Э

Основная часть

лектрический предохранитель — электрический аппарат, выполняющий защитную функцию. Предохранитель защищает электрическую цепь и её элементы от перегрева и возгорания при протекании тока высокой силы. В цепи обозначается буквами «FU» (международное обозначение, от слова англ. Fuse) или «Пр» (обозначение в СССР) и прямоугольником со сплошной линией в центре. Под термином "электрический предохранитель" чаще всего подразумевают его общее назначение в защите электрических цепей от сверхтоков, нежели какую-то конкретную конструкцию.

С

Основная часть

ИП - провод cамонесущий изолированный с алюминиевыми уплотненными токопроводящими жилами без нулевой несущей. Изоляция выполнена из светостабилизированного сшитого полиэтилена. Предназначен для использования на воздушных линиях электропередач (ВЛ); номинальное напряжение до 0,6/1 кВ включительно, номинальная частота - 50 Гц. Климатическое исполнение – В; категории размещения по ГОСТ 15150-69 – 1,2,3.

Для предохранения трансформаторов от сверхтоков внеш­них коротких замыканий устанавливают максимальную токо­вую защиту, действующую на отключение. В схему включают дополнительное токовое реле, которое через собственное реле времени действует на сигнал в случае перегрузки. В качестве основной защиты от повреждений на выводах применяют диф­ференциальную защиту.

Газовая защита трансформаторов. Всякие повреждения внутри трансформатора сопровождаются выделением газообраз­ных продуктов в результате разложения масла и других изо­лирующих материалов. Это явление используют для устройства газовой защиты трансформаторов.

Газовое реле (рис. 11) представляет собой резервуар, мон­тируемый в рассечку трубопровода, соединяющего расширитель о баком трансформатора. Внутри резервуара есть два поплавка, расположенных один под другим и снабженных ртутными контактами. Поплав­ки закреплены на оси. При нормальном режиме работы трансформатора резервуар га­зового реле заполнен транс­форматорным маслом, оба по­плавка подняты, контакты в колбочках с ртутью разомк­нуты.

При повреждениях, сопро­вождающихся слабым газооб­разованием, газы поднимаются вверх и, скапливаясь в резер­вуаре реле, вытесняют из него масло. Уровень масла пони­жается, верхний поплавок оп­рокидывается, ртуть в его кол­бочке переливается и замыкает контакты. Защита действует на сигнал, и создается цепь сирены.

При серьезных повреждениях, сопровождающихся сильным газообразованием, газы полностью вытесняют масло из резер­вуара реле, нижний поплавок опрокидывается и ртуть в его кол­бочке замыкает контакты. Защита отключает трансформатор от сети (через промежуточное реле на отключающую катушку вы­ключателя).

Б

Основная часть

ольшинство повреждений на воздушных электрических ли­ниях носит кратковременный характер. Так, например, короткие замыкания часто возникают вследствие ударов молнии, вы­зывающих перекрытие изоляторов, от схлестывания проводов при сильном ветре и т. д.

Рис. 11. Газовое реле

Как только сработает релейная защита и отключится выключатель, электрическая дуга, возник­шая в месте повреждения, немедленно гаснет, не успев разру­шить изоляторы или сжечь провода. При этих условиях линия может быть снова включена в работу. Так как длительный пе­рерыв в подаче электроэнергии связан с большим ущербом для народного хозяйства, то воздушные линии оборудуются специ­альными устройствами автоматического повторного включе­ния (АПВ). Автоматическое повторное включение может быть однократным, многократным, механическим и электриче­ским.

Однократное АПВ включает повторно линию только один раз и, если она окажется вновь отключенной релейной защитой, не действует. Многократное АПВ включает линию повторно два или три раза через заранее установленные промежутки времени.

Механическое АПВ действует при помощи пружин или падающего груза.

Р

Основная часть

ис. 12. Схема действия АПВ

Разрядник

Разрядником называют аппарат, позволяющий осуще­ствить разряд опасной волны перенапряжения на земле с после­дующим немедленным восстановлением нормальной изоляции сети по отношению к земле. Разрядники бывают вентильные и трубчатые.

Вентильные разрядники (РВ) представляют собой ряд по­следовательно включенных искровых промежутков и перемен­ных сопротивлений, изменяющихся в зависимости от прило­женного напряжения. В качестве переменных сопротивлений применяют вилит, обладающий свойством резко снижать сопро­тивление при повышении приложенного напряжения и наобо­рот. Вилит состоит из карборунда и графита в порошкообраз­ном состоянии, связанных при помощи жидкого стекла. Вилитовые сопротивления выполняются в виде прессованных дисков толщиной 10 и 20 мм и диаметром 75 и 100 мм. На рис. 13, а, б я в показаны вентильные разрядники и принципиальная схема их включения.

З

Основная часть

ащита вентильными разрядниками осуществляется следую­щим образом. Когда перенапряжение достигнет величины, до­статочной для пробоя искровых промежутков, последние про­биваются, сопротивление вилитовых дисков резко снижается и по вентильному разряднику в землю устремляется большой ток грозового разряда. Волна перенапряжения оказывается срезанной. При одновременном срабатывании разрядников на не­скольких фазах или одной фазе в сетях с глухо заземленными нейтралями через разрядники происходит короткое замыкание и начинает проходить ток рабочей частоты, поддерживаемый ра­бочим напряжением сети. Этот ток называется сопровождаю­щим. Так как рабочее напряжение значительно меньше перенапряжения, то сопротивление вилитовых дисков резко увели­чивается, сопровождающий ток уменьшается и при первом же переходе через нулевое значение прерывается искровым проме­жутком. После этого разрядник снова готов к работе.

