Għaliex Tiegħużi l-Arresturi tal-Ħalq? Funksjonijiet u Benefiċċji Ħamraġa

Funzjoni ta' l-Impeddiment tal-Ħarġ

Meta l-overvoltage mħalliet mill-bolad tal-ilma tiftaċċa minn linji tal-kurrent elektrik fuq il-aħjar għal sottostazzjonijiet jew ġewwa ħoloq oħra, tista’ tmissil overpassi jew tistabbil l-insulazzjoni tal-materjal elektriku. Għalhekk, jekk jiġi ikkonektat dispożitiv protettiv – magħruf bħala impeddiment tal-ħarġ – fi parallel mal-inlet tal-kurrent tal-materjal (kif tara f’Figura 1), huwa se jattiva waħda b’moħħ meta l-overvoltage tagħti livell operattiv predefinit.

L-impeddiment tal-ħarġ jidħal l-enerġija eżċessiva, limita l-ħarġ tal-voltiġġ u jipproteġi l-insulazzjoni tal-materjal. Wara li l-voltiġġ tirtorna normali, l-impeddiment tal-ħarġ jirreġistra skondar rapidament fil-statu oriġinali tiegħu, biex is-sistema tista’ tkompli tfornixxi kurrent normali.

Il-funzjoni protettiva tal-impeddiment tal-ħarġ hija bsata fuq tre preżupposti:

• Koordinażjoni propju tra l-caratteristiċa volt-second tal-impeddiment u dil tal-insulazzjoni protetta.

• Il-voltiġġ residwali tal-impeddiment għandu ikun infeżel mill-forza tal-talbija tal-insulazzjoni protetta.

• L-insulazzjoni protetta għandha tkun fit-tfassil protettivi tal-impeddiment.

• Rikjesti għal l-impediment tal-ħarġ:

• Ma jagħmlux iddiskarika fid-kundizzjonijiet normali, imma għandu jiddiskarika korrettament u fid-dinjità waqt it-talbija tal-overvoltage.

• Għandu jkun fih kapabbta ta’ riġenerazzjoni wara l-iddiskarika (dhalell, jirritorna fil-statu ta’ alta impedanza u jispengi l-kurrent segwenti).

Parametri importanti tal-impediment tal-ħarġ:

• Voltiġġ operattiv kontinwu: Il-voltiġġ operattiv permess għal perjodi ta’ ħin twil. Huwa għandu jkun ugwal jew akbar mill-voltiġġ massimu frazzi ta’ fil-aħjar tas-sistema.

• Voltiġġ nominati (kV): Il-voltiġġ massimu permess għal perjodi żgħira tal-kurrent tal-freqwenza tal-kurrent (ukoll magħruf bħala voltiġġ ta’ speġnien). L-impeddiment jista’ joperagħi u jispengi l-arc taħt dan il-voltiġġ, imma ma jistax joperagħi għal perjodi twil ta’ ħin taħt dan il-livell. Huwa parametru fundamentali għad-disinn, karatteristiki u struttura tal-impeddiment.

• Karatteristiċa volt-second tal-freqwenza tal-kurrent: Tindika l-abilità tal-impeddiment tal-ħarġ tal-oxida metalika (pereżempju, ZnO) li jissegga l-overvoltages taħt kondizzjonijiet definiti.

• Kurrent nominal tal-iddiskarika (kA): Il-valur tal-peak tal-kurrent tal-iddiskarika uża għal klassifikazzjoni tal-impediment. Għas-sistemi ta’ 220 kV u infeżel, ma għandhom ma jiksbu 5 kA.

• Voltiġġ residwali: Il-voltiġġ li jappar fuq l-termini tal-impeddiment meta jissogħġġi għal kurrent tal-ħarġ. Tista’ wkoll tinqasam bħala l-voltiġġ massimu li l-impeddiment jista’ jissegga waqt it-talbija tal-iddiskarika.

Tipi u Strutturi tal-Impediment tal-Ħarġ

It-tipi komuni tal-impediment tal-ħarġ inklużu l-valvola, l-tub, l-gaps protezzjonali, u l-impediment tal-oxida metalika.

(1) Impediment tal-Ħarġ tal-Tip Valvola

L-impediment tal-ħarġ tal-tip valvola huma diviżi f’żewġ kategoriji: konvenzjonali u tal-blows magnetici. It-tip konvenzjonali inklużu s-serie FS u FZ; it-tip tal-blows magnetici inklużu s-serie FCD u FCZ.

