Введение по установке РДИП
Воздушная линия > Установка длинно-искровых разрядников РДИП на ВЛЗ-10кВ УСТАНОВКА ДЛИННО-ИСКРОВЫХ РАЗРЯДНИКОВ ТИПА РДИП-10 НА ОПОРАХ ВЛ 10 KBС ЗАЩИЩЕННЫМИ ПРОВОДАМИ.Шифр 23.0067
Пояснительная записка 23.0067-ПЗ
1. Общая часть 1.1. Проект установки длинно-искровых разрядников типа РДИП-10 на опорах ВЛ 10 кВ с защищенными проводами разработан ОАО «РОСЭП» по договору от 26.09.2003 № 415 с ОАО «НПО Стример».1.2. В процессе эксплуатации ВЛ 6-10 кВ выявлены недостатки дугозащитных устройств типа SE20.1 и SE20.2 фирмы ENSTO (Финляндия).В частности, при прохождении ВЛЗ в лесистой местности при гололедообразовании или налипании снега ветви деревьев под тяжестью льда (снега) могут опускаться и перекрывать участки таких устройств, не имеющих изоляционного покрытия, и приводить к отключению линий.Кроме того, неоднократные межфазные замыкания при использовании устройств типа SE 20.1 и SE 20.2 могут привести к повреждению оборудования подстанций.1.3. В целях улучшения грозозащиты ВЛ 6-10 кВ с защищенными проводами научно-техническим советом ОАО РАО «ЕЭС России» от 24.03.2000 признано перспективным применение длинно-искровых разрядников (РДИП), основанных на принципе удлинения пути импульсного перекрытия для снижения вероятности перехода импульсного перекрытия в силовую дугу.1.4. Департамент научно-технической политики и международного сотрудничества и Департамент электрических сетей ОАО «ФСК ЕЭС» в информационном письме ИП-О2-2003(Э) от 25.04.2003 для повышения эксплуатационной надежности ВЛЗ 6-10 кВ рекомендовали устанавливать длинно-искровые разрядники петлевого типа (РДИП).2. Указания но применению 2.1. В данном проекте разработаны различные схемы креплений на промежуточных и анкерно-угловых опорах ВЛ длинно-искровых разрядников РДИП-10-4-УХЛ1 по ТУ 3414-023-45533350-2002 в следующих проектах:- Одноцепные железобетонные опоры со стойками С112, СВ110 и СВ105 ВЛ 10 кВ с защищенными проводами Шифр Л56-97.- Двухцепвые железобетонные опоры со стойками С112, СВ110 и СВ164 ВЛ 10 кВ с защищенными проводами Шифр Л57-97.- Железобетонные опоры для совместной подвески защищенных проводов ВЛ 10 кВ и самонесущих изолированных проводов одноцепной ВЛ 0,4 кВ. Шифр 19.0157.- Железобетонные опоры для совместной подвески защищенных проводов ВЛ 10 кВ и самонесущих изолированных проводов двух цепной ВЛ 0,4 кВ. Шифр 20.0027.- Переходные железобетонные опоры ВЛ 10 кВ с защищенными проводами. Шифр 21.0050.2.2. Для каждой опоры, разработанной в указанных проектах (п.2.1), даны указания по применению конкретного типа крепления РДИП-10 (документ 23.0067-05 и др.).2 3 На опорах одноцепной ВЛЗ 10 кВ устанавливается один разрядник РДИП-10, на опорах двухцепной ВЛЗ 10 кВ — два разрядника РДИП-10 (документ 23 0067-01); разрядники устанавливаются поочередно на фазахА, В, С, А и т.д.2.4. Перечень изделий на все крепления дан в документе 23.0067-04.2.5. Общий вид и спецификации для восьми типов креплений (Р1…Р8) даны на чертежах данного проекта.2.6. Рабочие чертежи траверс для креплений Р2 и Р5 даны в документах 23.0067-20 и 23.0067-21.2.7. Область применения разрядников РДИП-10 должна соответствовать требованиям ТУ 3414-023-45533350-2002.2.8. Вопрос применения РДИП-10 на ВЛЗ 10 кВ в акционерных обществах «Краснодарэнерго», «Ставропольэнерго», Ростовэнерго», «Астраханьэнерго» и «Волгоградэнерго» решается на местах с учетом распространения крупных птиц (орлов и др.) в зоне строительства ВЛ.
