Unsa ang Valve Type Lightning Arrester?

Ano ang Valve Type Lightning Arrester?

Pahayag

Ang lightning arrester na binubuo ng iisang o maraming gap na konektado sa serye kasama ang elemento ng pagkontrol ng kuryente ay tinatawag na lightning arrester. Ang gap sa pagitan ng mga electrode ay nagbabaril ng pagdaan ng kuryente sa pamamagitan ng arrester, maliban kung ang tensyon sa ibabaw ng gap ay lumampas sa critical gap flashover voltage. Ang valve-type arrester ay tinatawag din bilang gap surge diverter o silicon-carbide surge diverter na may serye ng gap.

Konstruksyon ng Valve-Type Lightning Arrester

Ang valve-type lightning arrester ay gawa sa multiple-spark-gap assembly na konektado sa serye kasama ang resistor na gawa sa non-linear element. Ang bawat spark gap ay binubuo ng dalawang elemento. Upang tugunan ang hindi pantay na distribusyon ng tensyon sa pagitan ng mga gap, ang mga non-linear resistors ay konektado sa parallel sa bawat individual na gap. Ang konstruksyon na ito ay tumutulong upang siguraduhin ang wastong paggana ng arrester sa iba't ibang kondisyon ng elektrikal, na nagbibigay-daan nito upang makapagtamo ng epektibong proteksyon sa mga aparato ng elektrikal mula sa over-voltages na dulot ng kidlat.

Ang mga elemento ng resistor ay gawa sa silicon carbide na pinagsama sa inorganic binders. Ang buong assemblé ay nakakalakip sa loob ng sealed porcelain housing na puno ng nitrogen gas o SF6 gas. Ang gas-filled na kapaligiran na ito ay tumutulong upang mapaunlad ang electrical insulation at performance ng arrester.

Paggana ng Valve-Type Lightning Arrester

Sa normal na kondisyong low-voltage, ang mga parallel resistors ay nagpapahinto ng spark-over sa pagitan ng mga gap. Bilang resulta, ang mabagal na pagbabago sa applied voltage ay hindi nagdudulot ng panganib sa electrical system. Gayunpaman, kapag ang mabilis na pagbabago ng tensyon ay naganap sa mga terminal ng arrester, tulad ng mga dulot ng lightning strikes o electrical surges, ang mga air gaps sa arrester ay nagkakaroon ng spark-over. Ang resulting current ay pagkatapos ay idischarge sa lupa sa pamamagitan ng non-linear resistor. Mahalaga, ang non-linear resistor ay nagpapakita ng napakababang resistance sa ilalim ng high-voltage, high-current conditions, na epektibong shunting ang excessive current away mula sa protected electrical equipment at nagbibigay-proteksyon dito mula sa potential damage.

Pagkatapos ng pagdaan ng surge, ang tensyon na impressed sa ibabaw ng arrester ay bumababa. Sa parehong oras, ang resistance ng arrester ay patuloy na tumataas hanggang sa ma-restore ang normal na operating voltage. Kapag ang surge ay nawala na, ang maliit na current sa low-power frequency ay nagsisimula na mag-flow sa path na nilikha ng previous flash-over. Ang partikular na current na ito ay tinatawag na power follow current.

Ang magnitude ng power follow current ay unti-unting bumababa sa isang value na maaaring matigil ng spark gap habang ang gap ay nagrerecover ng dielectric strength. Ang power follow current ay natitigil sa first zero-crossing ng current waveform. Bilang resulta, ang power supply ay nananatiling walang pagkaka-interrupt, at ang arrester ay muli handa para sa normal operation. Ang prosesong ito ay kilala bilang resealing ng lightning arrester.

