Kāpēc izmantot impulsa aizsargus? Galvenās funkcijas un ieguvumi

Ārtrūkumu Aizsargu Funkcija

Kad lielā apgaismojuma izraisītais pārsprogums ceļa pa gaisa elektrotīklu uz piegādes staciju vai citām ēkām, tas var izraisīt blakus spraugas vai pat pārklāt elektriskā aprīkojuma izolāciju. Tādēļ, ja aizsargdevums, kas pazīstams kā ārtrūkumu aizsargs, tiek savienots paralēli ar aprīkojuma enerģijas ieplūsmas punktu (kā parādīts Attēlā 1), tas tūlīt aktīvēsies, kad pārsprogums sasniedz iepriekš noteikto darbības līmeni.

Ārtrūkumu aizsargs izveido pārējo enerģiju, ierobežojot sprieguma pārsprogumu un aizsargājot aprīkojuma izolāciju. Kad spriegums atgriežas normālam līmenim, ārtrūkumu aizsargs ātri atgriežas sākotnējā stāvoklī, nodrošinot sistēmas normālo enerģijas piegādi.

Ārtrūkumu aizsarga aizsardzības funkcija balstīta uz trim priekšnoteikumiem:

• Pareiza koordinācija starp aizsarga sekundsprieguma charakteristikas un aizsargājamo izolācijas sekundsprieguma charakteristikas.

• Aizsarga atlikušais spriegums jābūt zemāks nekā aizsargājamo izolācijas impulsa izturība.

• Aizsargājamā izolācija jāatrodas aizsarga aizsardzības attālumā no aizsarga.

• Prasības ārtrūkumu aizsargiem:

• Tie nedrīkst izveidot pārstrāvi normālas darbības apstākļos, bet jāizveido pareizi un uzticami pārsprogumu laikā.

• Tiem jābūt pašatjaunošanās spējai pēc pārstrāves (t.i., atgriezties augstimpedance stāvoklī un iznīcināt sekojošo strāvu).

Ārtrūkumu aizsargu galvenie parametri:

• Nepārtraukts darbības spriegums: Atļautais ilgtermiņa darbības spriegums. Tas jābūt vienādam vai lielākam par sistēmas maksimālo fāzes pret zemi spriegumu.

• Nominais spriegums (kV): Maksimāls atļautais īslaicīgs dažfrekvences spriegums (arī zināms kā loksnes iznīcināšanas spriegums). Aizsargs var darboties un iznīcināt loksni šajā spriegumā, bet nevar ilgstoši strādāt šajā līmenī. Tas ir pamata parametrs aizsarga dizainam, raksturlielumiem un struktūrai.

• Dažfrekvences izturības sekundsprieguma charakteristika: Norāda metāla oksīda (piemēram, ZnO) aizsarga spēju izturēt pārsprogumus noteiktos apstākļos.

• Nominais izplūdes strāvas pic (kA): Izplūdes strāvas pic, kas izmantojas aizsargu klasifikācijai. Sistēmām līdz 220 kV tam nedrīkst pārsniegt 5 kA.

• Atlikušais spriegums: Spriegums, kas parādās aizsarga kontaktu malā, kad to apjūt izplūdes strāva. To var saprast arī kā maksimālo spriegumu, ko aizsargs var izturēt izplūdes notikuma laikā.

Ārtrūkumu Aizsargu Veidi un Struktūra

Bieži sastopami ārtrūkumu aizsargu veidi ietver ventilu tipa, rūpju tipa, aizsargspaugus un metāla oksīda aizsargus.

(1) Ventilu Tipa Ārtrūkumu Aizsargi

Ventilu tipa aizsargi galvenokārt sadalās divās kategorijās: parastie ventilu tipa un magnētiskās plūsmas ventilu tipa. Parastie ietver FS un FZ seriju; magnētiskās plūsmas - FCD un FCZ seriju.

