Injap keselamatan: prinsip operasi dan ciri
Peranti dan prinsip operasi injap
Elemen utama penghad injap ialah jurang percikan dan perintang bukan linear, yang disambung secara bersiri antara wayar hidup dan tanah selari dengan penebat yang dilindungi.
Apabila impuls lonjakan kilat dikenakan pada penangkap, celah percikannya dipecahkan dan arus mengalir melalui penangkap. Oleh itu, penahan dimasukkan ke dalam operasi. Voltan di mana celah percikan pecah dipanggil voltan pecahan penangkap.
Selepas pecahan celah percikan, voltan dalam celah percikan, dan oleh itu pada penebat ia melindungi, berkurangan kepada nilai yang sama dengan hasil darab arus impuls Azi pada rintangan perintang secara bersiri R dan. Voltan ini dipanggil voltan sisa Ubasn. Nilainya tidak kekal malar, tetapi berubah bersama dengan perubahan dalam magnitud arus impuls apabila ia melalui celah percikan.Walau bagaimanapun, sepanjang masa operasi penangkap, voltan sisa tidak boleh meningkat kepada nilai yang berbahaya kepada penebat yang dilindungi.
nasi. 1. Gambar rajah litar elektrik menghidupkan injap. IP — percikan, Rn — rintangan perintang bukan linear, U — impuls voltan lampau kilat, Dan — penebat objek yang dilindungi.
Selepas arus impuls berhenti mengalir melalui penangkap, arus akibat voltan frekuensi terus mengalir. Arus ini dipanggil arus yang mengiringi. Jurang percikan penangkap mesti memastikan pemadaman yang boleh dipercayai bagi arka seterusnya apabila ia mula-mula melintasi sifar.
nasi. 2. Bentuk nadi voltan sebelum dan selepas penggerak injap. Tp ialah masa tindak balas bagi celah percikan (masa nyahcas), Azi ialah arus impuls penyahcas.
Voltan bekalan injap
Kebolehpercayaan pemadaman arka dari jurang percikan bergantung pada nilai voltan frekuensi bekalan penangkap pada saat memadamkan arus berikutnya. Nilai maksimum voltan di mana celah percikan penghad boleh mengganggu arus yang disertakan dipanggil voltan maksimum dibenarkan atau voltan redaman Ugash.
Magnitud voltan penyejukan pengehad injap ditentukan oleh mod pengendalian pemasangan elektrik di mana ia beroperasi. Memandangkan semasa ribut petir mungkin terdapat litar pintas serentak satu fasa ke tanah dan operasi pengehad injap pada fasa lain yang tidak rosak, voltan dalam fasa ini meningkat dalam kes ini. Voltan pelindapkejutan injap dipilih dengan mengambil kira peningkatan voltan tersebut.
Untuk pengehad yang beroperasi dalam rangkaian dengan neutral terpencil, voltan pemadaman diandaikan sebagai Uburning = 1.1 x 1.73 x Uf = 1.1 Un, dengan Uf — voltan fasa kerja.
Ini mengambil kira kemungkinan untuk meningkatkan voltan fasa yang tidak rosak kepada linear apabila satu fasa dipintas ke tanah dan sebanyak 10% lagi disebabkan oleh peraturan voltan pengguna. Oleh itu, voltan operasi tertinggi penangkap ialah 110% daripada voltan undian rangkaian Unom.
Untuk penangkap yang beroperasi dalam rangkaian dengan neutral dibumikan pepejal, voltan pelindapkejutan ialah 1.4 Uf, t.d. 0.8 daripada voltan rangkaian nominal: Ubreakdown = 1.4 Uf = 0.8 UNo. Oleh itu, penangkap sedemikian kadang-kadang dipanggil 80%.
Celah celah dalam injap
Jurang percikan injap mesti memenuhi keperluan berikut: mempunyai voltan pecahan yang stabil dengan sebaran minimum, mempunyai ciri volt-saat rata, tidak mengubah voltan pecahnya selepas operasi berulang, padamkan arka arus selepas apabila ia mula-mula melalui sifar. Keperluan ini dipenuhi oleh berbilang jurang percikan yang dipasang dari celah percikan tunggal dengan celah udara kecil. Lilin tunggal disambungkan secara bersiri dan bagi setiap daripada mereka pada voltan tertinggi yang dibenarkan terdapat kira-kira 2 kV.
Memisahkan arka kepada arka pendek kepada celah percikan tunggal meningkatkan sifat penindasan arka penangkap injap, yang dijelaskan oleh penyejukan arka yang kuat dan penurunan voltan yang besar pada setiap elektrod (kesan penurunan voltan katod).
Voltan pecahan celah percikan dalam penyahcas injap apabila terdedah kepada voltan lampau atmosfera ditentukan oleh ciri volt-saatnya, iaitu pergantungan masa nyahcas pada amplitud nadi voltan lampau. Masa nyahcas ialah masa dari permulaan nadi lonjakan kepada pecahan celah percikan penangkap.
