Разрядники и ограничители перенапряжений.

Разрядник – защитный электрический аппарат, предназначенный для ограничения перенапряжений в электрических установках и сетях. Разрядники применяются для защиты от импульсных всплесков перенапряжений, вызванных атмосферными разрядами и коммутациями аппаратов. Конструктивно разрядник состоит из двух электродов, один из которых крепится на защищаемой цепи, а второй заземляется. Разрядник имеет дугогасительное устройство. Пространство между электродами называется искровым промежутком. Одно из требований, предъявляемых к разрядникам – это то, что разрядник не должен срабатывать в нормальном режиме. После пробоя возникает к.з. на землю, т.к. пробой – это дуга, то она должна быть погашена.

По способу гашения дуги разрядники бывают: трубчатые, вентильные и магнитовентильные. В трубчатом разряднике используется такая же система как и в предохранителях.

Вентильный разрядник состоит из многократного искрового промежутка и рабочего резистора. При разряде, многократный искровой промежуток пробивается, рабочий резистор ограничивает сопровождающий ток до величины, которая может быть погашена искровым промежутком.

Магнитовентильный разрядник состоит из нескольких последовательных блоков с магнитными искровыми промежутками.

Ограничитель перенапряжений (нелинейный ограничитель перенапряжений) не содержит искровых промежутков. Активная часть ограничителя состоит из легированного металла, поэтому он ведет себя как множество последовательно соединенных варисторов. Варистор характеризуется нелинейной вольт-амперной характеристикой. Переход из закрытого в открытое состояние занимает наносекунды.

Преимущества ограничителя перенапряжений – это высокая скорость срабатывания, стабильность характеристик после многократных срабатывания.

Условные обозначения разрядников и ограничителей перенапряжения.

1 - общее обозначение разрядника;

2 – трубчатый разрядник;

3 – вентильный и магнитовентильный разрядник;

4 – нелинейный ограничитель перенапряжений.

14…………………14.Влияние переходного сопротивления контактов на нагрев проводников.

Наличие переходного сопротивления контактов неизбежно приво­дит к тому, что в зоне контакта выделяется тепло, т. е. всякий электрический контакт является дополнительным источником тепла. В контактном соединении можно выделить зону стягивания, т. е. ту часть проводников, прилегающих к поверхности контакта, в которой сосредоточено сопротивление стягивания. Разумеется, сопротивле­ние, обусловленное наличием окисных пленок, также сосредото­чено в этой зоне, непосредственно между поверхностями контакта.

Ввиду того, что наружная поверхность зоны стягивания невелика, в первом приближении можно пренебречь количеством теплоты, отдаваемой в окружающую среду непосредст­венно этой поверхностью, и считать, что теплота, генерируемая в этой зоне, распространяется в части проводника, прилегающей к этой зоне, а далее с поверхности проводников - в окружающую среду.

При прохождении тока нагревается само тело проводника, что приводит к увеличению падения напряжения на этом участке электрической цепи. Кроме этого, изменяется сопротивление стягивания и увеличивается падение напряжения на переходном сопротивлении контакта

Известно, что для каждого материала существуют определённые падения напряжения на контактах, при которых температура контактного пятна достигает значений, характеризующих фазовое состояние материала. Так, температуре рекристаллизации соответствует напряжение размягчения. Температуре плавления материала соответствует напряжение плавления, а температуре кипения – напряжение кипения.

Зависимость сопротивления контакта от падения напряжения на нём (R – U характеристика) представлена на рис. 2.4.

С ростом падения напряжения на контакте U_к переходное сопротивление вначале растёт, а затем, при напряжении U_р происходит резкое падение механических свойств материала. При том же усилии нажатия увеличивается площадь контактирования и переходное сопротивление резко уменьшается. В дальнейшем оно снова линейно возрастает, а при напряжении U_пл электрический контакт сваривается – переходное сопротивление снова резко уменьшается.