Андрей Смирнов
Время чтения: ~21 мин.
Просмотров: 0

Как защитить дом от импульсных перенапряжений

Принципы работы разрядников перенапряжения

Принцип работы устройства обуславливает его тип и конструкцию. 

Разрядники состоят из мультикамерной системы (МКС), несущего стеклопластикового стержня и узла крепления разрядника к стержню изолятора и работают следующим образом. Оборудование устанавливается на металлический стержень изолятора с искровым воздушным промежутком S=30-60 мм между верхним концом разрядника и проводом. При воздействии грозового перенапряжения сначала пробивается искровой воздушный промежуток, а затем — МКС разрядника.

   

   1. Форма силиконовой резины     
   2. Промежуточные электроды     
   3. Дугогасящая камера     
   4. Дуга     
   5. Плазменная струя

Новое поколение разрядников состоит из разрядного элемента, представляющего собой мультикамерную систему и узла крепления к арматуре ВЛ. МКС такого устройства состоит из десяти щелевых дугогасящих камер, каждая из которых развёрнута относительно предыдущей на 180°.

Их работа основана на принципе гашения дуги в импульсе —- обусловленное индуктированным перенапряжением, оно протекает настолько быстро и эффективно, что электрическая прочность мультикамерной системы восстанавливается за несколько микросекунд. Это препятствует формированию искрового разряда под действием приложенного к разряднику напряжения промышленной частоты и протеканию сопровождающего тока сети.

Существуют мультикамерные разрядники экранного типа. Название произошло от их формы, напоминающей тороидальный экран.

Такие разрядники для защиты от перенапряжений применяются для линий электропередач с грозотросом и без него. Это обусловлено тем, что  обеспечивается защита от всех последствий удара молнии: при прямом ударе молнии в фазный провод, при обратных перекрытиях, при индуктированных перенапряжениях.

И, наконец, самое первое поколение устройств для молниезащиты —- это разрядники длинно-искровые. В них использован принцип скользящего разряда, дуга в этом случае горит снаружи при атмосферном давлении и гаснет за счет удлинения дуги и разбиения ее на части. Их можно эксплуатировать на ВЛ ВЛ 6, 10, 15 и 20 кВ. 

Устройства нового поколения менее подвержены изменению воздушного промежутка в процессе использования и способны погасить бо́льшие токи КЗ (до 1,2 кА). Мультикамерная система позволяет выбрать разрядник с небольшими габаритами, есть возможность приобрести такие устройства в антивандальном исполнении. У устройств с МКС есть ряд других преимуществ по сравнению с длинно-искровыми разрядниками. Они максимально просто и быстро монтируются, имеют небольшие габариты и меньшую отпускную цену.

Параметры выбора разрядников и особенности их монтажа

Для защиты от индуктированных перенапряжений ВЛ 6-10 кВ, наиболее уязвимых к грозовым воздействиям из-за низкой импульсной прочности используемых изоляторов, подходят разрядники типа РМК-20. Высота воздушных линий этого класса напряжения не превышает 10 метров, поэтому вокруг обычно оказывается достаточно объектов, чтобы отвести прямой удар молнии. Индуктированные перенапряжения спровоцированы ударами молнии в рядом стоящие с линией объекты — деревья, здания, вышки сотовой связи, заводские трубы. Эти разрядники устанавливаются по одному на опору с чередованием фаз.

Однако на возвышенностях, в полях, вдоль рек и в местах аномальной грозовой активности — например, в местах залегания железных руд, — ВЛ 6-10 кВ тоже могут быть подвержены прямым ударам молнии. В этом случае рекомендуется установка разрядников типа РМКЭ-10, которые обеспечивают защиту от всех видов грозовых воздействий. Их монтируют по одному разряднику на каждую фазу на опоре.

Лучшее доказательство работы разрядника — это бесперебойное функционирование оборудования во время грозы. На сегодняшний день это самый достоверный аргумент корректной работы устройства. О том, как работает разрядник, также сигнализируют индикаторы срабатывания, которыми оборудованы некоторые устройства. Они представляют собой стеклянную колбу, которая разбивается при срабатывании разрядника. При необходимости индикатор можно заменить на новый.

Использование разрядников зависит от области их применения. 

