Ni chini gani ni Valve Type Lightning Arrester?
Arrester wa maji ya mawimbi unaweza kuwa na jirani moja au zaidi zenye furaha zinazokuwa kwenye mzunguko na kitu chenye uwezo wa kudhibiti mawimbi. Jirani kati ya mababa huondoka mawimbi kutoka kwenye arrester, isipokuwa pale ambapo nguvu ya mshale hutaka juu ya mwisho. Arrester wa aina hii unaelezea pia kama arrester wa mshale wa jirani au arrester wa mshale wa silicon-carbide wenye jirani.
Arrester wa mshale wa valve unajengwa kwa kutumia majirani mengi ya mshale yenye mzunguko na resistor uliotengenezwa kutokana na sehemu asilia. Kila jirani una namba mbili. Kusaidia tatizo la utaratibu usio sawa wa nguvu kati ya majirani, resistors asilia zinajulikana kwenye parallel kwa kila jirani bila kutumaini. Ujazaji huu unasaidia kupewa kazi sahihi ya arrester kwa tofauti za mazingira ya umeme, kukubalika kuhifadhi vyombo vya umeme kutokana na mawimbi ya mshale.

Sehemu za resistor zinatengenezwa kutokana na silicon carbide iliyohusisha na binders isiyotumiwa. Mjadala wote unafunikiwa katika nyumba ya porcelan yenye kufunga inayejirudia kwa nitrogen gas au SF6 gas. Mazingira hii ya gas inasaidia kuongeza uzalishaji wa umeme na kasi ya arrester.
Wakati wa nguvu ndogo za umeme, resistors za parallel huzimalia mshale kwa majirani. Hivyo basi, mabadiliko madogo ya muda wa nguvu hazitakuwa na hatari kwa mfumo wa umeme. Lakini, wakati mabadiliko machache ya nguvu yanayotokea kwenye vitu viwili vya arrester, kama vile zinazotokana na mshale au mawimbi ya umeme, jirani ya hewa kwenye arrester hunapata mshale. Mawimbi yaliyotokana na hii yanatengeneza kwa chini kwa resistor asilia. Mara nyingi, resistor asilia anashow mkataba mdogo sana kwenye mabadiliko haya ya nguvu, kwa hiyo kutumia mawimbi zisizofaa kurejesha vyombo vya umeme vilivyoprotekta na kuhifadhi kwa ajili ya hatari.

Baada ya mshale kujaza, nguvu ya kutosha kwenye arrester husawa. Pamoja na hii, upinzani wa arrester unaruka mara kwa mara hadi nguvu ya kazi ya kawaida irudi. Baada ya mshale kujaza, mawimbi ndogo ya kasi ya kawaida yananza kujaza kwenye njia iliyotengenezwa kwa mshale wa zamani. Mawimbi haya yanatafsiriwa kama mawimbi ya power follow current.
Mwishowe, mawimbi ya power follow current yanaruka hadi thamani ambayo inaweza kugembeza kwa jirani ya mshale kama jirani anarudi kwa nguvu yake. Mawimbi ya power follow current yanagomwa kwenye zero-crossing ya mshale wa mawimbi. Hivyo basi, umeme unaendelea kujaza, na arrester anakuwa tayari tena kwa kazi ya kawaida. Prosesu hii inatafsiriwa kama resealing ya arrester wa mshale.
Wakati mshale unafika transformer, anapata arrester wa mshale, kama linavyoelezwa kwenye picha chini. Kwa takriban 0.25 μs, nguvu husawa kwenye thamani ya kugembeza ya jirani ya mzunguko, kusababisha arrester kujaza. Tendo hili la kujaza linatengeneza mawimbi zisizofaa zinazohusiana na mshale, kuhifadhi transformer na vyombo vingine vya umeme vilivyoprotekta kutokana na mabadiliko makubwa ya nguvu.

Wakati nguvu ya mshale inaruka, upinzani wa sehemu asilia unaruka. Upinzani huu unaweza kusaidia kuendeleza kujaza mawimbi mingine ya mshale. Kwa hiyo, nguvu inayotumika kwenye vyombo vya terminal vinahusishwa, kama linavyoelezwa kwenye picha chini. Mbinu hii inasaidia kuhifadhi vyombo vya terminal kutokana na athari zisizofaa za mawimbi makubwa ya nguvu kwa kudhibiti thamani ya nguvu inayotumika kwenye vyombo vya terminal.


Wakati nguvu inaruka, mawimbi yanayojaza kwa chini yanaruka pia, na upinzani wa arrester wa mshale unaruka. Mwishowe, arrester wa mshale anafika hatua ambapo jirani ya mshale anagembeza mawimbi, na arrester anakuwa tayari tena kwa kazi ya kawaida. Prosesu hii inasaidia kuwa mara tu mshale ukijaza, arrester anarudi kwenye hali yake ya kawaida, tayari kuhifadhi mfumo wa umeme kutokana na mshale zinazokuja.

Nguvu ya juu inayotokea kwenye arrester terminal na inayotumika kwenye vyombo vya terminal inatafsiriwa kama thamani ya kujaza ya arrester. Thamani hii ni muhimu kwa sababu inaelezea ukweli wa arrester kuhifadhi vyombo vilivyoprotekta kutokana na mawimbi ya nguvu.
Arresters wa mshale wa valve zinaweza kugrupika kwa aina kadhaa, kama vile station types, line types, arresters kwa ajili ya uhifadhi wa mashine zenye kuruka (distribution type au secondary type).
Station - Type Valve Lightning Arrester
Aina hii ya arrester inatumika kwa ujumla kuhifadhi vyombo vya umeme muhimu kwenye mistari ya 2.2 kV hadi 400 kV na zaidi. Inaelezea uwezo mkubwa wa kudhibiti mawimbi. Hii inaweza kudhibiti mawimbi mengi, kuhifadhi sehemu muhimu za umeme kwenye station.
Line - Type Lightning Arrester
Arresters wa aina hii hutumika kuhifadhi vyombo vya substation. Wanaweza kuwa na urefu mdogo, wana upungufu wa uzito, na ni vigumu kwa gharama zaidi kuliko arresters wa station. Lakini, wanaweza kutumia mawimbi makubwa zaidi kwenye vitu viwili vyao kulingana na arresters wa station na wanaweza kuwa na uwezo mdogo wa kudhibiti mawimbi. Ingawa kwa tofauti hizo, wanaweza kuhifadhi vyombo vya substation kwa sababu ya ubora wao na gharama zao vigumu.
Distribution Arrester
Arresters wa distribution mara nyingi hupanda kwenye poles na hutumika kuhifadhi generators na motors kwenye mtandao wa distribution. Maeneo hayo yanaweza kutumika rahisi kwa ajili ya uwekezaji na huduma, na kuhifadhi machinery ya umeme kwenye mtandao wa distribution.
Secondary Arrester
Arresters wa secondary zimeundwa kuhifadhi vyombo vya nguvu ndogo. Vilevile, arresters kwa ajili ya uhifadhi wa mashine zenye kuruka zimeundwa khususan kuhifadhi generators na motors. Arresters hizi zinafaidhia kwa kuboresha kazi ya imara ya vyombo vya nguvu ndogo na mashine zenye kuruka kwa kuzuia saratani zinazotokana na mawimbi ya nguvu.