Схемы размещении длинно-искровых разрядников РДИП-10 на одноцепной и цвухцепной ВЛЗ-10 кВ 23.0067-01
Схема размещения длинно-искровых разрядников РДИП-10 на одноцепной ВЛЗ 10 кВ.
Схема размещения длинно-искровых разрядников РДИП-10 на двухцепной ВЛЗ 10 кВ.
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
Установка и монтаж разрядников.
Трубчатые разрядники устанавливаются непосредственно на опорах воздушных линий электропередач. Своей заземленной частью (наконечником) они крепятся зажимами-хомутами к верхней части (оголовку) опоры или к ее поперечным траверсам. Разрядники через внешние искровые промежутки подключаются ко всем трем фазам воздушной линии. В зависимости от номинального напряжения линии величина этих промежутков выбирается различной. Рис. 47. Установка разрядников типа PC на мачтовой подстанции 10/0,4 кВ: а — на верхней части опоры мачтовой подстанции, б — вместе с предохранителями ПК-10Н
Расположение разрядников при установке выбирают таким, чтобы исключить возможность перекрытия между фазами или на землю струей газов, вырывающихся из выхлопных отверстий разрядников при их срабатывании. Для разрядников типа РТ-10 длина выхлопа составляет 1,5 м, а диаметр выхлопного пучка газов на конце выхлопа — 1 м; те же данные для разрядников типа РТО-35 будут определяться цифрами: 2,5 и 1,5 м соответственно. Чтобы избежать скопления влаги в открытой части трубки, разрядники устанавливают под углом не менее 15°.
На рис. 46 показана установка трубчатых разрядников типа РТ на опорах линий напряжением 10 и 35 кВ. Разрядник 4 крепится хомутами 5 к металлической полосе, жестко закрепленной на траверсе или оголовке опоры. Величина внешнего искрового промежутка 2 между проводом линии и электродом 3 должна быть не менее 15—20 мм (для РТ-10) и 60—120 мм (для РТ-35). Меньшие значения искровых промежутков принимаются на подстанциях, при отсутствии средств грозозащиты, а большие — на линиях, при наличии на подстанциях вентильных разрядников. Концы проводов ВЛ закреплены на опорных штыревых изоляторах 1. Разрядники всех трех фаз подсоединяются к одному общему спуску заземления, сечение которого должно быть не менее 35 мм2.
При установке разрядников на подстанции потребителей их располагают на опорах, на которых монтируется мачтовая подстанция. Спуски от них также присоединяют сваркой к общему заземлению ТП. Расположение разрядников типа PC-10 вместе с высоковольтными предохранителями на поперечной траверсе мачтовой подстанции напряжением 10/0,4 кВ показано на рис. 47, б. Там же (рис. 47, а) показан вариант раздельной установки такого разрядника на верхней траверсе мачтовой подстанции. Натяжение провода воздушной линии воспринимается опорным штыревым изолятором. Рис. 48. Установка низковольтных разрядников типа РВН-0,5: а — на трансформаторе, б — соединение разрядника с выводами НН, в — крепление разрядника
Разрядники низкого напряжения, например типа РВН-0,5 устанавливаются непосредственно на выводах НН трансформаторов. Пример такой установки показан на рис. 48. Разрядник 1 подключается к выводам алюминиевой шинкой 3 сечением 35X4 мм. Крепление разрядника к кронштейну 2 осуществляется хомутом с помощью болтов 4 с гайками диаметром 10 мм. Кронштейн, выполненный из отрезка уголка, закрепляется под болты, стягивающие крышку трансформатора. Такая конструкция обеспечивает надежнее крепление разрядников; оно не требует специальных приспособлений и может быть выполнено в любой ремонтной мастерской.
Контрольные вопросы
- Какие виды перенапряжений вы знаете? Какое действие они оказывают на основное оборудование станций и подстанций?
- Какие защитные средства применяются для защиты сельских электроустановок от перенапряжений?
- Как устроены трубчатые и вентильные разрядники?
- Какие бывают молниеотводы и что такое защитная зона молниеотвода?
- Как защищаются от перенапряжений низковольтные линии и трансформаторные подстанции потребителей? Какие требования предъявляются к средствам защиты этих объектов?