Технические характеристики разрядника РВО-10 У1

НаименованиеЕдиница изм.Значение
Класс напряжения сетикВ10
Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение, UнркВдейств.12,7
Пробивное напряжение в сухом состоянии и под дождем, min/maxкВ26/30,5
Импульсное пробивное напряжение при предразрядном времени от 2 до 20 мкс, не болеекВ48
Остающееся напряжение, при грозовом импульсе тока 8/20 мкс с амплитудой, не более:
3000A43
5000A45
Токовая пропускная способность (количество воздействий):
при импульсе тока длительностью 16/40 мкс амплитудой 5 кАраз20
при импульсе тока длительностью 2000 мкс амплитудой 75 Араз20
Длина пути утечки внешней изоляции разрядника, не менеесм36
Ток утечкимкА6
Допустимое тяжение проводов, не менееH300
Высота разрядника, не болеемм411
Масса разрядника, не болеекг4,2

Рдим-10-к.

Рис.21. Конструкция
РДИМ-10-К: 1 – разрядные модули; 2 –
металлические втулки; 3 – металлические
оконцеватели; 4 – искровые промежутки;
5 – стержневой изолятор; 6 – отрезки
кабеля.

Разрядник состоит
из двух отрезков кабеля с резистивным
корделем и стержневого изолятора в виде
тонкого жгута из силиконовой резины.
(Кордель — элемент из изолирующего
материала произвольного сечения,
применяемый в качестве заполнителя или
для образования каркаса полувоздушной
изоляции)

Стержневой изолятор
снабжен оконцевателями, с помощью
которых разрядник крепится одним концом
к проводу, а другим — к опоре, и служит
для обеспечения необходимой механической
прочности разрядника, а также для
создания внешних искровых разрядных
промежутков. Отрезки кабеля крепятся
к стержневому изолятору при помощи
металлических втулок, образуя три
разрядных модуля. Закрепление разрядника
на ВЛ производится с помощью крепежного
зажима. Конструкция крепежного зажима
разрядника может быть изменена и иметь
форму, адаптированную под конкретные
условия крепления разрядника на опоре
ВЛ.

При воздействии
импульса грозового перенапряжения
сначала перекрываются искровые промежутки
по поверхности стержневого изолятора
с обоих его концов между металлическими
оконцевателями и крайними втулками
крепления к нему отрезков кабеля.
Импульсное напряжение благодаря
проводящим свойствам внутренних корделей
двух отрезков кабеля прикладывается
одновременно к трем разрядным модулям,
при искровом замыкании которых формируется
общий длинный канал перекрытия разрядника.

После прохождения
импульсного грозового тока разряд
гаснет, поскольку при заданной длине
канала перекрытия силовая дуга не
устанавливается, что предотвращает
возникновение короткого замыкания и
отключение ВЛ.

На одноцепных ВЛ
разрядники устанавливаются по одному
на каждую опору параллельно изолятору
только средней фазы.

Таблица 4. Технические
характеристики
разрядника РДИМ-10-К

Номинальное
напряжение, кВ

10

Импульсное
разрядное напряжение, кВ, не более

120

Длина
по поверхности, м

0,4

Выдерживаемое
напряжение промышленной частоты в
сухом состоянии, кВ, не менее

42

Выдерживаемое
напряжение промышленной частоты под
дождем, кВ, не менее

28

50%-ное
разрядное напряжение при загрязнении
и увлажнении, кВ, не менее

13

Масса,
кг

0,1

Выдерживаемый
импульсный ток, кА, не менее

40

Рис. 22. Длинно-искровой
модульный разрядник РДИМ-10-1,5

Универсальное
устройство защиты от всех видов опасных
для электрических сетей 6, 10 кВ грозовых
воздействий, надежно предотвращающее
аварийные отключения и повреждения.
Устанавливается комплект из трех
разрядников на одну опору на расстоянии
200-300 м от подстанции.

РДИМ-10 состоит из
двух отрезков кабеля из полиэтилена
высокого давления с корделем, выполненным
из резистивного материала. Отрезки
кабеля сложены между собой так, что
образуются три разрядных модуля 1, 2, 3.
Отрезки резистивного корделя присоединяются
к металлическим оконцевателям через
внутренние искровые промежутки И1, И2,
И3, И4. При воздействии импульса грозового
перенапряжения они перекрываются и
резистивный кордель верхнего отрезка
кабеля, имеющий сопротивление R, выносит
высокий потенциал U на поверхность
нижнего отрезка кабеля в его средней
части. Аналогично, резистивный кордель
нижнего отрезка кабеля, имеющий также
сопротивление R, выносит низкий потенциал
0 на поверхность верхнего отрезка кабеля
в его средней части. Таким образом, к
каждому разрядному модулю одновременно
приложено полное напряжение U и для всех
трех разрядных модулей 1, 2, 3 созданы
условия для одновременного начала
развития скользящих разрядов, которые,
при перекрытии соответствующих модулей,
создают единый, длинный канал перекрытия.