Modela apzīmējumā simboli nozīmē:

• F – Ventilu tipa aizsargs;

• S – Distribūcijas sistēmām;

• Z – Piegādes stacijām;

• Y – Pārvades līnijām;

• D – Rotācijas mašīnām;

• C – Ar magnētiskās plūsmas izplūdes spaugu.

Ventilu tipa aizsargs sastāv no plakanām spaugu sērijā ar silicijkarbidu (SiC) rezistoru diskus (ventilbloki), kas nomazgāti porcellānas kuņģī, ar ārējiem montāžas skrutņiem. Silicijkarbidu rezistors izrāda nelineāras īpašības: normālā sprieguma apstākļos tā rezistancija ir augsta, kas strauji samazinās pārsprogumu laikā.

Normālā dažfrekvences sprieguma apstākļos spaugas paliek nekonduktīvas. Kad notiek lielā apgaismojuma pārsprogums, spaugas salīdzinos. SiC bloku rezistancija strauji samazinās, ļaujot lielam apgaismojuma strāvai droši plūst uz zemes. Pēc pārsproguma SiC bloki piedāvā augstu rezistanci dažfrekvences sekojošajai strāvai, kamēr spaugas pārtrauc šo strāvu, atjaunojot normālo sistēmas darbību. Šis ieslēgšanās-izslēgšanās uzvedības veids atgādina "ventili"—atsverts apgaismojuma strāvai un slēgts dažfrekvences strāvai—tāpēc nosaukums "ventilu tipa" aizsargs.

(2) Aizsargspaugas un Iznīcināšanas (Rūpju) Aizsargi

Aizsargspaugas ir vienkāršākā lielā apgaismojuma aizsardzības forma. Parasti izgatavotas no galvanizētas riekstu dārzeņu, tos veido galvenā spauga un papildu spauga. Galvenā spauga ir formēta leņķīgā konfigurācijā un montēta horizontāli, lai palīdzētu iznīcināt loksni. Papildu spauga ir savienota sērijā zem galvenā spaugas, lai novērstu nepareizu aktivizāciju, ko izraisītu ārējie objekti, kas saista spaugu. Tā kā tos spēja iznīcināt loksni ir vāja, aizsargspaugas parasti tiek izmantotas kopā ar automātiskiem atkalievēšanas ierīcēm, lai uzlabotu enerģijas piegādes drošumu.

Iznīcināšanas (rūpju) aizsargs sastāv no spaugas, kas ievietota gāzu ražojošā rūpā, kas izveidota no šķīdņa un rinka elektrodu. Tas ietver gan iekšējās, gan ārējās spaugas. Aizsarga rūpa ir izgatavota no materiāliem, piemēram, fibru armētā fenola smarža, kas, sasilot, ražo lielu gāzu daudzumu. Kad notiek lielā apgaismojuma pārsprogums, gan iekšējā, gan ārējā spauga salīdzinos, novirzot lielā apgaismojuma strāvu uz zemi. Nākamā dažfrekvences strāva izveido stipru loksni, kas deguna rūpas sienas un ražo augstspiediena gāzu, kas izplūst caur atvērtu beigu, ātri iznīcinot loksni. Ārējā spauga pēc tam atjauno savu izolāciju, izolējot aizsargu no sistēmas un ļaujot atsākt normālo darbību.

Tā kā iznīcināšanas aizsargi atkarīgi no dažfrekvences strāvas, lai radītu gāzi loksnes iznīcināšanai, pārmērīgi īssaites strāvas var radīt pārāk daudz gāzes, pārsniedzot rūpas mehānisko izturību un izraisot tās izplūšanu vai eksplodēšanu. Tādēļ iznīcināšanas aizsargi parasti tiek izmantoti ārpusē.