- Приведите пример грозозащиты районной сельскохозяйственной подстанции напряжением 35/10 кВ.
- Назад
- Вперёд
Опорные
предназначены для изоляции проводов от опор. Опорные изоляторы работают на сжатие, растяжение или изгиб и подразделяются на штыревые (насаживаемые на опорные штыри или крючки) и стержневые, которые прикрепляются у основания болтами или винтами.
ОПОРНЫЕ | |||||
ШТЫРЕВЫЕ | СТЕРЖНЕВЫЕ | ||||
ФАРФОРОВЫЕ | СТЕКЛЯННЫЕ | ПОЛИМЕРНЫЕ | ФАРФОРОВЫЕ | СТЕКЛЯННЫЕ | ПОЛИМЕРНЫЕ |
ШФ 10Г, ШФ 20Г, ШФ 20Г1 | ШС 10, ШС 20, ШТИЗ 10, ШТИЗ 20 | ШПУ-10, ШПУ-20, ШПУ-35, НП-18, ТП-20, ОНШП-10-20, ОНШП-20-10, ОНШП-35-10, ОНШП-35-20 | ИОР10-7,5-III-УХЛ, И4-80 УХЛ, Т2 | ИШОС-10-8 (С4-80 II), ИШОС-10-20, ИШОС-20-10 | ОСК 4-10, ОСК 6-10, ОСК 12,5-10, ОСК 8-35, ОСК 10-35, ОСК 12,5-35, ОСК 10-110 ОТК 20-110 СТАН-6-110, СТАН-10-110 ОНШП-10-20, ОНШП-20-10, ОНШП-35-20 ИОРП-10 |
Для крепления изоляторов, в качестве комплектующих изделий предлагаем:
Разрядник РВО-6 У1
Марка разрядника : РВО-6 У1 Напряжение: 6 кВ
Масса: 3,2 кг
Разрядники РВО-6 У1 вентильные облегченные предназначены для защиты от атмосферных перенапряжений изоляции электрооборудования переменного тока частотой 50 и 60 Гц. Изготавливаются для сетей с любой системой заземления нейтрали. Разрядники РВО-6 У1 вентильные облегченные соответствуют ТУ16-521.232-77 и группе IV по ГОСТ 16357-83. Условное обозначение разрядника РВО-6 У1 Р — разрядник В — вентильный О — облегченный 6 — класс напряжения в кВ У — климатическое исполнение 1 — категория размещения
Технические характеристики разрядника РВО-6 У1
Наименование параметра | РВО-6 У1 |
Класс напряжения сети, кВ действующее | 6 |
Номинальное напряжение, кВ действующее | 7,5 |
Пробивное напряжение при частоте 50 Гц в сухом состоянии и под дождем, кВ действующее: — не менее — не более | 16 19 |
Импульсное пробивное напряжение при предразрядном времени от 2 до 20 мкс, кВ — не более | 32 |
Остающееся напряжение при волне импульсного тока 8/20 мкс, кВ, не более — с амплитудой тока 3000А — с амплитудой тока 5000А | 25 27 |
Выпрямленное испытательное напряжение при измерении тока утечки, кВ | 6 |
Ток утечки, мкА | 6 |
Токовая пропускная способность: — 20 импульсов тока волной 16/40 мкс, кА — 20 импульсов тока прямоугольной волной длительностью 2000 мкс, А | 5,0 75 |
Длина пути утечки внешней изоляции, см, — не менее | 18 |
Допустимое тяжение проводов, Н, — не менее | 300 |
Высота, (Н), мм, — не более | 294 |
Масса, кг — не более | 3,2 |
Гарантийный срок эксплуатации разрядника РВО-6 У1 составляет: 3 года со дня ввода в эксплуатацию.
Монтаж РМК-20 на штыревой изолятор
Разрядник своим креплением устанавливается непосредственно на штырь под изолятором. Причем кронштейн изначально должен быть слегка ослаблен для возможности регулировки его положения.
Угол смещения разрядника относительно оси провода должен находиться в пределах 30 градусов.
Также регулируется расстояние от кронштейна до нижней юбки изолятора — 30мм. Делать это лучше всего с помощью шаблона.
После регулировки болты кронштейна можно затягивать. Усилие затяжки 25Нм.