При необходимости
обеспечения гарантированной защиты от
любых грозовых воздействий, в том числе,
от прямого удара молнии в ВЛ, нужно
устанавливать на каждую опору защищаемого
участка ВЛ по три разрядника модульного
типа РДИМ-10-1,5-IV-УХЛ1, на все фазы. При
этом необходимо обеспечить низкое
(желательно не более 10 Ом) сопротивление
заземления лишь на ближайших нескольких
опорах подхода ВЛ к подстанции.

Таблица 5. Технические
характеристики
разрядника РДИМ-10-1,5

Номинальное
напряжение, кВ

10

Импульсное
разрядное напряжение, кВ, не более

100

Длина
по поверхности, м

1,5

Выдерживаемое
напряжение промышленной частоты в
сухом состоянии, кВ, не менее

42

Выдерживаемое
напряжение промышленной частоты под
дождем, кВ, не менее

28

50%-ное
разрядное напряжение при загрязнении
и увлажнении, кВ, не менее

13

Масса,
кг

1,6

Выдерживаемый
импульсный ток, кА, не менее

40

Выбор разрядников

Прежде всего, нужно определиться с классом прибора:

  1. Класс A ― это устройства для защиты от прямого удара молнии в электросеть или в объект, расположенный рядом с ЛЭП. Устанавливаются снаружи, обычно в местах подключения кабеля к воздушной линии. Если есть молниеотвод, то устанавливаются в обязательном порядке. Надёжно справляются с импульсами 6 кВ.
  2. Класс B ― эти приборы устанавливаются на вводах в здания при условии, что наружная защита уже имеется. Наиболее часто применяются в качестве первой линии защиты частных домов. Порог срабатывания составляет 4 кВ.
  3. Класс C ― защита от остаточного перенапряжения величиной до 2,5 кВ. Как правило, устройства этого класса размещаются в распределительных щитах, но предпочтительней установка рядом с защищаемым электроприбором на расстоянии не более 5 м. Поскольку ток в заземляющем проводе молниеотвода создаёт импульс перенапряжения в проводах электропроводки, то при его наличии ограничитель следует располагать на минимально возможном расстоянии.
  4. Класс D ― ограничители для оборудования чувствительного к импульсному перенапряжению. Их подключение желательно, если расстояние от устройства C до оборудования более 15 м. Их монтаж допустим, если уже имеется защита более высокого уровня, иначе они выйдут из строя при первом же импульсе выше 1,5 кВ.

В соответствии с указанным ранжиром создаются схемы селективной защиты. Самой популярной является схема B ― C , которая надёжно защищает от перенапряжения 1,5 ― 2,5 кВ. Для защиты дорогостоящей электронной аппаратуры сооружается защита от A до D включительно.

Выбор по параметрам

Выбирать конкретное защитное устройство, работающее на разрядниках или варисторах, нужно по следующим параметрам:

  • максимально допустимое рабочее напряжение, при котором устройство остаётся в исходном состоянии;
  • значение номинального напряжения указывает при каком перенапряжении в момент запуска оборудования ограничитель будет заблокирован на 10 секунд;
  • номинальный ток разряда, по величине которого определяется класс устройства;
  • величина пропускаемого тока показывает, какое перенапряжение может быть сброшено без выхода прибора из строя;
  • устойчивость к медленному увеличению напряжения показывает возможность пропускания прибором аномальных токов без критических последствий;
  • максимально допустимый ток, пропускаемый устройством;
  • устойчивость к коротким замыканиям, способных вывести ограничитель из строя, но не приводящих к взрыву корпуса.

Остальные значения, указанные в техническом паспорте нужны для проведения испытаний и наладки систем защиты на промышленных предприятиях. Поскольку создание системы защиты от перенапряжения дело ответственное, то если нет опыта лучше монтаж разрядников и заземления поручить специалистам.

Установка длинно искрового разрядника РДИП 10

Разрядник РДИП 10-4-УХЛ1 предназначен для защиты ВЛ 6, 10 кВ от индуктированных грозовых перенапряжений, которые составляют подавляющую долю от общего числа грозовых перенапряжений, способных приводить к перекрытиям изоляции.