Untuk perlindungan penebat yang berkesan, ciri volt-saatnya mestilah lebih tinggi daripada ciri volt-saat penangkap. Anjakan ciri-ciri volt-saat adalah perlu untuk mengekalkan kebolehpercayaan perlindungan sekiranya berlaku kelemahan penebat secara tidak sengaja semasa operasi, serta disebabkan oleh kehadiran kawasan penyebaran voltan pelepasan kedua-dua dalam penangkap itu sendiri dan dalam penebat yang dilindungi.
Ciri volt-saat pelindung harus mempunyai bentuk rata. Jika ia curam, seperti yang ditunjukkan dalam rajah. 3 dengan garis putus-putus, ini akan membawa kepada fakta bahawa penangkap akan kehilangan kesejagatannya, kerana setiap jenis peralatan dengan ciri volt-saat individu akan memerlukan pengehad khasnya sendiri.
nasi. 3. Ciri-ciri volt-saat pengehad injap dan penebat yang dilindungi olehnya.
Perintang bukan linear. Dua keperluan bertentangan dikenakan ke atasnya: apabila arus kilat melaluinya, rintangannya mesti berkurangan; apabila arus kuasa frekuensi yang disertakan melaluinya, ia mesti, sebaliknya, meningkat.Keperluan ini dipenuhi rintangan karborundum, yang berubah bergantung pada voltan yang dikenakan padanya: semakin tinggi voltan yang digunakan, semakin rendah rintangannya dan, sebaliknya, semakin rendah voltan yang digunakan, semakin besar rintangannya.
Di samping itu, rintangan bersiri carburund, sebagai rintangan aktif, mengurangkan peralihan fasa antara arus dan voltan yang disertakan, dan dengan laluan serentak mereka melalui nilai sifar, pemadaman arka dipermudahkan.
Apabila voltan meningkat, nilai rintangan lapisan penghalang berkurangan, yang memastikan laluan arus besar dengan penurunan voltan yang agak kecil.
Papan klip HTML Kebergantungan voltan merentasi jurang percikan pada nilai arus yang melaluinya (ciri voltan semasa) adalah lebih kurang dinyatakan oleh persamaan:
U = CAα,
di mana U ialah voltan merentasi rintangan pelindung injap perintang bukan linear, I — arus yang melalui perintang bukan linear, C ialah pemalar secara berangka sama dengan rintangan pada arus 1 A, α Faktor pengudaraan ialah .
Semakin kecil pekali α, semakin kurang voltan perintang bukan linear berubah apabila arus yang melaluinya berubah, dan semakin kurang voltan baki injap.
Nilai voltan baki yang diberikan dalam sijil pengehad injap diberikan untuk arus impuls yang dinormalkan. Nilai arus ini berada dalam julat 3,000-10,000 A.
Setiap nadi semasa meninggalkan kesan kemusnahan dalam perintang siri - pecahan lapisan penghalang butiran carborundum individu berlaku.Laluan berulang denyutan semasa membawa kepada kegagalan lengkap perintang dan pemusnahan penangkap. Kegagalan lengkap perintang berlaku lebih awal, lebih besar amplitud dan panjang nadi semasa. Oleh itu, kapasiti aliran penyekat injap adalah terhad. Apabila menilai daya tampung sekatan injap, daya tampung kedua-dua perintang siri dan jurang percikan diambil kira.
Perintang mesti tahan tanpa kerosakan 20 denyutan semasa tempoh 20/40 µs dengan amplitud bergantung kepada jenis pengehad. Sebagai contoh, untuk penangkap jenis RVP dan RVO dengan voltan 3 — 35 kV, amplitud semasa ialah 5000 A, untuk jenis RVS dengan voltan 16 — 220 kV — 10,000 A, dan RVM dan RVMG dengan voltan daripada 3 — 500 kV — 10,000 A.
Untuk meningkatkan sifat perlindungan jurang percikan injap, adalah perlu untuk mengurangkan voltan baki, yang boleh dicapai dengan mengurangkan pekali injap α bagi perintang bukan linear siri, sambil meningkatkan sifat penindasan arka bagi jurang percikan.
Meningkatkan sifat penindasan arka bagi celah percikan memungkinkan untuk meningkatkan arus shunt yang terganggu olehnya, dan oleh itu memungkinkan untuk mengurangkan rintangan perintang siri. Pada masa ini, penambahbaikan teknikal injap dijalankan di sepanjang garisan ini.
perlu diingatkan bahawa dalam litar pengehad injap peranti pembumian adalah sangat penting. Sekiranya tiada pembumian, penangkap tidak boleh beroperasi.
Pembumian pengehad injap dan peralatan yang dilindungi olehnya digabungkan.Dalam kes di mana pengehad injap atas sebab tertentu dipisahkan daripada peralatan yang dilindungi pembumian, nilainya dinormalisasi bergantung pada tahap pengasingan peralatan.
Pemasangan sekatan
Selepas pemeriksaan menyeluruh, hentian dipasang pada struktur sokongan, diperiksa untuk paras dan paip dengan padding, jika perlu, di bawah dasar bahagian logam kepingan dan dipasang pada penyokong menggunakan pengapit berbolted.