Между проводом СИП-3 и наконечником РМК-20 должен быть воздушный промежуток фиксированной величины. Для этого на провод монтируется универсальный зажим.
Для ВЛЗ с проводами СИП-3 зажим имеет прокалывающий шип.
Универсальный зажим затягивается в горизонтальном положении. Далее чтобы отрегулировать воздушный зазор, слегка откручиваете болтовое крепление и отводите разрядник в нужную сторону. Величину воздушного промежутка между концевым сферическим электродом и зажимом на СИП-3 прощу всего выставить по шаблону.
Этот зазор должен быть в следующих пределах:
для ВЛ-6-10кв — 40-60мм
для ВЛ-20кв — 50-70мм
Обратите внимание, что изгибать разрядник без ослабления его кронштейна запрещается. Иначе можете повредить внутренний армирующий элемент
Литература
- Telcordia Technologies Generic Requirements, GR-1089-CORE, Issue 4, June 2006, “Electromagnetic Compatibility and Electrical Safety – Generic Criteria for Network Telecommunications Equipment”.
- Telcordia Technologies, GR-974-CORE, Issue 3, June 2002, Generic Requirements for Telecommunications Line Protection Units (TLPU’s).
- IEEE C62.31; IEEE Standard Rev. Dec. 2006, Test Methods for low voltage gas tube surge protective device components.
- ITU-T K.12, February 2006, Characteristics of gas discharge tubes for the protection of telecommunications installations.
- ITU-T K.20, July 2003, Resistibility of telecommunication equipment installed in a telecommunications center to overvoltages and overcurrents.
- ITU-T K.21, July 2003, Resistibility of telecommunication equipment installed in customer premises to overvoltages and overcurrents.
- ГОСТ Р 51992-2011 «Устройства защиты от импульсных перенапряжений низковольтные. Часть 1. Устройства защиты от импульсных перенапряжений в низковольтных силовых распределительных системах. Технические требования и методы испытаний».
- Generic Requirements for Telecommunications Line Protector Units (TLPUs), Document Number GR-974, Issue Number 04, Issue Date Dec 2010.
- IEC 62305-4: 2010. Protection against lightning. Part 4. Electrical and electronic systems within structures.
- ГОСТ 2.727-68 «Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические в схемах. Разрядники, предохранители».
- Tim Ardley, First Principles of Gas Discharge Tube (GDT) Primery Protection, Bourns
- www.bourns.com
- https://www.bourns.com/ProductFamily.aspx?name=gdt&id=long_life
- https://www.bourns.com/ProductFamily.aspx?name=gdt&id=fast_acting
- Виктор Бугаев с соавторами «TBU: самовосстанавливающаяся быстродействующая защита по току и напряжению», НЭ №1 2015, стр. 42
- https://www.bourns.com/ProductFamily.aspx?name=gdt&id=premium
- UL 6500, “Audio/Video and Musical Instrument Apparatus for Household, Commercial, and Similar General Use.” Section 2.6
- https://www.bourns.com/ProductFamily.aspx?name=gdt&id=high_voltage
- https://www.bourns.com/ProductFamily.aspx?name=gdt&id=high_current
- https://www.bourns.com/ProductFamily.aspx?name=gdt&id=flat_gdt
- https://environment.nationalgeographic.com/environment/photos/lightning-general
- Bourns FLAT Technology, Gas Discharge Tube (GDT) Surge Arrestors, WHITE PAPER, 04/14, e/GDT1403.
- Bourns 2015 Series Gas Discharge Tube Surge Arrestor with FLAT Technology.
- SELECTION GUIDE, Bourns Circuit Protection Solutions. Telecom Circuit Protection.
- Сергей Хухтиков «Восстановить работоспособность!» Самовосстанавливающиеся PPTC-предохранители MultiFuse, НЭ №1 2015, стр. 37
- ГОСТ Р МЭК11 «Устройства защиты от импульсных перенапряжений низковольтные. Часть 12. Устройства защиты от импульсных перенапряжений в низковольтных силовых распределительных системах. Принципы выбора и применения».
- https://www.bourns.com/data/global/pdfs/Bourns_VDSL_Driver_Side_Prot_PortNote.pdf.
•••
Общее устройство и принцип работы
Высокочастотное оборудование защищается не только молниеотводами, но и с помощью высоковольтных разрядников. Каждый из них состоит из двух основных частей – электродов и устройства для гашения дуги.