Величина перенапряжений не превышает 300 кВ, а поэтому при продуманной организации грозовой защиты есть возможность исключить одновременное перекрытие 2-х или 3-х фаз на одной опоре, а соответственно исключить возникновение межфазных коротких замыканий. С этой целью требуется монтировать по одному длинно искровому разряднику РДИП 10 на опору с обязательным чередованием фаз. Так, к примеру, на первой опоре разрядник монтируется на фазу А, второй – на фазу В и т.д.

При подобной схеме монтажа индуктированное на проводнике грозовое перенапряжение становится причиной перекрытия разрядников на различных фазах смежных опор. При этом образуется контур межфазного замыкания с сопутствующим напряжением промышленной частоты, в которое входят сработавшие разрядники, а также сопротивления опор. Все это ограничивает ток до нескольких сотен ампер и способствует быстрому гашению этого тока.

Особенности РДИП 10-4-УХЛ1

Разрядные свойства длинно искрового разрядника РДИП 10 обеспечивают то, что ни один из изоляторов не перекрывается, в связи с тем, что каждый из них обезопасен разрядником, который установлен в параллель изолятору и располагается или же в непосредственной близости с изолятором, или же на соседней опоре ВЛ.

В случае, когда уровни перенапряжений близки к импульсному напряжению порога срабатывания разрядника, то вполне возможно перекрытие разрядника только на опоре (таким образом, замыкание уходит «на землю»). В связи с тем, что ток замыкания не превышает 10-20А, то разрядник, имеющий длину перекрытия 80 см, стопроцентно исключает вероятность появления силовой дуги. 

Разрядник длинно-искровой петлевой модифицированный РДИП1-10-IV-УХЛ1

По характеристикам и принципу работы разрядник РДИП1-10 является точным аналогом длинно искрового разрядника РДИП 10. Различие заключается только в конструктивных особенностях. Отметим, что разрядный промежуток, который присутствует между электродом разрядника и проводником, сохраняет характеристику вне зависимости от геометрии проводника и вне зависимости от вероятности проскальзывания проводника в обвязке изолятора.

Конструктивные различия разрядника РДИП1 от разрядника РДИП заключаются в особой форме петли, ином крепеже, а также другом способе обеспечения воздушного промежутка между проводником и самим разрядником. 

Установка разрядника РДИП-10 на опорах различного типа

Воздушная линия > Установка длинно-искровых разрядников РДИП на ВЛЗ-10кВ

Схема размещения длинно-искровых разрядников РДИП-10 на одноцепной ВЛЗ 10 кВ на опорах анкерного гипа (Крепление Р2), 23.0067-10

Установка разрядника РДИП-10 на опорах анкерного типа на крайнем проводе (Крепление Р2) 23.0067-11

Поз.

Обозначение

Наименование

Кл-во

Масса, кг

1

ТУ 34130-023-45533350-2002

РДИП-10

1

2,3

2

23.0067-20

1

5,3

3

Л56-97

Хомут Х51 (Х1)*

1

1,1 (1,2)

4

ТУ34-13-10273-88

Зажим ПС-2-1

1

 

5

ГОСТ 5915-70

Гайка М12

2

0,02

* Хомут Х51 применяется для ж.б. стойки СВ110, С112; Х1 — для СВ105.

Установка разрялника РДИП-10 ня опорах анкерного типа на среднем проводе (Крепление Р2) 23.0067-12

Поз.

Обозначение

Наименование

Кл-во

Масса, кг

Примечание

1

ТУ 34130-023-45533350-2002

РДИП-10

1

2,3

 

2

23.0067-20

Траверса ТМ 101

1

5,3

 

3

Л56-97

Хомут Х51 (Х1)*

1

1,1 (1,2)

 

4

ТУ34-13-10273-88

Зажим ПС-2-1

1

  

5

ГОСТ 5915-70

Гайка М12

2

0,02

 

* Хомут Х51 применяется для ж.б. стойки СВ110, С112; Х1 — для СВ105.

Установка разрядника РДИП-10 на одноцепных угловых промежуточных опорах (Крепление Р3) 23.0067-13

Поз.

Обозначение

Наименование

Кл-во

Масса, кг

Примечание

1

ТУ 34130-023-45533350-2002

РДИП-10

1

2,3

 

2

ГОСТ2590-88

Круг 22 L=120

3

0,36

 

3

ГОСТ 5915-70

Гайка М12

2

0,02

 
 

Установка разрядника РДИП-10 на угловых анкерных опорах на фазе А (Крепление Р4) 23.0067-14

Поз.

