Разрядники

При работе электрических установок возникают перенапряжения, которые могут пробить электрическую изоляцию элементов. Эти перенапряжения в 6-8 раз больше номинального.

С целью облегчения изоляции возникающие перенапряжения ограничивают с помощью разрядников.

Перенапряжения делятся на коммутационные (внутренние) и атмосферные.

Коммутационные перенапряжения характеризуются относительно низкой частотой (до 1000 Гц) и длительностью воздействия до 1 с.

Атмосферные перенапряжения возникают при воздействия атмосферного электричества, имеют импульсный характер и малую длительность (десятки мкс).

Основным элементом разрядника является искровой промежуток. Вольт-секундная характеристика защищаемого оборудования должна лежать выше характеристики разрядника. При появлении перенапряжения разрядник должен пробиться раньше, чем изоляция защищаемого оборудования. После пробоя линия заземляется через сопротивление разрядника. Чем меньше величина сопротивления разрядника и заземления, тем эффективнее ограничиваются перенапряжения.

Во время пробоя через разрядник протекает импульс тока. Напряжение на разряднике при протекании импульса тока данного значения и формы называется остающимся напряжением. Чем меньше это напряжение, тем лучше качество разрядника.

После прохождения импульса тока искровой промежуток оказывается ионизированным и легко пробивается номинальным фазным напряжением. Возникает к.з. на землю, при котором через разрядник протекает ток промышленной частоты называется сопровождающим, который может меняться в широких пределах.

Различают трубчатые (РТВ) и вентильные разрядники (РВС).

Трубчатый. При нормальной работе установки разрядник отделен от линии воздушным промежутком. При появлении перенапряжения пробивается промежуток и импульсный ток отводится в землю. После прохождения импульсного тока по разряднику течет сопровождающий ток промышленной частоты.

В узком канале обоймы из газогенерирующего материала загорается дуга. Поднимается давление. При прохождении тока через нуль дуга гаснет.

Вентильные разрядники – они бесшумны.

При появлении перенапряжения пробиваются три последовательно включенных блока искровых промежутков 2. Импульс тока при этом через рабочие резисторы замыкается на землю.

Для ограничения напряжения разрядника его сопротивление выполняется нелинейным и с ростом тока уменьшается.

Такие разрядники называются вентильными, потому что при импульсных токах их сопротивление резко падает, что дает возможность пропустить большой ток при относительно небольшом падении напряжения. В качестве материала нелинейных резисторов применяется вилит.

Разрядники постоянного тока

Применяются вентильные разрядники с магнитным дутьем от постоянных магнитов

Разрядник постоянного тока:

1 – рабочие резисторы; 2 – искровые промежутки; 3 – пружина токопроводящая; 6 – фарфоровый корпус; 7 – крышка

Трансформаторы

Трансформаторы тока. Имеет замкнутый магнитопровод с двумя обмотками. Через первичную протекает измеряемый ток, во вторичной – подключаются измерительные приборы или реле.

Обе обмотки намотаны в одну сторону. В первичной обмотке ток втекает в начало обмотки, во вторичной – ток вытекает из начала (это условное положительное направление тока по ГОСТ).

Наибольшим термическим и динамическим воздействиям подвергается первичная обмотка. Вторичная работает в облегченных условиях.

Наиболее рациональна конструкция ТА с одновитковой первичной обмоткой в виде шины или стержня. При токах менее 400 А первичная обмотка выполняется многовитковой.

С целью снижения погрешности необходимо уменьшать активное и реактивное сопротивления вторичной обмотки.

Трансформатор тока является одним из основных звеньев релейной защиты.

Режим разомкнутой вторичной обмотки является для ТА аварийным. Его рабочий режим близкий к режиму к.з.

Недостаток одновитковых ТА заключается в большой погрешности при малом номинальном первичном токе, поскольку W₁ = 1. При малых первичных токов (ниже 400 А) для получения высокого класса точности применяются многовитковые ТА.

Трансформаторы напряжения. Служат для преобразования высокого напряжения в низкое стандартное напряжение, удобное для измерения. Обычно за номинальное напряжение принимают 100 В или . Это позволяет для измерения любого высокого напряжения применять одни и те же приборы.

Для напряжений до 35 кВ выпускают однофазных TV с масляной или литой изоляцией.