Один из электродов устанавливается на защищаемую цепь, а к другому подводится заземление. Между ними образуется пространство, известное как искровой промежуток. Когда напряжение достигает определенного значения, наступает пробой искрового промежутка между двумя электродами. За счет этого с защищаемого участка цепи снимается перенапряжение. Основным техническим требованием, предъявляемым к разряднику, является определенный уровень гарантированной электрической прочности в условиях промышленной частоты. То есть, при нормальном режиме работы сети разрядник не должен пробиваться.
После пробоя в действие вступает дугогасительное устройство. Под действием импульса повышается ионизация искрового промежутка, в результате чего пробивается фазное напряжение, действующее в нормальном режиме. Оно приводит к короткому замыканию и срабатыванию защитных устройств на этом участке. Основной задачей дугогасительного устройства как раз и является скорейшее устранение замыкания, до срабатывания средств защиты.
Постоянное напряжение сети
Когда ограничители перенапряжения подключены к энергосистеме, они находятся под постоянным воздействием рабочего напряжения. В зависимости от характеристик разрядника, существуют разные пределы уровня постоянного напряжения. Это называется максимальное длительное рабочее напряжение (MCOV) разрядника. Необходимо выбирать ограничитель перенапряжения с такими характеристиками, чтобы максимальное длительно напряжение в энергосистеме, где будет установлено устройство, равнялось или было ниже MCOV разрядника. Следует учитывать как конфигурацию электросети (звезда или треугольник), так и тип подключения разрядника (линейное или фазное). В большинстве случаев ограничители перенапряжения имеют соединение «фаза-земля»
Если же устройство имеет линейное подключение, стоит обратить внимание на межфазное напряжение. В дополнение к этому, для определения оптимальных параметров разрядника необходимо принимать в расчет также и конфигурацию заземления системы – глухое заземление или эффективное заземление (резистивное заземление, временное заземление, отсутствие заземления)
Это ключевой фактор при выборе и применении ограничителя перенапряжения. Если конфигурация заземления системы неизвестна, читатель должен предположить, что система не заземлена. В таком случае стоит выбрать разрядник с более высоким постоянным напряжением сети и/или уровнем MCOV. Также необходимо обратить особое внимание он на особые области применения разрядника, как, например, третичная обмотка трансформатора, где один из углов треугольника имеет постоянное заземление. В данном случае нормальное напряжение, постоянно воздействующее на разрядник, будет полностью линейным, даже если ограничитель перенапряжения имеет подключение «фаза-земля».
Примеры некоторых из оценок максимальных длительных рабочих напряжений для полимерных разрядников TRANQUELL Дженерал Электрик отмечены в Таблице 2 ниже.
Полимерные разрядники TRANQUELL | |||||||||
8/20 мкс Максимальное напряжение разряда — кВ пик | |||||||||
Номинальное напряжение kVirms | МКОВ kVirms | 0.5 мкс 10 кА макс IR-kV пик | Переключение максимума перенапряжения IR-kV пик | 1.5 kA | 3 kA | 5 kA | 10 kA | 20 kA | 40 kA |
