Emniyet valfleri: çalışma prensibi ve özellikleri
Valflerin cihazı ve çalışma prensibi
Valf sınırlayıcının ana elemanları, korunan yalıtıma paralel olarak canlı kablo ile toprak arasında seri olarak bağlanan bir kıvılcım aralığı ve doğrusal olmayan bir dirençtir.
Parafudre bir yıldırım darbe darbesi uygulandığında, kıvılcım aralığı kırılır ve akım arestörün içinden akar. Böylece tutucu devreye girmiş olur. Kıvılcım aralıklarının kırıldığı voltaj, tutucunun kırılma voltajı olarak adlandırılır.
Kıvılcım aralığının bozulmasından sonra, kıvılcım aralığındaki ve dolayısıyla koruduğu yalıtımdaki voltaj, darbe akımının Azi on ürününe eşit bir değere düşer. seri bağlı direnç R ve Bu gerilime artık gerilim Ubasn denir. Değeri sabit kalmaz, ancak kıvılcım aralığından geçerken impuls akımının büyüklüğündeki bir değişiklikle birlikte değişir.Bununla birlikte, parafudrun tüm çalışma süresi boyunca artık gerilim, korunan yalıtım için tehlikeli bir değere yükselmemelidir.
Pirinç. 1. elektrik devre şeması vanaları açmak. IP — kıvılcım, Rn — doğrusal olmayan direnç direnci, U — yıldırım aşırı gerilim darbesi, Ve — korunan nesnenin yalıtımı.
Darbe akımı tutucudan akmayı bıraktıktan sonra, frekans voltajından kaynaklanan akım akmaya devam eder. Bu akıma eşlik eden akım denir. Tutucunun kıvılcım aralıkları, sıfırı ilk geçtiğinde bir sonraki arkın güvenilir bir şekilde söndürülmesini sağlamalıdır.
Pirinç. 2. Valfin çalıştırılmasından önceki ve sonraki voltaj darbesinin şekli. Tp, kıvılcım aralığının reaksiyon süresidir (deşarj süresi), Azi, deşarjın darbe akımıdır.
Vana besleme gerilimi
Arkı kıvılcım aralığından söndürmenin güvenilirliği, müteakip akımı söndürme anında tutucunun besleme frekansının voltajının değerine bağlıdır. Sınırlayıcıların kıvılcım aralıklarının eşlik eden akımı güvenilir bir şekilde kestiği maksimum gerilim değerine, izin verilen maksimum gerilim veya sönümleme gerilimi Ugash denir.
Valf sınırlayıcının soğutma voltajının büyüklüğü, içinde çalıştığı elektrik tesisatının çalışma modu tarafından belirlenir. Gök gürültülü fırtınalar sırasında, bir fazın toprağa eşzamanlı olarak kısa devre yapması ve diğer hasarsız fazlarda valf sınırlayıcıların çalışması olabileceğinden, bu durumda bu fazlardaki voltaj yükselir. Valflerin söndürme gerilimi bu gerilim artışları dikkate alınarak seçilir.
İzole nötrlü ağlarda çalışan sınırlayıcılar için söndürme geriliminin Uyanma = 1,1 x 1,73 x Uf = 1,1 Un olduğu varsayılır, burada Uf — çalışma fazının gerilimi.
Bu, bir faz toprağa kısa devre yaptığında hasarsız fazların gerilimini lineer hale getirme ve kullanıcının gerilim regülasyonu nedeniyle diğer %10 artırma olasılığını hesaba katar. Bu nedenle parafudrun en yüksek çalışma gerilimi, Unom şebekesinin anma geriliminin %110'u kadardır.
Kesintisiz topraklanmış nötre sahip şebekelerde çalışan tutucular için söndürme gerilimi 1,4 Uf, t.d. Nominal şebeke geriliminin 0,8'i: Ukırma = 1,4 Uf = 0,8 UNo. Bu nedenle, bu tür tutucular bazen% 80 olarak adlandırılır.
Valflerdeki kıvılcım boşlukları
Valf kıvılcım aralıkları aşağıdaki gereksinimleri karşılamalıdır: minimum yayılma ile kararlı bir arıza voltajına sahip olmalı, düz bir volt-saniye karakteristiğine sahip olmalı, tekrarlanan işlemlerden sonra arıza voltajını değiştirmemeli, sıfırdan ilk geçtiğinde art akım arkını söndürmelidir. Bu gereksinimler, küçük hava boşlukları olan tekli kıvılcım aralıklarından oluşan çoklu kıvılcım boşlukları tarafından karşılanır. Tek mumlar seri olarak bağlanır ve her biri için izin verilen en yüksek voltajda yaklaşık 2 kV vardır.
Arkı kısa arklara, tekli kıvılcım aralıklarına bölmek, arkın yoğun soğuması ve her bir elektrotta büyük voltaj düşüşü (katod voltaj düşüşü etkisi) ile açıklanan valf tutucunun ark bastırma özelliklerini arttırır.
Bir valf deşarj cihazındaki kıvılcım boşluklarının atmosferik aşırı gerilime maruz kaldığında kırılma gerilimi, onun volt-saniye karakteristiğiyle, yani boşalma süresinin aşırı gerilim darbesinin genliğine bağlı olmasıyla belirlenir. Deşarj süresi, dalgalanma darbesinin başlangıcından tutucunun kıvılcım aralığının bozulmasına kadar geçen süredir.