Обозначение

Наименование

Кл-во

Масса, кг

Примечание

1

ТУ 34130-023-45533350-2002

РДИП-10

1

2,3

 

2

ГОСТ2590-88

Круг 22 L=240

1

0,72

 

3

ГОСТ2590-88

Круг 22 L=250

1

0,75

 

4

ГОСТ 5915-70

Гайка М12

2

0,02

 
 

Установка разрядника РДИП-10 на угловых анкерных опорах на фазах В, С (Крепление Р1 и Р4) 23.0067-15

Поз.

Обозначение

Наименование

Кл-во

Масса, кг

Примечание

1

ТУ 34130-023-45533350-2002

РДИП-10

1

2,3

 

2

ГОСТ2590-88

Круг 22 L=240

1

0,72

 

3

ГОСТ2590-88

Круг 22 L=250

1

0,75

 

4

ГОСТ 5915-70

Гайка М12

2

0,02

 
 

Установка разрядника РДИП-10 на двухцепных опорах анкерного типа(Крепление Р5) 23.0067-16

Поз.

Обозначение

Наименование

Кл-во

Масса, кг

Примечание

1

ТУ 34130-023-45533350-2002

РДИП-10

2

2,3

 

2

23.0067-21

Траверса ТМ 102

1

5,3

 

3

Л56-97

Хомут Х51

1

1,1

 

4

ТУ34-13-10273-88

Зажим ПС-2-1

1

  

5

ГОСТ 5915-70

Гайка М12

4

0,02

 
 

Установка разрядника РДИП-10 на двухцепных угловых промежуточныхопорах (Крепление P6) 23.0067-17

Поз.

Обозначение

Наименование

Кл-во

Масса, кг

Примечание

1

ТУ 34130-023-45533350-2002

РДИП-10

2

2,3

 

2

ГОСТ2590-88

Круг 22 L=120

2

0,36

 

3

ГОСТ 5915-70

Гайка М12

4

0,02

 
 

Установка разрядника РДИП-10 на угловых промежуточных опорах (Крепление Р7) 23.0067-18

Поз.

Обозначение

Наименование

Кл-во

Масса, кг

Примечание

1

ТУ 34130-023-45533350-2002

РДИП-10

1

2,3

 

2

ГОСТ2590-88

Круг 22 L=120

2

0,36

 

3

ГОСТ2590-88

Круг 22 L=180

1

0,54

 

4

ГОСТ 5915-70

Гайка М12

2

0,02

 
 

Установка разрядника РДИП-10 на повышенных угловых промежуточны опорах (Крепление Р8) 23.0067-19

Поз.

Обозначение

Наименование

Кл-во

Масса, кг

Примечание

1

ТУ 34130-023-45533350-2002

РДИП-10

1

2,3

 

2

ГОСТ2590-88

Круг 22 L=120

2

0,3

 

3

ГОСТ 5915-70

Гайка М12

2

0,02

 
 

Все страницы раздела наWebsorВведение Установка разрядника РДИП-10 на опоре ВЛЗ-10кВ и схемы их крепления Подбор типов крепления на опоры по различным проектам Установка разрядника РДИП-10 на опорах различного типа Траверсы для монтажа разрядника РДИП-10

Характеристики

Разрядные характеристики РДИП-10 обеспечивают то, что ни один из изоляторов всех трех фаз в данной схеме не перекрывается, поскольку каждый из них защищен разрядником, установленным электрически параллельно ему и расположенным либо непосредственно рядом с изолятором, либо на соседней опоре.

При уровнях индуктированных перенапряжений, близких к импульсному напряжению срабатывания разрядника, возможно перекрытие разрядника лишь на одной опоре, приводящее к однофазному замыканию на землю. Ток замыкания при этом не превышает 10-20 А, и петлевой разрядник с общей длиной перекрытия 80 см гарантированно исключает возникновение силовой дуги.

 Основные технические характеристики

Класс напряжения 10 кВ
Длина перекрытия по поверхности 78 см
Внешний искровой промежуток 2-4 см

Импульсное 50 %-ное разрядное напряжение, не более

на положительной полярности

на отрицательной полярности

110 кВ

90 кВ

Напряжение координации с изолятором ШФ10-Г * 300 кВ
Многократно выдерживаемое внутренней изоляцией импульсное напряжение, не менее

50 импульсов

300 кВ

Выдерживаемое напряжение промышленной частоты, не менее 

в сухом состоянии 

под дождём

42 кВ

28 кВ

Многократно выдерживаемый импульсный ток 8/20 мкс, не менее

20 импульсов

40 кА

Масса 2,3 кг
Срок службы, не менее 30 лет

Установка

Разрядник предназначен для защиты ВЛ 6, 10 кВ от индуктированных грозовых перенапряжений, которые составляют подавляющую долю от общего числа грозовых перенапряжений, способных приводить к перекрытиям изоляции.