Is-simboli fil-denominazzjoni tal-model stannu għal:

• F – Impediment tal-ħarġ tal-tip valvola;

• S – Għas-sistemi ta’ distribuzzjoni;

• Z – Għas-sottostazzjonijiet;

• Y – Għall-infrastrutturi tal-trasport;

• D – Għal mekanismi rotanti;

• C – Ma’ gap tal-blows magnetiku.

L-impediment tal-ħarġ tal-tip valvola huwa murawwel minn gaps tal-spark fl-serje ma’ disk tal-resistor tal-silicon carbide (SiC) (blocks tal-valvola), murawwel fil-kasa tal-porċelin, b’bolts terminal esterni għal installazzjoni. Il-resistor tal-silicon carbide turi karatteristiċi nonlineari: għandha resistenza għoli taħt il-voltiġġ normali, li tinbagħti drasticament waqt it-talbija tal-overvoltage.

Taħt il-voltiġġ normali tal-freqwenza tal-kurrent, il-gaps tal-spark qisu mhumiex konduċent. Meta jiġi verifikat overvoltage tal-ilma, il-gaps tal-spark jiġu sparpagħati. Il-resistenza tal-blocks tal-SiC tinbagħti drasticament, li tpermetti li l-kurrent għoli tal-ilma jiljaqqa salva ta’ l-art. Wara l-ħarġ, il-blocks tal-SiC turi resistenza għoli għal kurrent tal-follow freqwenza tal-kurrent, waqt li l-gaps tal-spark jiġu interrotti, bl-isostanze ta’ l-operazzjoni normali tas-sistema. Din il-konduċtanż on-off timremxa ma’ "valvola"—miftuħa għal kurrent tal-ilma u magħluqa għal kurrent tal-freqwenza tal-kurrent—millgħada l-impediment tal-ħarġ tal-tip valvola.

(2) Gaps Protezzjonali u Impediment tal-Ħarġ tal-Tub

Il-gaps protezzjonali huma l-forma l-iqsra tal-protezzjoni mil-bolad tal-ilma. Solitament mirkonstruwa minn aċċiar round galvanizat, inklużu gap prinċipali u gap ausiliari. Il-gap prinċipali huwa forma angulari u imwaqqaf orizzontalment biex jiffaċċilita l-extinction tal-arc. Il-gap ausiliari huwa mkonektat fis-serje taħt il-gap prinċipali biex jippreveni l-avviżament fals minħabba objetti estrani li jiksbu l-gap. Minħabba l-weakness tagħhom fil-quenching tal-arc, il-gaps protezzjonali solitament jintużaw ma’ dispositivi ta’ reclosing awtomatiku biex jinbetew l-affidabilità tas-sistema.

L-impediment tal-ħarġ tal-tub konsisti minn gap tal-spark imwaqqaf fi tub tal-gas generating, format minn elettrodi rod u ring. Inkludi gaps interni u eksterni. It-tub tal-impediment huwa mirkonstruwa minn materiali kif il-resina fenolic rafforzata bil-fiber li jipprodutaw volumini kbiri ta’ gas meta jkunu mhejjes. Meta jiġi verifikat overvoltage tal-ilma, il-gaps interni u eksterni jiġu sparpagħati, diġa’ l-kurrent tal-ilma sal-lart. Il-kurrent tal-follow freqwenza tal-kurrent jikkrea arc fort, li jiġi brucjat il-tub wall u jipproduċi gas ta’ high-pressure li jikkwajdi mill-end open, speġnien rapidament l-arc. Il-gap ekstern jirrestabilixxi l-insulazzjoni tiegħu, isolandhu l-impediment mis-sistema u permettendu l-operazzjoni normali li tirkiedi.

Minħabba li l-impediment tal-ħarġ tal-tub jdependu fuq il-kurrent tal-freqwenza tal-kurrent biex jipprodusa gas għal quenching tal-arc, il-kurrent tal-short-circuit eccessivi jistgħu jipprodusaw aktar gas minn dak permess, superandu l-strength mekanika tal-tub u cauzandu rupture jew esplożjoni. Għalhekk, l-impediment tal-ħarġ tal-tub solitament jintużaw fit-talljen esterni.