3 | 2.55 | 8.4 | 6.0 | 6.4 | 6.7 | 7.1 | 7.6 | 8.4 | 9.6 |
6 | 5.10 | 16.7 | 11.9 | 12.8 | 13.5 | 14.1 | 15.2 | 16.8 | 19.1 |
9 | 7.65 | 25.0 | 17.8 | 19.2 | 20.2 | 21.1 | 22.7 | 25.1 | 28.3 |
10 | 8.40 | 27.8 | 19.8 | 21.4 | 22.5 | 23.5 | 25.3 | 28.0 | 31.8 |
12 | 10.2 | 33.3 | 23.7 | 25.6 | 26.9 | 28.1 | 30.3 | 33.5 | 38.1 |
15 | 12.7 | 41.7 | 29.7 | 32.0 | 33.7 | 35.2 | 37.9 | 42.0 | 47.6 |
18 | 15.3 | 50.1 | 35.6 | 38.4 | 40.4 | 42.3 | 45.5 | 50.0 | 57.2 |
21 | 17.0 | 56.3 | 40.1 | 43.2 | 45.5 | 47.6 | 51.2 | 56.7 | 64.4 |
24 | 19.5 | 63.9 | 45.5 | 49.1 | 51.6 | 54.0 | 58.1 | 64.3 | 73.0 |
27 | 22.0 | 72.9 | 51.9 | 56.0 | 58.9 | 61.6 | 66.3 | 73.4 | 83.3 |
30 | 24.4 | 80.4 | 57.2 | 61.7 | 64.9 | 67.9 | 73.1 | 80.9 | 91.9 |
36 | 29.0 | 95.9 | 68.3 | 73.6 | 77.4 | 81.0 | 87.2 | 96.5 | 109.6 |
39 | 31.5 | 104.2 | 74.2 | 80.0 | 84.1 | 88.0 | 94.7 | 104.8 | 119.0 |
45 | 36.5 | 120.9 | 86.1 | 92.8 | 97.6 | 102.1 | 109.9 | 121.7 | 138.1 |
48 | 39.0 | 128.7 | 91.6 | 98.8 | 103.9 | 108.7 | 117.0 | 129.5 | 147.1 |
54 | 42.0 | 144.4 | 102.8 | 110.9 | 116.6 | 122.0 | 131.3 | 145.3 | 165.0 |
60 | 48.0 | 163.5 | 116.4 | 125.5 | 132.0 | 138.0 | 148.6 | 164.5 | 186.8 |
66 | 53.0 | 179.9 | 128.0 | 138.1 | 145.2 | 151.8 | 163.5 | 181.0 | 205.5 |
72 | 57.0 | 191.8 | 136.6 | 147.3 | 154.9 | 162.0 | 174.4 | 193.1 | 219.2 |
90 | 70.0 | 241.8 | 172.1 | 185.6 | 195.2 | 204.2 | 219.8 | 243.3 | 276.3 |
96 | 76.0 | 257.4 | 183.2 | 197.6 | 207.8 | 217.4 | 234.0 | 259.0 | 294.1 |
108 | 84.0 | 288.9 | 205.6 | 221.8 | 233.2 | 244.0 | 262.6 | 290.7 | 330.1 |
120 | 98.0 | 326.9 | 241.3 | 251.0 | 263.9 | 276.1 | 297.2 | 329.0 | 373.6 |
132 | 106.0 | 362.7 | 267.7 | 278.5 | 292.8 | 306.3 | 329.7 | 365.0 | 414.4 |
144 | 115.0 | 386.1 | 285.0 | 296.5 | 311.7 | 326.1 | 351.0 | 388.6 | 441.2 |
Примеры выполнения схем грозозащиты.
Защиту оборудования сельских станций (генераторов и трансформаторов) осуществляют с помощью стержневых и тросовых молниеотводов и разрядниками, ограничивающими амплитуду волны. Комплекты трубчатых разрядников монтируют в конце подхода линии к станции, а у зажимов генератора устанавливают вентильные разрядники, предназначенные для защиты вращающихся машин (типа РВВМ). Защита генераторов 0,4 кВ, работающих непосредственно на воздушную сеть, осуществляется разрядниками типа РВН и конденсаторами с испытательным напряжением не ниже 2 кВ. Дополнительно к этому на подходах линии выполняют защитные заземления — на расстоянии 50 и 100 м с сопротивлениями не выше 30 Ом каждое.
Места пересечения воздушных линий, подсоединения кабельных вставок к ним и разъединительные пункты защищаются трубчатыми разрядниками. Они устанавливаются на тех же опорах, на которых закрепляется кабельная муфта или разъединитель. Схема грозозащиты подстанции потребителей напряжением 6— 10/0,4 кВ с несколькими отходящими линиями показана на рис. 45, а. Ввод к трансформатору мощностью 160—250 кВА защищается облегченным вентильным разрядником наружной установки типа PC-10. За трансформатором (т. е. рядом с ним) установлен комплект низковольтных вентильных разрядников типа РВН-0,5. Оба аппарата присоединяются к общему заземлению подстанций.
