanverða gap, sem leitar ljóshliðastraum til jarðar. Næstu efni frekar straumur myndar sterka boga, sem brennur rúðuvegginn og myndar háspenna gas sem slekkur hraðlega. Útanverða gap endurheimtar svo geislun, sem eyðir spennubúnað frá kerfinu og leyfir normal virkni aftur.
Vegna þess að rúdspennubúnaðar búa til gas fyrir bogaslekkju með efni frekar straum, geta of margir kortsléttir straumar búið til of miklar gas, sem fer yfir rúðu mekanísk styrk og valdi bröttu eða sprungu. Því miður eru rúdspennubúnaðar venjulega notuð úti.
(3) Ráðlaus Metalleysis (Sink Oksíð) Spennubúnaðar
Kallaðir einnig varistor spennubúnaðar, eru þetta nýr gerður kominn í 1970. Samanburði við venjulega símekarbón völuspennubúnað, hefur ráðlaus metalleysis spennubúnað enga slepptigapi og notar sink oksíð (ZnO) í stað símekarbón. Þeir eru byggðir af hópunum ZnO varistor plötur með góð ólínlíkan spenning-straum eiginleika: undir normal efni frekar spenning, sýna þeir hár viðbót, sem takmarkar lekstraum; við ljóshliða ofarspenning, dalkar viðbót skarpt, sem leyfir hagkvæmt sleppa á hópur straumi.
Metalleysis spennubúnaðar búa til betri verndareiginleika, hágóð sleppnisfyrirtök, lágan residualspenning, litla stærð, og auðveld uppsetning. Þeir eru nú almennt notuð fyrir vernd af bæði há- og lágspenning rafmagnstæknar.
(4) Með Gap Metalleysis (Sink Oksíð) Spennubúnaðar
Þeir samanstendur af ZnO viðbótar plötur tengdur í röð við slepptigapi inni í sameiningarhus. Gap eininginn inniheldur venjulega tvær skífuforma elektrodur lokar í keramíkring. Þeir eru eignaðir fyrir ófullkomlega grunduðra kerfi. Á meðan einhvers phase-to-ground villa eða bogagrundun, geta komið alvarlegar efni frekar ofarspenningar af lengri tíma, sem ráðlaus ZnO spennubúnað getur ekki standið. Með gap ZnO spennubúnaðar komast yfir þessa takmark: við míða ofarspenning, eins og einhvers phase grounding eða lágr áreksturs bogagrundun, er series gap ekki virkt, sem eyðir spennubúnað frá kerfinu.
Þegar ofarspenning fer yfir markmið, sparkar gap, og góð ólínlíkan eiginleika ZnO plötur takmarka residualspenning á spennubúnað. Eftirlíkanemi er mjög litla og auðveld slekkja, sem býður á öruggu geislavernd fyrir ummylun og aðrar tæknar.
Prófunaratriði og Staðlar fyrir Spennubúnaðar
(1) Mæling á geislavernd
Nota 2500 V eða hærri megohmmeter. Fyrir spennubúnað sem er 35 kV og hærri, ætti geislavernd að vera ekki lægri en 2500 MΩ; fyrir þá undir 35 kV, ekki lægri en 1000 MΩ.
(2) Mæling á DC spenning við 1 mA og lekstraum við 75% af þessari spenning
Senda DC spenning í spennubúnað. Sem spenning stígur, stígur lekstraum stigi. Skrá spenningargildi þegar straumur nálgast 1 mA. Síðan lækkar spenningu til 75% af þessu gildi og skrá lekstraum, sem á ekki að vera hærri en 50 μA.
(3) AC lekstraum undir virkni spenning
Mæla samlaðan straum, viðbótar straum, eða orkutapp undir virkni spenning. Mæld gildi ætti að vera ekki stór breyting samanburði við upphaflegu gildi. Ef viðbótar straumur tvöfaldast, verður spennubúnaður að hætta við prófun.
Ef viðbótar straumur stigrar upp í 150% af upphaflegu gildi, ætti prófunartíminn að vera lægri.
Þessi prófanir geta komist á brot eins og vatnsvörun eða eldning af spennubúnaðar völublöku, yfirborðsbrot, og geislaverndar brot.