Yugto ng Paggana ng Valve-Type Lightning Arrester

Kapag ang surge ay umabot sa transformer, ito ay nakakasalubong ng lightning arrester, tulad ng ipinapakita sa figure sa ibaba. Sa humigit-kumulang 0.25 μs, ang tensyon ay umabot sa breakdown value ng series gap, na nag-trigger ng arrester upang idischarge. Ang discharge action na ito ay nagdidivert ng excessive current na kaugnay ng surge, nagprotekta sa transformer at iba pang connected electrical equipment mula sa potential damage dulot ng high-voltage transient.

Kapag ang surge voltage ay tumaas, ang resistance ng non-linear element ay bumababa. Ang pagbaba ng resistance na ito ay nagbibigay-daan sa pagpatuloy ng discharge ng additional surge energy. Bilang resulta, ang tensyon na ipinadala sa terminal equipment ay limited, tulad ng malinaw na ipinapakita sa figure sa ibaba. Ang mekanismo na ito ay gumagamit ng mahalagang papel sa pagprotekta ng terminal equipment mula sa masamang epekto ng high-voltage surges sa pamamagitan ng epektibong pag-control ng amount ng tensyon na umabot dito.

Kapag ang tensyon ay bumaba, ang current na nagflow sa lupa ay unti-unting bumababa, habang ang resistance ng lightning arrester ay tumataas. Sa wakas, ang lightning arrester ay umabot sa yugto kung saan ang spark gap ay nag-interrupt ng flow ng current, at ang arrester ay epektibong reseals itself. Ang prosesong ito ay nagse-siguro na kapag ang surge event ay nawala na, ang arrester ay bumabalik sa kanyang normal, non-conducting state, handa na protektahan ang electrical system mula sa future surges.

Ang maximum voltage na lumilikha sa ibabaw ng arrester terminal at ipinadala sa terminal equipment ay tinatawag na discharge value ng arrester. Ang value na ito ay mahalaga dahil ito ang nagdetermina kung gaano katagal ang arrester ay maaaring protektahan ang connected equipment mula sa excessive voltage surges.

Mga Uri ng Valve-Type Lightning Arresters

Ang valve-type lightning arresters ay maaaring ikategorya sa maraming uri, kabilang ang station types, line types, arresters para sa proteksyon ng rotating machines (distribution type o secondary type).

• Station-Type Valve Lightning Arrester

• Ang uri ng arrester na ito ay pangunahing ginagamit upang protektahan ang mahahalagang power equipment sa circuits na may ranggo mula 2.2 kV hanggang 400 kV at mas mataas pa. Ito ay may marka ng mataas na energy-dissipation capacity. Ito ay nagbibigay-daan nito upang makontrol ng malaking amount ng surge energy, nagse-siguro ng kaligtasan ng essential power components sa loob ng station.

• Line-Type Lightning Arrester

• Ang line-type arresters ay ginagamit para sa proteksyon ng substation equipment. Ito ay may mas maliit na cross-sectional area, mas mababang timbang, at mas cost-effective kumpara sa station-type arresters. Gayunpaman, ito ay nagpapahintulot ng mas mataas na surge voltage sa kanilang mga terminal kumpara sa station-type arresters at may mas mababang surge-carrying capacity. Bagaman, ito ay mainam para sa proteksyon ng substation equipment dahil sa kanilang espesyal na disenyo at cost-efficiency.

• Distribution Arrester

• Ang distribution arresters ay karaniwang nakakabit sa mga poste at ginagamit upang protektahan ang generators at motors sa distribution network. Ang kanilang placement sa mga poste ay nagbibigay-daan sa madaling installation at maintenance habang epektibong nagprotekta sa electrical machinery sa distribution system.

• Secondary Arrester

• Ang secondary arresters ay disenyo upang protektahan ang low-voltage apparatus. Pareho, ang arresters para sa proteksyon ng rotating machines ay espesyal na in-engineer upang shield ang generators at motors. Ang mga arrester na ito ay gumagamit ng mahalagang papel sa pagse-siguro ng reliable operation ng low-voltage at rotating equipment sa pamamagitan ng pagprevent ng damage dulot ng voltage surges.