Для повышения надежности работы оборудования ТП, на подходе линии, могут быть дополнительно установлены трубчатые разрядники (в 100— 200 м от ТП). Их присоединяют к заземляющему устройству, величина которого ограничивается до 10 Ом. Рис. 46. Установка трубчатых разрядников типа РТ:
а — на опорах воздушных линий 10 кВ, б—на опорах воздушных линий 35 кВ; 1— штыревой изолятор; 2 — искровой промежуток, 3 — электрод, 4 —разрядник, 5 —хомуты Оборудование подстанций напряжением 35/6—10 кВ защищается от волн, приходящих с линии, вентильными разрядниками, устанавливаемыми на шинах трансформатора рядом с ним, или на каждой системе шин. На последней опоре каждой питающей линии устанавливается комплект трубчатых разрядников и второй такой же комплект — на одной из опор воздушной линии на расстоянии 100—200 м от подстанции. Сопротивление заземления разрядников линии должно быть не выше 10 Ом.
При мощности подстанции 1600 кВА и выше, кроме вентильных разрядников на шинах и двух комплектов трубчатых разрядников, на подходе воздушной линии 35 кВ к подстанции навешивают трос. Он защищает питающую линию от прямого удара молнии. Схема грозозащиты сельской подстанции для этого случая показана на рис. 45, б.
Длина защитного троса составляет обычно 1—1,5 км. Трос заземляют на каждой опоре по всей длине подхода. Сопротивление такого заземления должно лежать в пределах 10 Ом. Трубчатые разрядники на подходе устанавливают на опорах в начале и конце крепления защитного троса (он заканчивается на последней концевой опоре перед подстанцией). Незащищенный тросом ввод от концевой опоры до РУ обязательно должен перекрываться защитной зоной стержневого молниеотвода. Сопротивление заземления трубчатых разрядников, установленных в начале и конце троса, должно быть не выше 10 Ом.
Конструкция
Конструктивно зажим СИП состоит из:
- Влагозащищенного или герметичного корпуса (последний предпочтительнее).
- Своеобразной внутренней «клеммы» из одной или нескольких симметричных пластин с шипами пирамидальной формы, которые располагаются в каждом из гнезд.
- Системы крепления, основанной на применении срывной калиброванной головки винта.
- Дополнительной системы размыкания зажима, предназначенной для экстренного снятия.
Внутри корпуса находится специальная смазка, которая герметизирует место прокола, не допуская контакта с проводом воды и воздуха. Этому же способствует специфическая форма зубьев.
Стягивается зажим для СИП обыкновенным болтом с головкой на 13, реже на 17. Всего в системе предусмотрено два болта — один со срывной головкой, другой обычный, который при необходимости можно ослабить, чтобы вытащить провод и разобрать всю конструкцию.
Гнезд для проводов бывает 2 или 4. Они могут быть различного диаметра, например, 16–120 и 6–50. Здесь первая группа цифр — сечение основного провода, вторая — дополнительно подключаемого. Одно из достоинств зажимов СИП — в том, что они (в известных пределах) подгоняются под кабели различных калибров.
Существует два основных вида этих соединителей — со срывной головкой и с динамометрическим ключом, по которому можно выставить усилие зажима. В моделях со срывной головкой срыв происходит при усилии от 9 до 20 Ньютонов (в зависимости от модели). Такого же усилия сжатия необходимо достичь при использовании модификации с динамометрическим ключом, так как необходимо, чтобы зубцы прокололи изоляцию и надежно вошли в металл жилы. При этом зубцы значительно деформируются — именно это, в сочетании со срывом головки зажимного болта, делает зажим для СИП одноразовым. Дело в том, что, в целях борьбы с образованием окислов, пластина с шипами в зажимах выполняется из сравнительно мягкого алюминиевого сплава. В этом его отличие от «прокалывающих» клеммников.
Электрический контакт между соединительными винтами и зубчатыми пластинами отсутствует. Корпуса выполняются из различных полимерных материалов, устойчивых к ультрафиолету и нередко имеющих дополнительное армирование стекловолокном.
Особенность эксплуатации и конструкция облегченного вентильного разрядника
Защитный аппарат относится к категории оборудования опорно-подвесного исполнения. Корпус разрядника РВО-10 У1 представляет собой герметичную фарфоровую оболочку, исключающую негативное воздействие окружающей среды на элементы во внутренней части устройства на протяжении всего срока эксплуатации. Разрядник предназначен для применения в условиях:
- с температурой внешней среды от -45 до +40° C;
- неограниченными значениями влажности воздуха;
- на высоте, не превышающей 1000 м над уровнем моря.