Etkili yalıtım koruması için volt-saniye karakteristiği parafudrun volt-saniye özelliğinden daha yüksek olmalıdır. Volt-saniye özelliklerinin yer değiştirmesi, çalışma sırasında yalıtımın kazara zayıflaması durumunda korumanın güvenilirliğini korumak için ve ayrıca hem parafudrda hem de parafudrda deşarj voltajlarının yayılma alanlarının varlığından dolayı gereklidir. korumalı yalıtım
Koruyucunun volt-saniye özelliği düz bir şekle sahip olmalıdır. Şek. 3 noktalı bir çizgi ile, bu, tutucunun evrenselliğini kaybetmesine yol açacaktır, çünkü ayrı bir volt-saniye özelliğine sahip her ekipman türü kendi özel sınırlayıcısını gerektirecektir.
Pirinç. 3. Valf sınırlayıcıların volt-saniye özellikleri ve bunlar tarafından korunan izolasyon.
Doğrusal olmayan bir direnç. Üzerine iki karşıt gereklilik empoze edilir: Yıldırım akımı içinden geçtiği anda direnci azalmalıdır; eşlik eden frekans güç akımı içinden geçtiğinde, aksine artması gerekir.Bu gereklilikler, kendisine uygulanan gerilime bağlı olarak değişen carborundum direnci ile karşılanır: uygulanan gerilim ne kadar yüksekse, direnci o kadar düşük olur ve tersine, uygulanan gerilim ne kadar düşükse, direnci o kadar artar.
Ek olarak, carburund'un aktif bir direnç olarak seri bağlı direnci, beraberindeki akım ve voltaj arasındaki faz kaymasını azaltır ve bunların aynı anda sıfır değerinden geçmesiyle arkın sönmesini kolaylaştırır.
Gerilim arttıkça, bariyer tabakalarının direnç değeri azalır, bu da nispeten küçük gerilim düşüşleriyle büyük akımların geçişini sağlar.
HTML panosu Kıvılcım aralığı boyunca voltajın içinden geçen akımın değerine (akım-gerilim özelliği) bağımlılığı yaklaşık olarak aşağıdaki denklemle ifade edilir:
U = CAα,
burada U, doğrusal olmayan direnç valf koruyucusunun direnci üzerindeki voltajdır, I — doğrusal olmayan dirençten geçen akımdır, C, 1 A akımındaki dirence sayısal olarak eşit bir sabittir, α Havalandırma faktörü: .
α katsayısı ne kadar küçük olursa, içinden geçen akım değiştiğinde doğrusal olmayan direncin voltajı o kadar az değişir ve valfin kalan voltajı o kadar az olur.
Valf sınırlayıcı sertifikasında verilen artık gerilim değerleri normalize edilmiş darbe akımları için verilmiştir. Bu akımların değerleri 3.000-10.000 A aralığındadır.
Her akım darbesi, seri dirençte bir yıkım izi bırakır - bireysel karborundum taneciklerinin bariyer tabakasında bir bozulma meydana gelir.Akım darbelerinin tekrarlanan geçişi, direncin tamamen arızalanmasına ve tutucunun tahrip olmasına yol açar. Direncin tam arızası ne kadar erken olursa, akım darbesinin genliği ve uzunluğu o kadar büyük olur. Bu nedenle, valf sınırlayıcının akış kapasitesi sınırlıdır. Valf sınırlayıcıların verimi değerlendirilirken, hem seri dirençlerin hem de kıvılcım aralıklarının verimi dikkate alınır.
Dirençler, sınırlayıcı tipine bağlı olarak genlikli 20/40 µs süreli 20 akım darbesine hasarsız dayanmalıdır. Örneğin, 3 - 35 kV gerilime sahip RVP ve RVO tipi parafudrlar için akım genliği 5000 A, 16 - 220 kV - 10.000 A gerilime sahip RVS tipi ve gerilime sahip RVM ve RVMG için 3 — 500 kV — 10.000 A.
Valf kıvılcım aralığının koruyucu özelliklerini arttırmak için, kıvılcım aralıklarının ark bastırma özelliklerini arttırırken seri lineer olmayan direncin valf katsayısı α düşürülerek elde edilebilecek artık voltajın düşürülmesi gerekir.
Kıvılcım aralıklarının ark bastırma özelliklerinin arttırılması, bunlar tarafından kesilen şönt akımın arttırılmasını ve dolayısıyla seri direncin direncinin düşürülmesini mümkün kılar. Şu anda, valflerin teknik iyileştirmeleri bu hatlar boyunca gerçekleştirilmektedir.
Valf sınırlayıcı devresinde topraklama cihazının büyük önem taşıdığına dikkat edilmelidir. Topraklama olmadığında parafudr çalışamaz.
Valf sınırlayıcının topraklaması ve onun tarafından korunan ekipman birleştirilmiştir.Valf sınırlayıcının herhangi bir nedenle korunan ekipmandan ayrıldığı durumlarda topraklama, değeri ekipmanın izolasyon seviyesine bağlı olarak normalleştirilir.
Kısıtlamaların montajı
Kapsamlı bir incelemeden sonra, destek yapıları üzerine durdurucular takılır, seviye ve dolgu ile çekül için kontrol edilir, gerekirse sac profillerin tabanının altına ve cıvatalı bir kelepçe kullanılarak desteklere sabitlenir.