10. Защитные разрядники

Защитными разрядниками называются устройства, обеспечивающие не только защиту изоляции от перенапряжения, но и гашение дуги сопровождающего тока в течение короткого времени, меньшего, чем время действия релейной защиты. Существует два типа разрядников, которые отличаются принципиально различными способами гашения дуги, - трубчатые (РТ) и вентильные разрядники (РВ). В РТ дуга гаснет за счет интенсивного продольного дутья; в РВ - благодаря уменьшению сопровождающего тока с помощью сопротивления, которое включается последовательно с искровым промежутком. РВ, уступая в простоте устройства и дешевизне РТ, обеспечивают наиболее надежную защиту изоляции и поэтому применяются в качестве основного аппарата для защиты подстанций от набегающих волн.

Искровой разрядник – это электрический аппарат, искровой промежуток которого пробивается при определенном значении приложенного напряжения, ограничивая тем самым перенапряжение в установке. Основным элементом разрядника является искровой промежуток. Вольт-секундная характеристика этого промежутка  должна лежать ниже вольт-секундной характеристики защищаемого оборудования. При появлении перенапряжения промежуток должен пробиться раньше, чем изоляция защищаемого оборудования.      После пробоя линия заземляется через сопротивление разрядника. При этом напряжение на линии определяется током, проходящим через разрядник, сопротивлениями разрядника и заземления. Чем меньше эти сопротивления, тем эффективнее ограничиваются перенапряжения, то есть больше разница между возможным и ограниченным разрядником перенапряжением. Во время пробоя через разрядник протекает импульс тока.      Напряжение на разряднике при протекании импульса тока данных значения и формы называется остающимся напряжением. Чем меньше это напряжение, тем лучше качество разрядника.          Разделительные искровые разрядники применяются для непрямого соединения компонентов системы молниезащиты с другими, расположенными поблизости, частями и металлоконструкциями сооружений, когда непосредственное соединение не допускается по функциональным причинам.      К системам, для соединения с которыми могут потребоваться разделительные искровые разрядники, относятся:  - заземляющие устройства электроустановок;  - заземляющие устройства телекоммуникационных систем;  - вспомогательные заземлители автоматических выключателей защиты от замыкания на землю, срабатывающих по напряжению;  - используемые в качестве заземлителей рельсы электрифицированных железных дорог постоянного и переменного тока;  - лабораторные измерительные заземляющие электроды;  - установки катодной защиты и системы с наличием блуждающих токов;  - опоры низковольтных кабельных линий, на которых установлена вводная защитно-коммутационная аппаратура;  - изолированные фланцы байпасов и изолированные муфты трубопроводов. 

11. Грозозащита линий электропередачи

ГРОЗОЗАЩИТА ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ 

Основные положения  Степень грозоупорности линий характеризуется удельным числом отключений  , т. е. числом отключений за год линии длиной l=100 км вследствие грозовых перенапряжений при числе грозовых дней в году n=20 или грозовых часов в году n'=30. В приближенных расчетах удельное число отключений определяется с помощью защитного уровня линии  . т. е. минимального значения амплитуды тока молнии, вызывающего перекрытие изоляции линии.

Грозозащита линий имеет целью уменьшить число отключений линии. Это достигается: а) защитой линии от прямых ударов молнии тросовыми молниеотводами с целью уменьшить число перекрытий изоляции; б) удлинением пути перекрытия путем применения деревянных опор или траверс, что несколько уменьшает число перекрытий изоляции и значительно уменьшает число отключений вследствие снижения вероятности перехода импульсного перекрытия в устойчивую силовую дугу; в) защитой отдельных точек линии с ослабленной изоляцией (например, металлическая опора на линии с деревянными опорами) трубчатыми разрядниками, гасящими дугу короткого замыкания и предупреждающими отключения линии; г) применением АПВ как трехфазного, так и однофазного.

Допустимое число отключений воздушных линий электропередачи в результате ударов молнии

Технико-экономический анализ показывает, что выполнить воздушные линии электропередачи абсолютно грозозащищенной нельзя. Приходится сознательно идти на то, что воздушные линии электропередачи какое-то ограниченное число раз в год будет отключаться. В задачу грозозащиты линий электропередачи входит снижение до минимума числа грозовых отключений.

Допустимое число отключений воздушной линии электропередачи в годNдоп.откл. определяется из условий:

а) надежного электроснабжения потребителей,

б) надежной работы выключателей, коммутирующих воздушных линий электропередачи 

Для уменьшения числа грозовых отключений линии можно:

• уменьшить вероятность перекрытия изоляции при ударах молнии, что обычно достигается на воздушных линиях электропередачи с металлическими опорами подвеской тросовых молниеотводов и обеспечением малого импульсного сопротивления заземления опор и тросов,

• удлинять путь перекрытия с малым градиентом рабочего напряжения, что снижает коэффициент h перехода импульсной дуги в силовую. Последнее реализуется на воздушных линиях электропередачи с деревянными опорами.

• Влияние исполнения грозозащиты

• Воздушные линии электропередачи на металлических (железобетонных) опорах без грозозащитного троса.

• При поражении провода в месте удара включается сопротивление, равное половине волнового сопротивления провода Z .