Вентильные разрядники

Дата: 2025-05-25; Просмотры: 15

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

Вентильные разрядники состоят, как отмечалось выше, из ис­кровых промежутков и последовательно соединенных с ними ра­бочих нелинейных сопротивлений. Рассмотрим их основные осо­бенности.

Искровые промежутки вентильного разрядника

Искровой промежуток выполняет несколько функций:

отделяет рабочее нелинейное сопротивление от токоведущей цепи защищаемого объекта при нормальном режиме работы;

автоматически через искровой разряд вводит рабочее нели­нейное сопротивление в цепь разрядного тока на землю при воз­действии перенапряжений;

обеспечивает гашение электрической дуги сопровождающего тока.

Искровые промежутки вентильных разрядников делают таки­ми, чтобы они имели пологую вольт-секундную характеристику и надежно гасили электрическую дугу сопровождающего тока. Это достигается использованием многократного искрового промежут­ка и ограничением величины сопровождающего тока нелинейным рабочим сопротивлением разрядника. Сопровождающий ток ог­раничивается до десятков и сотен ампер, в то время как токи ко­роткого замыкания достигают нескольких тысяч ампер. Чем мень­ше сопровождающий ток, тем легче он разрывается в искровом про­межутке, т.е. гасится его дуга.

Многократный искровой промежуток состоит из единичных искровых промежутков. Единичный искровой промежуток (рис. 2.11, а) образуется двумя латунными штампованными шайбами, разделенными миканитовой прокладкой толщиной 0,5—1 мм. Электрическое поле в промежутке близко к равномерному. При приложении импульсного напряжения в газовых включениях ми­канитовой прокладки возникает ионизационный процесс (подсве­чивание), активизирующий межэлектродное пространство. Рав­номерное поле и подсвечивание обеспечивают пологую форму вольт-секундной характеристики и устраняют значительный раз-

		Рис. 2.11. Искровые промежутки вентильных разрядников

брос пробивных напряжений, который обычно характерен для промежутков без дополнительной ионизации.

Каждый единичный искровой промежуток рассчитывается на номинальное пробивное напряжение около 1—1,5 кВ, а каждый блок из 4 таких промежутков — соответственно на напряжение 2,7—2,9 кВ.

Гашение дуги сопровождающего тока в многократном искро­вом промежутке основывается на принципе деления дуги на ряд коротких дуг, когда на каждый единичный искровой промежуток приходится небольшая доля восстанавливающегося напряжения.

Существенное влияние на процесс гашения дуги оказывает нели­нейное рабочее сопротивление, которое ограничивает величину со­провождающего тока и уменьшает сдвиг фазы между ним и рабо­чим напряжением до нескольких градусов (рабочее нелинейное со­противление является активным), при этом процесс гашения дуги облегчается. Повышение интенсивности гашения дуги сопровож­дающего тока, повышение защитного действия разрядника может быть достигнуто, если заставить дугу перемещаться по электродам под действием магнитного поля.

Одна из принципиальных конструктивных схем искрового промежутка с вращением дуги в магнитном поле представлена на рис. 2.11, б, в. Два кольцеобразных электрода образуют узкую щель, в которой возникают искровой разряд и дуга сопровожда­ющего тока. Магнитное поле напряженностью Н, создаваемое в искровом промежутке постоянным магнитным или сопровожда­ющим током в специальных обмотках, перемещает ствол дуги по круговой щели. Дуга начинает вращаться с большей скоростью, что вызывает ее интенсивное охлаждение и препятствует возник­новению устойчивого катодного пятна (источника термоэлектрон­ной эмиссии на поверхности электродов).

Многократный искровой промежуток представляет собой ем­костную цепочку из малых емкостей, напряжение по которой рас­пределяется неравномерно вследствие влияния емкости на землю. Каждый единичный искровой промежуток имеет неодинаковую величину напряжения и, следовательно, в процессах пробоя и га­шения дуги работает в неодинаковых условиях, поэтому необхо­димо обеспечить выравнивание распределения напряжения вдоль искровых промежутков при промышленной частоте и сохранить эту неравномерность при импульсах. Это достигается с помощью шунтирующих активных сопротивлений, включаемых параллель­но искровым промежуткам.

Величина шунтирующего сопротивления должна быть выбра­на так, чтобы при частоте 50 Гц ток, протекающий через него, был значительно больше емкостного тока, протекающего через искровые промежутки. Обычно используются нелинейные шун­тирующие сопротивления: чем больше напряжение, действующее на разрядник, тем длительнее выравнивающее действие этих со­противлений.

В разрядниках на напряжение 110 кВ и выше осуществляется еще дополнительное выравнивание напряжения при импульсах с помо­щью экранирующих колец.