10.6. Вентильные разрядники

Вентильные разрядники (РВ) являются другой разновидностью искровых промежутков, отличающихся слабой неоднородностью электрического поля и нелинейным резистором для гашения дуги (рис.10.2.г).

При воздействии на РВ импульса грозового перенапряжения пробивается многократный искровой промежуток 1, расположенный в кожухе 2, и через РВ проходит импульсный ток, который создает падение напряжения на нелинейном сопротивлении разрядника 3. Благодаря нелинейности ВАХ материала, из которого выполнено сопротивление РВ, падение напряжения мало меняется при существенном изменении импульсного тока. Одной из основных характеристик разрядника является остающееся напряжение разрядника т.е. напряжение при определенном токе, который называется током координации. После окончания процесса ограничения перенапряжения через разрядник продолжает проходить ток, определяемый рабочим напряжением промышленной частоты. Этот ток называется сопровождающим током. Сопротивление нелинейного резистора резко возрастает при малых по сравнению с перенапряжениями рабочих напряжениях, сопровождающий ток существенно ограничивается и при переходе тока через нулевое значение дуга в искровом промежутке гаснет. Второй характеристикой РВ является напряжение гашения – это наибольшее напряжение промышленной частоты на РВ, при котором надежно обрывается проходящий через него ток.

10.6. Разрядники постоянного тока

Для защиты установок от перенапряжений постоянного тока могут быть применены вентильные разрядники. Однако гашение дуги постоянного тока значительно сложнее, чем переменного. Для использования околоэлектродного падения напряжения требуется очень большое число искровых промежутков, так как на каждой паре электродов напряжение не должно превышать 20—30 В. Для гашения дуги целесообразно использовать магнитное дутье с помощью постоянных магнитов.

На рис.10.2.д приведена конструкция искрового промежутка с вращающейся дугой и устройство разрядника постоянного тока типа РМВУ-3,3. Искровой промежуток с вращающейся дугой состоит из двух медных электродов (диска 1 и кольца 2), расположенных между кольцевыми постоянными магнитами 3. Пробой промежутка происходит в самом узком месте, а затем дуга под действием магнитного поля начинает вращаться, хорошо охлаждается и гаснет. Такой промежуток способен погасить ток до 250 А.

Рабочий резистор состоит из двух вилитовых дисков 1, соединенных с двумя искровыми промежутками 2, расположенных между постоянных магнитов 3. Надежное контактирование промежутков и дисков достигается с помощью пружины 4, одновременно являющейся токоподводящим элементом.

10.7. Нелинейные ограничители перенапряжений (опн)

Основным недостатком вентильного разрядника является сравнительно невысокая нелинейность резисторов на основе карбида кремния, что не позволяет обеспечить уровень перенапряжений ниже 2U_ф. Более глубокое их снижение требует уменьшения значения нелинейного сопротивления, что приводит к существенному увеличению сопровождающих токов, которые не могут быть погашены в искровых промежутках.

Значительное улучшение защитных характеристик разрядников может быть достигнуто при отказе от использования искровых промежутков. Это оказывается возможным при переходе к резисторам на основе окиси цинка.

При рабочем напряжении сопротивление ОПН очень велико и ток через него составляет доли миллиампера, а при токах соответствующих атмосферным и коммутационным перенапряжениям сопротивление резко снижается и остающиеся напряжение не превышает допустимых значений.

Вопросы для самопроверки:

• Назначение токоограничивающего реактора?

• В чём преимущество масляных реакторов над воздушными?

• Принцип действия разрядников?

Вопросы к экзамену:

38. Принцип действия и устройство воздушного токоограничивающего реактора?

49. Устройство и принцип действия трубчатого разрядника?

40. Устройство и принцип действия вентильного разрядника?

41. Устройство и принцип действия длинно-искрового петлевого разрядника?

42. Устройство и принцип действия разрядника постоянного тока?