9. Средства защиты линии от грозовых перенапряжений

К основным средствам грозозащиты относятся стержневые и тро­совые молниеотводы, трубчатые разрядники и искровые промежутки. Эффективно также автоматическое повторное включение линии (АПВ, ОАПВ), поскольку при грозовом отключении в 80—90 % случаев элек­трическая прочность изоляции линии полностью восстанавливается после снятия с нее рабочего напряжения.

На линиях 110 кВ и выше с металлическими и железобетонными опорами применяется тросовая защита по всей длине. При тросовой защите отключение линии может произойти как вследствие прорыва молнии на провода в случае недостаточного защитного угла, прини­маемого в обычных условиях равным 20—30°, так и вследствие обрат­ного перекрытия с опоры на провод при ударе молнии в опору или трос. Обратные перекрытия происходят при больших значениях тока молнии и сопротивлений заземлений опор. Чтобы исключить обратные перекрытия, сопротивление заземления опор линий под тросами стре­мятся довести до возможно меньших значений. Значения сопротивления заземления в зависимости от удельного сопротивления грунта приведе­ны ниже:

Удельное сопротивление

грунта, Ом·м. . . . . . . . . До 100 100—500 500—1000 Более 1000

Сопротивление заземле-

ния, Ом. . . . . . . . . . . .10 15 20 30

На линиях 220—500 кВ подвеска троса на опорах производится на изоляторах с шунтирующими их искровыми промежутками (рис. 12.5). При этом трос заземляют в одной точке каждого анкерного пролета. Такая подвеска троса позволяет снизить потери электрической энергии в замкнутых контурах на линиях с двумя тросами и контурах трос — опоры от токов, наводимых вследствие электромагнитной индукции. Включение тросов через искровые промежутки не снижает их защит­ного действия, так как пробой искровых промежутков и перевод троса в глухозаземленный режим практически происходят уже в процессе формирования лидера. Стержневые молниеотводы применяются на ВЛ для защиты отдельных опор или пролетов линии.

Трубчатые разрядники (РТ) представляют собой аппараты много­кратного действия, предназначенные для защиты линейной изоляции, а в совокупности с другими средствами защиты — изоляции станций и подстанций. Конструкция трубчатого разрядника показана на рис. 12.6.

Внешние искровые промежутки разрядников устанавливаются в зависимости от рабочего напряжения и режима нейтрали сети.

Значение внутреннего искрового промежутка регламентируется для каждого типа РТ в зависимости от его Дугогасящих свойств.

Размещение разрядников на опорах должно быть таким, чтобы зоны выхлопа газов различных фаз не пересекались. Открытый конец разрядника располагается ниже закрытого, чтобы избежать скопления влаги во внутренней полости разрядника.

Рис. 12.5. Система заземления тросов на ВЛ 500 кВ

Рис. 12.6. Устройство трубчатого разрядника:

1 — газогенерирующая трубка из фибры или винипласта; 2 — внутренний элект­род; 3— кольцевой электрод; 4 — зажим для крепления электрода к арматуре; S₁ и S₂ — внутренний и наружный искровые промежутки

Эксплуатация РТ состоит в надзоре за их состоянием, проверке и ремонте. При осмотре с земли обращается внимание на положение ука­зателя срабатывания, размер внешнего искрового промежутка, оплав­ление электродов, состояние заземляющей проводки. При обнаружении повреждений разрядник демонтируется и подвергается ревизии. Раз­рядник бракуется, если диаметр внутреннего канала трубки увеличива­ется (вследствие многократных срабатываний) на 20—25 % по сравне­нию с первоначальным.