Основные элементы вентильных разрядников серий РВС и РВП

Вентильные разрядники (РВ) предназначаются для защиты подстанционной изоляции. В настоящее время уровни изоляции трансформаторов и аппаратов устанавливаются в соответствии с защитными характеристиками, вентильных разрядников. Вентильные разрядники приобретают в силу этого большое экономическое значение; защитные свойства разрядников оказывают непосред­ственное влияние на стоимость высоковольтного обору­дования. Электропромышленность в послевоен­ные годы выпускает для сетей 3—220 кв вентильные раз­ рядники серии РВС и РВП, известные под названием, «вилитовые».

Основными элементами вентильного разрядника яв­ляются искровой промежуток и рабочее сопротивление. Искровой промежуток срезает волну опасного перенапряжения. Протекающий вслед за пробоем искрового промежутка импульсный ток создает на рабочем сопротивлении подъем напряжения. Это напряжение, воздейст­вующее на изоляцию, не должно существенно превышать пробивного напряжения искрового промежутка, так как иначе защитное действие разрядника было 6ы снижено.

Импульсные токи, протекающие через вентильные разрядники, могут достигать нескольких тысяч ампер, а в разрядниках распределительных сетей, где отсутствует надежная защита линейных подходов, в редких
случаях даже десятков тысяч ампер.

Большой диапазон возможных импульсных токов означает, что напряжение на рабочем сопротивлении должно быть связано с током нелинейной зависимостью, так, чтобы повышение тока приводило только к незначительному повышению напряжения на сопротивлении. Соответствующей «вентильной» характеристикой обладает материал вилит.

Тело вилитовых сопротивлений состоит из зерен электротехнического карборунда, скрепленных керамической массой, которая носит название связки. Отдельные зерна соприкасаются между собой; площадь соприкосновения не превышает десятой части поверхности зерна.

Многочисленные исследования показали, что зерна карборунда обладают резко выраженной нелинейной характеристикой.

Рабочие сопротивления вентильных разрядников выполняются обычно в форме дисков из карборундовых порошков (зернистой массы) с кварцевой связкой (материал оцелит), глинистой связкой с добавлением графитового порошка (материал тирит), со связкой из органического стекла (материал вилит) и другими видами связки.

После прохождения волны перенапряжения разрядник оказывается приключенным к рабочему напряжению провода. Снижение напряжения приводит к резкому возрастанию сопротивления и ограничению тока промышленной частоты, протекающего через разрядник (сопровождающего тока), до нескольких десят­ков ампер.

Рис. 35 Единичный искровой промежуток вентильного разрядника.

К искровым промежуткам вентильных разрядников предъявляются требования: а) обладать пологой вольт-секундной характеристикой; б) гасить дугу сопровож­дающего тока 90—80 А. Требованиям пп. «а» и «б» удовлетворяют многократные искровые промежутки, единичный элемент которых показан на рис. 35. Разрядный промежуток образуется двумя ла­тунными штампованными шайбами, разделенными миканитовой прокладкой толщиной 0,5—1,0 мм. Электриче­ское поле между электродами близко к равномерному. При приложении импульсного напряжения на грани кон­тактов латунных электродов с миканитовой прокладкой возникает свечение, активизирующее межэлектродное пространство. Равномерное поле и подсвечивание являются необходимыми и достаточными условиями для пологой формы вольт-секундной характеристики про­межутка. Эта характеристика (нижняя и верхняя огибающие) приведена на рис, 36. Коэффициент импульса единичного промежутка равен примерно единице.

Рис. 36 Импульсные разрядные напряжения единичного искрового промежутка.

Гашение искровым промежутком сопровож­дающего тока промышленной частоты происхо­дит при первом прохождении тока нулевое зна­чение.

Серия разрядников РВС построена на принципе унификации деталей и стандартности характеристик элементов. Номенклатура серии состоит из шести еди­ниц, отвечающих номинальным напряжениям 15, 20, 33, 35 и 60 кв. Из различных комбинаций этих элемен­тов собираются разрядники для всех классов напряже­ний (рис. 37).

Каждый элемент разрядника содержит искровые промежутки и блоки вилитовых дисков — рабочее со­противление. Группа из единичных промежутков, поме­шенная в фарфоровый цилиндр, образует стандартный комплект промежутков (рис. 38).

Фарфоровый цилиндр с комплектом промежутков имеет две бронзовые крышки с вырезанными в них пру­жинящими контактами. Крышки не имеют жесткого крепления к цилиндру. К крышкам цилиндра прикреп­ляется комплект керамических сопротивлений, шунти­рующий искровые промежутки.

Рабочие сопротивления разрядника состоят из блоков вилитовых дисков. Диски связываются в блоки с по­мощью керамической обмазки. Контакт между блоками осуществляется через металлизированные торцовые по­верхности дисков.

Вилит невлагостоек и во влажной атмосфере происходит ухудшение его характеристик. Поэтому конструкций с вилитовыми сопротивлениями должны быть герметизированы.

Рис. 37 Вентильные разрядники РВС на напряжения 35—220 кв.

Размещение внутренних деталей в элементе РВС-20 показано на Рис.39. Искровой промежуток РВ разбит на две части, между которыми (в центре чехла) размещены блоки рабочего сопротивления. В верхней части чехла находится сжимающая все детали спиральная
коническая пружина. Для уменьшения индуктивности разрядника пружина шунтируется медной лентой.

Рис. 38. Стандартный элемент искрового промежутка разрядника типа

РВС.

1 — единичный искровой промежуток; 2 — латунная крышка; 3 — подковообразное кар­борундовое сопротивление; 4 — цилиндр.

Рис. 39. Размещение внутренних деталей в разряднике РВС-20.

Для подстанций 3—10 кв с 1960 г. выпускаются облегченные разрядники серии РВП. Эти разрядники имеют рабочие сопротивления, составленные из вилитовых дисков диаметром 55 мм. Искровые промежутки имеют ту же конструкцию, что и в разрядниках РВС. Изоляционные прокладки намечено изготовлять из электрокартона (вместо миканита). Все разрядни­ки РВП не имеют шунтирующих сопротивлений. Рас­пределение напряжения по единичным промежуткам управляется их собственными емкостями. Разрядни­ки РВП снабжаются хомутом для крепления их на конструкциях опор и подстанций. Они могут работать также, будучи подвешенными к проводу.

Дата добавления: 2015-07-11