Известно, что величина индуктированных перенапряжений не превосходит значения 300 кВ, и это позволяет при правильной организации молниезащиты исключить возможность одновременного перекрытия двух или трех фаз на одной опоре и, соответственно, междуфазных коротких замыканий. Для этого необходимо устанавливать по одному разряднику на опору с чередованием фаз, например, на первой опоре разрядник устанавливается на фазу А, на второй – на фазу В, на третьей – на фазу С и т. д.

При такой системе установки индуктированное на линии грозовое перенапряжение приводит к перекрытию разрядников на разных фазах соседних опор и образованию контура междуфазного замыкания сопровождающего тока напряжения промышленной частоты, в который включены сработавшие разрядники и сопротивления заземления опор, ограничивающие этот ток на уровне нескольких сотен ампер, способствуя его гашению и предотвращению отключения ВЛ.

РДИП1-10-IV-УХЛ1

РАЗРЯДНИК ДЛИННО-ИСКРОВОЙ ПЕТЛЕВОЙ МОДИФИЦИРОВАННЫЙ РДИП1-10-IV-УХЛ1

РДИП1-10 по характеристикам, принципу действия и назначению не отличается от разрядника РДИП-10-IV-УХЛ1, являясь лишь его конструктивной модификацией.

Конструктивное отличие РДИП1 от РДИП сводится к измененным форме изгиба петли, деталям узла крепления и способу обеспечения воздушного зазора между разрядником и проводом. Воздушный разрядный промежуток между электродом РДИП1 и проводом сохраняет установленные параметры независимо от геометрии провода в пролете и даже при проскальзывании провода в обвязке на изоляторе.

НазваниеЗначение
Класс напряжения, кВ

6-10

Проводник

ВЛЗ (СИП)

Тип перенапряжения

Индуктированное

Габариты упаковки, см

71,5/55,0/43,0

Ед.изм.

шт

Количество в упаковке, шт.

10

Разрядники на воздушные линии электропередач

Воздушные линии электропередачи (ВЛ) состоят из проводов и вспомогательных устройств и имеют огромную протяженность — до нескольких тысяч километров. Линии электропередач уязвимы  не только для прямого попадания молнии, но и для её электромагнитного импульса. Он может повреждать оборудование, которое находится на расстоянии до нескольких километров от точки удара. В течение грозового сезона примерно на каждые 30 км сети приходится  один удар молнии. Даже если удаётся избежать негативных последствий короткого замыкания в виде пережога проводов ВЛ, прямое попадание молнии приводит к быстрому старению оборудования и экономическим потерям из-за отключений линии. 

Мероприятия по защите от молнии для воздушных линий электропередач обходится в несколько раз дешевле, чем затраты на непосредственное устранение ущерба.

Установка разрядников на всем протяжении воздушных линий  и на подходах к подстанциям и кабельным вставкам позволяет исключить перекрытия изоляции ВЛ и все негативные сопровождающие последствия как при индуктированных грозовых перенапряжениях, так и при прямом ударе молнии (ПУМ). ·

АО «НПО «Стример» уже более 20 лет ведёт разработку устройств молниезащиты, а ряд наших экспертов занимаются прикладной научной работой с 1959 года.

Наши решения:

  • одобрены научно-техническим советом РАО «ЕЭС России»;
  • прописаны в положении о технической политике ОАО «ФСК ЕЭС»;
  • рекомендованы к применению нормативной документацией ОАО «РЖД», ПАО «Россети», ПАО «Ленэнерго»;
  • предусмотрены в типовых проектах АО «НТЦ ФСК ЕЭС»;
  • сотни тысяч устройств эксплуатируются в таких крупных российских компаниях, как: ПАО «ФСК ЕЭС», ПАО «Газпром», ПАО «Газпром нефть», ОАО «РЖД», ПАО «Транснефть», ПАО «Россети», ПАО «Лукойл», ОАО «ТНК-ВР Холдинг», ПАО «НК «Роснефть» и др.