Вилитовые разрядники являются самыми надежными из всех видов разрядников для защиты от перенапряжений. Их вы­пускают трех видов: разрядники вилитовые станционные — PBC, разрядники вилитовые подстанционные — РВП и разрядники вилитовые для защиты вращающихся машин — РВВМ.

Рис. 13. Вентильные разрядники: а — вилитовый разрядник на 6 кв: 1 — верхний ввод, 2 — резиновая прокладка, 3— пружина, 4 — искровые промежутки, 5—блок вилитовых дисков, 6—фарфо­ровый корпус, 7 — диафрагма, 8 — стопорная пружина, 9—компаунд, 10 — диаф­рагма наружная, 11 — заземляющий зажим; б — вилитовый разрядник низкого напряжения АБН-2: 1 — вилитовый диск, 2 — искровой промежуток, 3 — кожух; в — схема включения вентильного разрядника: 1— вилитовые диски, 2 — искро­вой промежуток, 3 — заземляющий электрод

Основная часть

Трубчатый разрядник (РТ) состоит из последовательно сое­диненных внешнего (открытого) искрового промежутка и внут­реннего, расположенного в трубке, материал которой под дей­ствием высокой температуры дуги выделяет дугогасящие газы. Внешний промежуток, выполняемый обычно в виде рогов, слу­жит для отделения трубки разрядника от провода линии. При отсутствии внешнего промежутка напряжение линии вызвало бы протекание по поверхности трубки токов утечки и, как след­ствие, ее разрушение. Схема включения разрядников показана на рис. 14. Трубчатые разрядники действуют сле­дующим образом. Когда у места установки раз­рядника возникает перенапряжение достаточной величины, оба искровых промежутка пробивают­ся и через разрядник в землю устремляется ток грозового разряда.

Рис. 14. Схема включения разрядников

Благодаря этому величи­на перенапряжения на линии снижается. При срабатывании разрядников вследствие пробоя искровых промежутков они оказываются соеди­ненными с сетью, т. е. возникает короткое замыкание, между искровыми промежутками образуется дуга, поддерживаемая рабочим напряжением сети. Под действием высокой температуры дуги стенки трубки начинают интенсивно выделять газы, которые при давлении 100—500 ат вырываются из трубки и выдувают дугу. При этом происходит интенсивная деионизация искрового промежутка. Дуга гасится в течение 1—2 полупериодов, после чего изоляция сети по от­ношению к земле полностью восстанавливается и разрядник снова готов к работе.

Срабатывание трубчатых разрядников сопровождается силь­ным звуком, напоминающим выстрел. Поэтому их часто назы­вают «стреляющими». Из открытого конца трубки выбрасы­ваются газы и пламя, поэтому между концом разрядника, де­талями оборудования, землей и т. д. создают необходимую вону выхлопа. Размеры зоны выхлопа выбирают в зависимости от типа разрядника и напряжения. Расположение разрядников дол­жно исключать возможность перекрытия между фазами или на землю и ионизированными газами, вырывающимися из выхлоп­ных отверстий.

Отечественные заводы изготовляют трубчатые разрядники РТ — с фибробакелитовой трубкой и РТВ — с винипластовой трубкой.

Н

Основная часть

а рис. 15 показана конструкция разрядника РТВ. Разрядник состоит из винипластовой трубки 1, стержневого 4 и коль­цевого 5 электродов, закрытого 2 и открытого 3 наконечников и указателя срабатывания 7. Внешний электрод 6 ввинчивают в закрытый конец. Этот электрод снабжен отверстием для креп­ления рога внешнего искрового промежутка. Разрядники типа РТ выполняют па напряжения до 110 кв, типа РТВ— па все напряжения от 6 до 36 кв. Выбор разрядников производят по номинальному напряжению установки, а также по наибольше­му и наименьшему току, который они могут отключить. Важ­нейшим условием безаварийной работы разрядников является постоянство величины внешнего искрового промежутка.

Трубчатые разрядники являются основным видом разрядни­ков для защиты от перенапряжений в сельских электроустанов­ках. Их устанавливают на воздушных линиях в местах с ос­лабленной изоляцией, на пересечениях линий, а также на под­ходах воздушных линий к подстанциям.

Рис. 15. Трубчатый разрядник типа РТВ

Защитным промежутком (ПЗ) называют воздушный искро­вой промежуток, включенный параллельно защищаемой изоля­ции. Основными элементами конструкции защитных промежут­ков чаще всего являются металлические рога, по которым дуга поднимается кверху, удлиняется и гасится. Поэтому их иногда называют роговыми разрядниками. Один из рогов соединяют с проводом линии, а другой — с заземлителем. В отличие от раз­рядников защитные промежутки не имеют устройств для гаше­ния электрической дуги. Поэтому при срабатывании после про­боя защитного промежутка, когда он оказывается соединенным с сетью, очень часто образуется устойчивая дуга сопровождаю­щего тока, и установка отключается релейной защитой. Вслед­ствие этого защитные промежутки применяются только в сетях, снабженных А|ПВ. В разрядниках нет указанного недостатка. Дуга гасится раньше, чем подействует релейная защита.

Основная часть