Защитные и токоограничивающие аппараты.

I. Разрядники и ограничители перенапряжений.

Разрядники – это электрические аппараты, искровые промежутки которых пробиваются при определенном значении приложенного напряжения, ограничивая тем самым перенапряжения в установке.

Конструктивно разрядник состоит:

1) Электродов с искровыми промежутками;

2) Дугогасящее устройство.

Защитная вольтсекундная характеристика:

2 – вольтсекундная характеристика разрядника.

3 – характеристика изоляции.

4 – кривая перенапряжения.

U_ост < U_ном

Требования к разрядникам:

ü Вольтсекундная характеристика разрядника должна быть ниже характеристики изоляции защищаемого объекта.

ü Искровой промежуток разрядника должен иметь определенную гарантированную электрическую прочность при промышленной частоте и номинальном напряжении.

ü Остаточное напряжение на разряднике не должно превышать номинальное напряжение.

ü Сопровождающий ток должен отключаться за малое время.

ü Разрядник должен допускать большое число срабатываний без осмотра и ремонта.

Виды разрядников по конструкции:

1. Трубчатые – представляют собой дугогасительную трубку из винипласта.

Обозначение – РТВ, напряжение 6…35 кВ.

2. Вентильные – РВС (до 220 кВ).

Такой разрядник состоит из многочисленных искровых промежутков, каждый из которых шунтирован нелинейным резистором, предназначенным для выравнивания распределения напряжений, и из рабочего резистора, составленного из велитовых дисков.

Резистор из велита – нелинейное сопротивление, с ростом тока сопротивление падает. Он пропускает большой ток при малом падении напряжения. При приближении тока к нулю сопротивление резко растет, что облегчает гашение дуги.

3. Магнито-вентильные – РВМГ (150-500 кВ)

Комплектуют из стандартных блоков по 30 кВ.

4. Ограничители перенапряжений – ОПН (110…1150 кВ).

Состоят из комплекта варисторов, заключенных в фарфоровый корпус. В них нет искровых промежутков. При рабочем напряжении токи через варисторы очень небольшие (порядка милиампер), а при перенапряжениях токи исчисляются килоамперами, так как варисторы являются нелинейными элементами.

II. Реакторы.

X_p=2πfL=ωL; R_р≈0

x_р>>x_г

При возникновении короткого замыкания на одной из отходящих линий ток короткого замыкания будет ограничиваться сопротивлением реактора и сопротивлением генератора.

Для поддержания постоянного сопротивления x_р, реакторы выполняют без стальных сердечников, так как сердечники насыщаются и снижается индуктивность.

Реактор представляет собой кольцевой многожильный кабель, намотанный на бетонные стержни. Витки располагаются с большим воздушным зазором (для улучшения охлаждения и снижения воздействий электродинамических усилий при токах короткого замыкания).