(3) Bezspaugu Metāla Oksīda (Cinka Oksīda) Ārtrūkumu Aizsargi

Arī pazīstami kā variestora aizsargi, tie ir moderns tips, kas tika ieviests 1970. gados. Salīdzinājumā ar tradicionālajiem silicijkarbidu ventilu tipa aizsargiem bezspaugu metāla oksīda aizsargi nav spaugu un izmanto cinka oksīdu (ZnO) vietā silicijkarbidu. Tie ir izgatavoti no sakārtotiem ZnO variestora diskus ar izcilām nelineārām sprieguma-strāvas īpašībām: normālā dažfrekvences sprieguma apstākļos tie izrāda ļoti augstu rezistanci, efektīvi ierobežojot cietumu strāvu; pārsprogumu laikā to rezistancija strauji samazinās, ļaujot efektīvai izplūdes strāvas izveidei.

Metāla oksīda aizsargi piedāvā labākas aizsardzības īpašības, lielu izplūdes kapacitāti, zemu atlikušo spriegumu, kompakto izmēru un vieglu instalāciju. Tie tagad plaši tiek izmantoti gan augstsprieguma, gan zemsprieguma elektriskā aprīkojuma aizsardzībai.

(4) Ar Spaugām Metāla Oksīda (Cinka Oksīda) Ārtrūkumu Aizsargi

Tie sastāv no ZnO rezistoru diskus, kas savienoti sērijā ar spaugu kompozītā kuņģī. Spaugu vienībā parasti ietilpst divi diska formāti elektrodi, kas ieņemti keramikas ringā. Tie ir piemēroti neatsekojamām neutrales sistēmām. Viensfāzes pret zemi trūkumu vai loksnes apzaudēšanas laikā var radīties smagi ilgstoši tranzītā pārsprogumi, ko bezspaugu ZnO aizsargi var nebūt spējīgi izturēt. Ar spaugām ZnO aizsargi pārvar tās ierobežojumu: vidējos pārsprogumus, piemēram, viensfāzes apzaudēšanu vai zemas līmeņa loksnes apzaudēšanu, sērijas spauga paliek neaktivēta, izolējot aizsargu no sistēmas.

Kad pārsprogums pārsniedz robežvērtību, spauga salīdzinos, un ZnO bloku izcilās nelineārās īpašības ierobežo atlikušo spriegumu aizsarga malā. Iegūtā sekojošā strāva ir ļoti maza un viegli iznīcināma, nodrošinot uzticamu izolācijas aizsardzību transformatoriem un citiem aprīkojumiem.

Ārtrūkumu Aizsargu Testēšanas Pozīcijas un Standarti

(1) Izolācijas Rezistances Mērīšana

Izmantojiet megommetru 2500 V vai augstāku. Aizsargiem, kas atbilst 35 kV un augstākiem, izolācijas rezeistence jābūt vismaz 2500 MΩ; tiem, kas zem 35 kV, vismaz 1000 MΩ.

(2) Direktpriesa Sprieguma Mērīšana 1 mA Un Cietuma Strāvas Mērīšana 75% No Tā Līmeņa

Uz aizsarga piemērojiet direktpriesu spriegumu. Kad spriegums palielinās, cietuma strāva graduāli palielinās. Ierakstiet sprieguma vērtību, kad strāva sasniedz 1 mA. Pēc tam samaziniet spriegumu līdz 75% no šīs vērtības un ierakstiet cietuma strāvu, kas nedrīkst pārsniegt 50 μA.

(3) Dažfrekvences Cietuma Strāva Darbības Spriegumā

Mērījiet kopējo strāvu, rezistīva strāvu vai enerģijas zaudējumu darbības spriegumā. Mērītās vērtības nevajadzētu būt būtiski mainīgas salīdzinājumā ar sākotnējām vērtībām. Ja rezistīva strāva dubultojas, aizsargam jātiek atvilkts enerģijas avotam pārbaudes nolūkos. Ja rezistīva strāva palielinās līdz 150% no sākotnējās vērtības, uzraudzības cikls jāsamazina pēc nepieciešamības.

Šie testi var izcelt defektus, piemēram, mitruma ieeja, aizsarga ventilbloku novecošanu, virsmas spraugas un izolācijas pasliktināšanos.