В энергосистеме России установлено более 1 800 000 единиц нашей продукции. Наиболее популярным и востребованным решением являются мультикамерные разрядники — инновационное средство молниезащиты ВЛ, не имеющее аналогов в мире. 

Разработки АО НПО “Стример” повышают энергоэффективность и надежность линий электропередачи, направлены на сокращение расходов на эксплуатацию и ремонтных издержек. 

      Мы обеспечиваем: 

  • отсутствие грозовых отключений ВЛ;
  • защиту подстанционного оборудования;
  • безопасность изоляторов;
  • защиту проводов от пережога.
  • промышленную безопасность;

Чтобы заказать разрядники на воздушные линии электропередач, узнать цены на молниезащиту для ВЛ и другую информацию, свяжитесь с нами по номеру +7 (812) 327 08 08 или напишите на электронную почту order@streamer.ru.

Можно ли сгибать РМК-20 при монтаже для оптимизации искрового промежутка (по аналогии с РДИП), когда болты кронштейна уже затянуты?

Ни в коем случае. Внутри кабеля, который применяется в РДИП, находится стальной пруток. Внутри РМК-20 — стеклопластиковый стержень. Если в первом случае стальной пруток позволит изменить изначальную форму разрядника, то во втором случае, изгибая разрядник, его можно сломать без какого-либо полезного эффекта.

Регулировать величину искрового промежутка можно только с ослабленными болтами. В горизонтальной плоскости регулировка осуществляется путем вращения кронштейна разрядника на штыре изолятора. В вертикальной плоскости — ослабить болт в месте шарнирного соединения (кронштейн — ухо оконцевателя), выставить искровой промежуток, затем затянуть болт.

Как работает разрядник

Разрядники нужны для защиты воздушных линий электропередачи (ВЛ) от грозовых воздействий, в том числе и от последствий прямых ударов молний. ВЛ представляют собой длинные электрические цепи, состоящие из проводов и вспомогательных устройств, передающих и распределяющих электроэнергию. На любой протяженной линии есть несколько участков, которые требуют повышенного внимания. Например, если линия проходит через возвышенность, водную преграду, зону аномальной грозовой активности или расположена на подходе к подстанциям. 
Монтаж разрядников 10 кВ производства АО «НПО «Стример обеспечивает ограничение грозовых перенапряжений на линии, чем защищает оборудование электрических сетей и установок от аварийных отключений и повреждений после ударов молнии. 
При каждом воздействии молнии на энергетическое оборудование происходит выработка ресурса и значительное старение оборудования. Таким образом уменьшаются экономические потери от воздействия молнии на энергосистемы. Практика показывает, что затраты на мероприятия по молниезащите в несколько раз ниже, чем затраты на устранение последствий от ударов молнии.

Параметры выбора разрядников и особенности их монтажа

Высота воздушных линий класса напряжения 6, 10 кВ не превышает 10 метров, поэтому вокруг обычно оказывается достаточно объектов, чтобы отвести прямой удар молнии. Индуктированные перенапряжения спровоцированы ударами молнии в рядом стоящие с линией объекты — деревья, здания, вышки сотовой связи, заводские трубы. На одноцепных ВЛ для защиты от индуктированных перенапряжений и их последствий разрядники устанавливаются по одному на каждую опору с регулярным последовательным чередованием фаз. На двухцепных ВЛ для защиты от индуктированных перенапряжений и их последствий разрядники устанавливаются по 2 шт. на каждую опору, на одну пару одноименных фаз, по одному разряднику на каждую цепь, с тем же принципом чередования защищаемых фаз, что и для одноцепных ВЛ. Для регистрации факта срабатывания разрядника применяется одноразовый индикатор, хорошо наблюдаемый с земли. Сработавший индикатор в случае необходимости может быть заменён на новый. Однако на возвышенностях, в полях, вдоль рек и в местах аномальной грозовой активности — например, в местах залегания железных руд, — ВЛ 6-10 кВ тоже могут быть подвержены прямым ударам молнии. В этом случае рекомендуется установка разрядников мультикамерных экранного типа РМКЭ-10, которые обеспечивают защиту от всех видов грозовых воздействий. Их монтируют по одному разряднику на каждую фазу на опоре.