(3) Impediment tal-Ħarġ tal-Oxida Metalika (Zinc Oxide) mingħajr Gap

Anki magħruf bħala varistor arresters, dawn huma tip modern introdotti fl-1970s. Ikfrunt biex l-impediment tal-ħarġ tal-tip silicon carbide tradizzjonali, l-impediment tal-ħarġ tal-oxida metalika mingħajr gap ma għandhomx gaps tal-spark u jistgħu zużaw zinc oxide (ZnO) lura tal-silicon carbide. Huma murawwel minn disks tal-varistor tal-ZnO stacked bl-karatteristiċi nonlineari tal-voltiġġ-kurrent eccellenza: taħt il-voltiġġ normali tal-freqwenza tal-kurrent, huma jmuraw ruħhum resistenza għoli, effettivament supprimendu l-kurrent tal-leakage; waqt it-talbija tal-overvoltage, ir-resistenza tagħhom tinbagħti drasticament, permeta l-iddiskarika efficienti tal-kurrent tal-ħarġ.

L-impediment tal-ħarġ tal-oxida metalika joffru protezzjoni karatteristiċi superjuri, kapabbta ta’ iddiskarika għoli, voltiġġ residwali bass, size kompakt, u installazzjoni facili. Huma issa mitużati ampiament għal protezzjoni ta’ materjal elektriku għoli u bass.

(4) Impediment tal-Ħarġ tal-Oxida Metalika (Zinc Oxide) bil-Gap

Dawn huma murawwel minn disks tal-resistor tal-ZnO fl-serje ma’ gap tal-spark fi kasa tal-composite. L-unità tal-gap solitament tintegnu elettrodi b’disk shape infasati fi anella tal-keramika. Dawn huma adeguati għas-sistemi neutrali non-effectively grounded. Waqt it-talbija tal-single-phase-to-ground faults jew tal-arc grounding, jistgħu jiġu verifikati overvoltages transjent gravi ta’ long duration, li l-impediment tal-ħarġ tal-ZnO mingħajr gap ma jistgħux jisseggaw. L-impediment tal-ħarġ tal-ZnO bil-gap jgħallu din il-limitazzjoni: waqt it-talbija tal-overvoltage moderati kif is-single-phase grounding jew l-arc grounding ta’ low-level, il-gap serjali jirriman mhux attiv, isolandhu l-impediment mis-sistema.

Meta l-overvoltage jiġi superat threshold, il-gap jiġi sparpagħat, u l-karatteristiċi nonlineari eccellenza tal-blocks tal-ZnO limitaw il-voltiġġ residwali fuq l-impediment. Il-kurrent tal-follow resultanti huwa xieraq u jistgħu jiġu interrotti facilment, providendu protezzjoni insulazzjoni affidabbli għal transformers u equipament oħra.

Test Items u Standards għal l-Impediment tal-Ħarġ

(1) Misurament tal-Resistance tal-Insulazzjoni

Uża ohmmeter ta’ 2500 V jew akbar. Għal l-impediment tal-ħarġ rated 35 kV u akbar, il-Resistance tal-Insulazzjoni għandha tkun infeżel minn 2500 MΩ; għal dawn infeżel minn 35 kV, infeżel minn 1000 MΩ.

(2) Misurament tal-Voltiġġ DC ta’ 1 mA u tal-Kurrent tal-Leakage ta’ 75% ta’ Dan il-Voltiġġ

Applika voltiġġ DC għal l-impediment. Waqt li l-voltiġġ jiżdgħa, il-kurrent tal-leakage jiżdgħa gradwalment. Registra l-valur tal-voltiġġ meta l-kurrent jiġi 1 mA. Poi diminu l-voltiġġ sa 75% ta’ dan il-valur u registra l-kurrent tal-leakage, li ma jistax ikun infeżel minn 50 μA.

(3) Kurrent tal-Leakage AC taħt il-Voltiġġ Operattiv

Immisura l-kurrent total, kurrent resistivi, jew loss ta’ potenza taħt il-voltiġġ operattiv. Il-valuri misurati għandhom juri ebda biddel signifikant minn dawk oriġinali. Jekk il-kurrent resistivi jiżdgħa permezzu, l-impediment għandu jkun de-energized għal inspection.
Jekk il-kurrent resistivi jiżdgħa sa 150% ta’ dawk oriġinali, il-ciklu ta’ monitoring għandu jkun appropiatament qis.

Dawn it-test jistgħu jdiksku difetti kif l-ingress tal-umidità jew l-aging tal-blocks tal-valvola tal-impediment, cracks superficjali, u deterioru tal-insulazzjoni.