Wat is 'n Ventiel Tipe Bliksemafleier
Wat is 'n Ventiel-tipe Bliksemafleier?
Definisie
'n Bliksemafleier wat uit een of meer reeksverbonden skakelgappe met 'n stroombeheer-element bestaan, word 'n bliksemafleier genoem. Die gap tussen die elektrodes blokkeer die stroomdeurvloei deur die afleier, behalwe as die spanning oor die gap die kritieke flitsoverspanning oorskry. Die ventiel-tipe afleier word ook 'n gapseerieskynsdiverter of 'n silisiumkarbied-skynsdiverter met 'n reeks-gap genoem.
Konstruksie van Ventiel-tipe Bliksemafleier
Die ventiel-tipe bliksemafleier word gebou met 'n multi-spark-gap-ontwerp wat in reeks met 'n weerstand gemaak van 'n nie-lineêre element verbonden is. Elke vonkgap bestaan uit twee elemente. Om die ongelyke spanningverdeling tussen die gape aan te spreek, word nie-lineêre weerstandse in parallel oor elke individuele gap verbonden. Hierdie konstruksie help om die regte funksionering van die afleier onder verskillende elektriese toestande te verseker, en dit laat dit effektief toe om elektriese toerusting teen bliksemgeïnduseerde oorspannings te beskerm.
Die weerstandselemente word vervaardig van silisiumkarbied gekombineer met anorganiese bindmiddels. Die hele ontwerp word in 'n geslote porselein behuising ingesluit wat met enten gas of SF6-gas gevul is. Hierdie gasgevulde omgewing help om die elektriese isolering en prestasie van die afleier te verhoog.
Werkings van Ventiel-tipe Bliksemafleier
Onder normale lae-spanningsomstandighede verhoed die parallelle weerstandse vonk-oorflitsing oor die gape. As gevolg hiervan stel langsame veranderinge in die aangebragte spanning geen bedreiging vir die elektriese stelsel voor nie. Wanneer egter vinnige spanningveranderinge oor die terminals van die afleier plaasvind, soos dié wat deur bliksem-inslae of elektriese skynse veroorsaak word, ervaar die luggape in die afleier vonk-oorflitsing. Die resulterende stroom word dan na die grond afgelei deur middel van die nie-lineêre weerstand. Beduidend is dat die nie-lineêre weerstand onder hierdie hoë-spanning, hoë-stroom-toestande uiterst lae weerstand vertoon, wat die oormaatlike stroom effektief weg van die beskermde elektriese toerusting lei en dit teen moontlike skade beskerm.
Na die oorgang van die skyns, daal die spanning wat oor die afleier aangebring word. Tegelykertyd neem die weerstand van die afleier gestadig toe tot die normale werkingsspanning herstel is. Een die skyns gedissipeer het, begin 'n klein stroom by lae-kragfrekwensie deur die pad vloei wat deur die vorige vonk-oorflitsing geskep is. Hierdie spesifieke stroom word die kragvolgstroom genoem.
Die grootte van die kragvolgstroom verminder geleidelik tot 'n waarde wat deur die vonkgap onderbreek kan word terwyl die gap sy dielektriese sterkte herwin. Die kragvolgstroom word by die eerste nulpunt van die stroomgrafiek uitgedoen. As gevolg hiervan bly die kragverskaffing ononderbroke, en is die afleier weer gereed vir normale operasie. Hierdie proses staan bekend as die herbeginsel van die bliksemafleier.
Stadia van Ventiel-tipe Bliksemafleier Operasie
Wanneer 'n skyns die transformator bereik, ontmoet dit die bliksemafleier, soos in die figuur hieronder getoon. In ongeveer 0.25 μs, bereik die spanning die inslagwaarde van die reeks-gap, wat die afleier aktiveer om te ontlad. Hierdie ontladingaksie lei die oormaatlike stroom wat met die skyns verband hou, en beskerm die transformator en ander verbonden elektriese toerusting teen potensiële skade veroorsaak deur die hoë-spanning-transient.
Gelyktydig met die styging van die skynsspanning, verminder die weerstand van die nie-lineêre element. Hierdie afname in weerstand maak die voortgesette ontlading van addisionele skynsenergie moontlik. Gevolglik word die spanning wat na die eindtoerusting oorgedra word, beperk, soos duidelik in die figuur hieronder getoon. Hierdie mekanisme speel 'n kritieke rol in die beskerming van die eindtoerusting teen die skadelike effekte van hoë-spanning-skynse deur die hoeveelheid spanning wat dit bereik, effektief te beheer.
Terwyl die spanning afneem, verminder die stroom wat na die grond vloei, tegelykertyd terwyl die weerstand van die bliksemafleier toeneem. Uiteindelik bereik die bliksemafleier 'n stadium waar die vonkgap die stroomvloei onderbreek, en die afleier herbeginsel. Hierdie proses verseker dat een die skynsinslag afgenome het, die afleier terugkeer na sy normale, nie-leidend toestand, gereed om die elektriese stelsel teen toekomstige skynse te beskerm.
Die maksimumspanning wat oor die afleier-terminal ontstaan en na die eindtoerusting oorgedra word, staan bekend as die ontladingswaarde van die afleier. Hierdie waarde is krities omdat dit bepaal in watter mate die afleier die verbonden toerusting teen oorspanningskynse kan beskerm.
Tipes van Ventiel-tipe Bliksemafleiers
Ventiel-tipe bliksemafleiers kan in verskeie tipes geklassifiseer word, naamlik stasietipes, lynetipes, afleiers vir die beskerming van roterende masjiene (verspreidings- of sekondaire tipe).
Stasie-tipe Ventiel Bliksemafleier
Hierdie tipe afleier word hoofsaaklik gebruik om kritieke kragtoerusting in sirkels van 2.2 kV tot 400 kV en selfs hoër spanningsvlakke te beskerm. Dit kenmerk hom deur sy hoë energie-dissipasie-vermoë. Dit laat hom toe om groot hoeveelhede skynsenergie te hanteer, wat die veiligheid van die noodsaaklike kragkomponente binne die stasie verseker.
Lyn-tipe Bliksemafleier
Lyn-tipe afleiers word gebruik vir die beskerming van substasietoerusting. Hulle het 'n kleiner doorsnede, is ligter in gewig, en is meer koste-effektief in vergelyking met stasie-tipe afleiers. Echter, hulle laat 'n hoër skynsspanning oor hul terminals toe in vergelyking met stasie-tipe afleiers en het 'n laer skynshandhavingsvermoë. Ten spyte van hierdie verskille, is hulle goed geskik om substasietoerusting te beskerm weens hul spesifieke ontwerp en koste-effektiwiteit.
Verspreidingsafleier
Verspreidingsafleiers word tipies op paale gemonteer en word gebruik om generatore en motore binne die verspreidingsnetwerk te beskerm. Hul posisie op paale maak dit maklik vir installasie en instandhouding, terwyl dit effektief die elektriese masjienerie in die verspreidingsstelsel beskerm.
Sekondaire Afleier
Sekondaire afleiers is ontwerp om lae-spanningsapparate te beskerm. Gelykso, afleiers vir die beskerming van roterende masjiene is spesifiek ingenieursmatig ontwerp om generatore en motore te beskerm. Hierdie afleiers speel 'n belangrike rol om die betroubare werking van lae-spannings- en roterende toerusting te verseker deur skade veroorsaak deur spanningsskynse te voorkom.