Разрядник мультикамерный экранного типа для молниезащиты воздушных линий 6, 10 кВ РМКЭ-10 используется для защиты воздушных линий электропередачи классов напряжения 6, 10 кВ трехфазного переменного тока с неизолированными и защищёнными проводами. Он защищает от всех опасных последствий удара молнии: при прямом ударе молниевого разряда в фазный провод или опору, при обратных перекрытиях, при индуктированных перенапряжениях. Разрядник можно устанавливать на ВЛ с любыми видами опор (железобетонными, деревянными, композитными) совместно со штыревой или  натяжной изоляцией. Предназначен для эксплуатации на открытом воздухе в макроклиматических районах с умеренным и холодным климатами (УХЛ1 по ГОСТ 15150-69). По сравнению с длинно-искровым разрядником модульного типа, РМКЭ-10 обладает улучшенными характеристиками. Например, устройство рассчитано на больший ток короткого замыкания — до 3.5 кА, что делает его более универсальным решением. . Кроме того, разрядники экранного типа гораздо компактнее и удобнее с точки зрения транспортировки и установки.

Для защиты от индуктированных перенапряжений ВЛ 6-10 кВ, наиболее уязвимых к грозовым воздействиям из-за низкой импульсной прочности используемых изоляторов, подходят разрядники типа РМК-20. О срабатывании разрядника может сигнализировать установленный на нем одноразовый индикатор, который хорошо видно с земли. Сработавший индикатор можно заменить на новый.

Применение[править | править код]

В электрических сетях часто возникают импульсные всплески напряжения, вызванные коммутациями электроаппаратов, атмосферными разрядами или иными причинами. Несмотря на кратковременность такого перенапряжения, его может быть достаточно для пробоя изоляции или p-n переходов полупроводниковых приборов и, как следствие, короткого замыкания, приводящего к разрушительным последствиям. Для того, чтобы устранить вероятность короткого замыкания, можно применять более надёжную изоляцию и высоковольтные полупроводниковые приборы, но это приводит к значительному увеличению стоимости оборудования. В связи с этим в электрических сетях целесообразно применять разрядники.

Установка изоляторов на ВЛЗ

Когда все опоры выставлены можно приступать к установке на них изоляторов. Причем здесь можно использовать как традиционные фарфоровые изоляторы ШФ-20, так и изоляторы нового поколения IF27 со специальной пластмассовой втулкой.

IF27 более удобен в монтаже и позволяет производить раскатку провода СИП-3 без наличия монтажных роликов. Изоляторы монтируются на штыри траверс или на крюки опор с помощью пластиковых колпачков КП-22.

Однако не обязательно везде использовать современные марки изоляторов. Например на анкерных опорах для линий ВЛЗ с СИП-3 очень хорошо зарекомендовали себя старые проверенные временем стеклянные изоляторы ПС-70Е, собранные в гирлянды минимум по 2шт.

Технические характеристики изоляторов от Ensto, Sicam, Niled для СИП-3:

После монтажа изоляторов приступают к раскатке провода. Наиболее просто раскатка и монтаж производится непосредственно по желобам штыревых изоляторов IF27.

Если применяются простые изоляторы ШФ-20, то вам потребуются раскаточные ролики, которые должны быть установлены на траверсах промежуточных опор.

Назначение и сфера применения разрядников

Высоковольтные разрядники представляют собой электротехнические аппараты, дающие возможность обеспечить защиту оборудования подстанций и компонентов воздушной линии (ВЛ) от коммутационных и индуктивных перенапряжений. Использование высоковольтных разрядников позволяет предотвратить короткое замыкание, к которому может привести импульсный всплеск напряжения, без необходимости в увеличении расходов на высоковольтные полупроводниковые приборы и усиление изоляции. Аппараты находят применение в городских и промышленных электросетях.

ГОСТ Р 53735.5 — 2009. Разрядники вентильные и ограничители перенапряжений нелинейные для электроустановок переменного тока на напряжение от 3 до 750 кВ скачать в pdf

Принцип действия устройств

Разрядники формируют альтернативный путь для разряда (импульсного перекрытия) на удалении от изолятора и обеспечивают отключение сопровождающего тока, возникающего вслед за импульсным перекрытием. У длинно-искровых разрядников разряд развивается по внешней поверхности рабочего элемента – кабеля, у мультикамерных – в камерах между электродами внутри силиконовой оболочки. В обоих случаях основная энергия выделяется снаружи устройства. 

ОПН (УЗПН) представляет собой колонку из варисторов, заключенных в полимерную оболочку. Варистор обладает нелинейной вольтамперной характеристикой, это означает, что при повышении приложенного к нему напряжения, его сопротивление резко уменьшается. Таким образом при срабатывании, импульсный ток протекает внутри ОПН, а как только приложенное к нему напряжение снижается, он «закрывается».

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации