Hva er ventiltypen lynverner?

Hva er en ventiltype lynbeskytter?

Definisjon

En lynbeskytter som består av en eller flere serieforbindelser med et strøm-kontrollerende element, kalles for en lynbeskytter. Avstanden mellom elektrodene blokkerer strømmen gjennom beskytteren, unntatt når spenningen over avstanden overstiger den kritiske spenningstoleransen. Ventiltype lynbeskytter kalles også for en sparkoverfører eller en silisiumkarbidsparkoverfører med serieavstand.

Konstruksjon av ventiltype lynbeskytter

Ventiltype lynbeskytter er konstruert med en flersparkavstandsmontering koblet i serie med en motstand laget av et ikke-lineært element. Hver sparkavstand består av to elementer. For å håndtere den ujevne spenningfordelingen mellom avstandene, er ikke-lineære motstander koblet parallelt over hver enkelt avstand. Denne konstruksjonen bidrar til at beskytteren fungerer riktig under ulike elektriske forhold, og lar den effektivt beskytte elektrisk utstyr mot lyninduserte overspenninger.

Motstandselementene er laget av silisiumkarbid kombinert med organiske binder. Hele monteringen er innkapslet i en tett porseleinhylle fylt med enten nitrogen eller SF6-gass. Dette gassfylte miljøet hjelper til å forbedre elektrisk isolasjon og yteevne hos beskytteren.

Funksjon av ventiltype lynbeskytter

Under normale lavspenningsforhold forebygger de parallelle motstandene sparkover over avstandene. Dermed utgjør sakte endringer i anvendt spenning ingen trussel mot det elektriske systemet. Når det imidlertid oppstår hurtige spenningsendringer over terminalene på beskytteren, som de indukserte av lynnedslag eller elektriske overbelastninger, opplever luftavstandene i beskytteren sparkover. Den resulterende strømmen blir deretter ledet til jorden gjennom den ikke-lineære motstanden. Den ikke-lineære motstanden viser ekstremt lav motstand under disse høyvoltage, høystrømforhold, og ledet effektivt den excessive strømmen bort fra det beskyttede elektriske utstyret, og sikrer det mot potensiell skade.

Etter at overbelastningen har passert, synker spenningen over beskytteren. Samtidig øker motstanden i beskytteren stødig inntil normal driftsspenning er gjenopprettet. Etter at overbelastningen har dampet ut, begynner en liten strøm ved lav frekvens å strømme gjennom banen opprettet av den tidligere sparkover. Denne spesifikke strømmen kalles for nedarbeidsstrøm.

Størrelsen på nedarbeidsstrømmen minsker gradvis til en verdi som kan avbrytes av sparkavstanden da avstanden gjenoppretter sin dielektriske styrke. Nedarbeidsstrømmen slukkes ved den første nullgjennomsnittsverdien av strømformen. Dermed forblir strømforsyningen uten avbrudd, og beskytteren er igjen klar for normal drift. Dette prosesset kalles for genopplasting av lynbeskytteren.

Trinn i drift av ventiltype lynbeskytter

Når en overbelastning når transformator, møter den lynbeskytteren, som vist i figuren nedenfor. I omtrent 0,25 μs når spenningen nedbrytningsverdien av serieavstanden, og aktiverer beskytteren til å slakke av. Dette slakkingshandlingen diverter den excessive strømmen knyttet til overbelastningen, og beskytter transformator og andre tilknyttede elektriske utstyr mot potensiell skade forårsaket av høyvoltage-transienten.

Som overbelastningsspenningen stiger, synker motstanden i det ikke-lineære elementet. Denne reduksjonen i motstand tillater videre slakking av ytterligere overbelastningsenergi. Konsekvensen er at spenningen overført til terminalutstyr er begrenset, som klart vist i figuren nedenfor. Dette mekanismen spiller en viktig rolle i å beskytte terminalutstyr mot skadelige effekter av høyvoltage-overbelastninger ved effektiv kontroll av mengden spenning som når det.

Som spenningen synker, minker strømmen som strømmer til jorden samtidig, mens motstanden i lynbeskytteren øker. Til slutt når lynbeskytteren et stadium hvor sparkavstanden avbryter strømmen, og beskytteren effektivt genopplaster seg selv. Dette prosesset sikrer at når overbelastningshendelsen avtar, returnerer beskytteren til sin normale, ikke-ledende tilstand, klar til å beskytte det elektriske systemet mot fremtidige overbelastninger.

Den maksimale spenningen som utvikler seg over terminalen til beskytteren og overføres til terminalutstyret, kalles for slakkningsverdien til beskytteren. Denne verdien er viktig, da den bestemmer i hvilken grad beskytteren kan beskytte det tilknyttede utstyret mot excessive spenningsoverbelastninger.

Typer av ventiltype lynbeskyttere

Ventiltype lynbeskyttere kan klassifiseres inn i flere typer, nemlig stasjonstyper, linjetyper, beskyttere for beskyttelse av roterende maskiner (distribusjonstype eller sekundærtype).

• Stasjonstype ventillynbeskytter

• Denne typen beskytter brukes hovedsakelig for å beskytte kritisk strømutsyr i kretser fra 2,2 kV til 400 kV og enda høyere spenningsnivåer. Den karakteriseres ved sin høye energiavledningskapasitet. Dette lar den håndtere store mengder overbelastningsenergi, og sikrer sikkerheten for de essensielle strømkomponentene i stasjonen.

• Linjetype lynbeskytter

• Linjetype beskyttere brukes for beskyttelse av understasjonsutstyr. De har en mindre tverrsnittareal, er lettere i vekt, og mer kostnadseffektive sammenlignet med stasjonstyper. Imidlertid tillater de en høyere overbelastningsspennning over terminalene i forhold til stasjonstyper, og har en lavere overbelastningskapasitet. Til tross for disse forskjellene, er de godt egnet for å beskytte understasjonsutstyr på grunn av deres spesifikke design og kostnadseffektivitet.

• Distribusjonssikring

• Distribusjonssikringer monteres vanligvis på stolper og brukes for å beskytte generatører og motorer i distribusjonsnettverket. Deres plassering på stolper gjør dem lett tilgjengelige for installasjon og vedlikehold, samtidig som de effektivt beskytter elektrisk maskineri i distribusjonssystemet.

• Sekundærsikring

• Sekundærsikringer er designet for å beskytte lavspenningsapparat. Likt, beskyttere for beskyttelse av roterende maskiner er spesielt utviklet for å beskytte generatører og motorer. Disse sikringene spiller en viktig rolle i å sikre den pålitelige operasjonen av lavspennings- og roterende utstyr ved å forhindre skade forårsaket av spenningsoverbelastninger.