Последовательное соединение в конструкции искровых промежутков и рабочего резистора с нелинейными значениями вольтамперной характеристики способствует резкому уменьшению сопротивления при возникновении импульсных перенапряжений, представляющих опасность для имеющейся в системе изоляции.
Разрядники рво эксплуатируются при любых системах заземления нейтрали. Принцип работы вентильного разрядника основан на протекании через аппарат импульсного тока с высокими значениями. Одновременно в электрической сети сохраняется стабильное напряжение, обеспечивающее безопасную работу приборов и оборудования.
Марка разрядника : РВО-10Н
Напряжение: 10 кВ
Масса: 4кг
Разрядники РВО-10 Н1 вентильные облегченные предназначены для защиты от атмосферных перенапряжений изоляции электрооборудования переменного тока частотой 50 и 60 Гц. Изготавливаются для сетей с любой системой заземления нейтрали. Разрядники РВО-10 Н1 вентильные облегченные соответствуют ТУ16-521.232-77 и группе IV по ГОСТ 16357-83. Условное обозначение разрядника РВО-10 Н1 Р — разрядник В — вентильный О — облегченный 10 — класс напряжения в кВ Н — повышенной надежности 1 — категория размещения
Технические характеристики разрядника РВО-10 Н1
Наименование параметра | РВО-10 Н1 |
Класс напряжения сети, кВ действующее | 10 |
Номинальное напряжение, кВ действующее | 12,7 |
Пробивное напряжение при частоте 50 Гц в сухом состоянии и под дождем, кВ действующее: — не менее — не более | 26 30,5 |
Импульсное пробивное напряжение при предразрядном времени от 2 до 20 мкс, кВ — не более | 48 |
Остающееся напряжение при волне импульсного тока 8/20 мкс, кВ, не более — с амплитудой тока 3000А — с амплитудой тока 5000А | 43 45 |
Выпрямленное испытательное напряжение при измерении тока утечки, кВ | 10 |
Ток утечки, мкА | 6 |
Токовая пропускная способность: — 20 импульсов тока волной 16/40 мкс, кА — 20 импульсов тока прямоугольной волной длительностью 2000 мкс, А | 5,0 75 |
Длина пути утечки внешней изоляции, см, — не менее | 26 |
Допустимое тяжение проводов, Н, — не менее | 300 |
Высота, (Н), мм, — не более | 411 |
Масса, кг — не более | 4,0 |
Гарантийный срок эксплуатации разрядника РВО-10 Н1 составляет: 11,5 лет хранения и эксплуатации (из них 10 лет эксплуатации под напряжением)
Принцип работы длинно – искрового разрядника РДИП — 10
Принцип работы длинно – искрового разрядника основываются на использовании эффекта скользящего разряда, который обеспечивает большую длину импульсного перекрытия по поверхности разрядника, и предотвращении за счет этого перехода импульсного перекрытия в силовую дугу тока промышленной частоты.
При возникновении на проводе воздушной линии ВЛ индуктированного грозового импульса искровой воздушный промежуток между проводом ВЛ и высоковольтным электродом разрядника пробивается, и напряжение прикладывается к изоляции между металлической трубкой и металлическим стержнем петли, соединённым с кронштейном и имеющим потенциал опоры ( заземление опор ).
Под воздействием приложенного импульсного напряжения во время грозы, вдоль поверхности изоляции петли от металлической трубки к кронштейну разрядника (по плечу с промежуточными электродами) развивается скользящий разряд. Вследствие эффекта скользящего разряда вольт-секундная характеристика разрядника расположена ниже, чем вольт-секундная характеристика изолятора, значит при воздействии грозового перенапряжения разрядник перекрывается, а в данный момент изолятор нет. После прохождения импульсного тока молнии разряд гаснет, не переходя в силовую дугу, что предотвращает возникновение короткого замыкания, повреждение провода и отключение воздушной линии ВЛ.
Более подробно о разряднике длинно — искровом: Физическая закономерность, связанная с переходом импульсного перекрытия в силовую дугу, исследования проводились в разных лабораториях мира. На основании обобщения результатов этих исследований и приобретенного опыта эксплуатации действующих воздушных линии ВЛ в России было принято нормативное соотношение, позволяющее оценивать вероятность возникновения силовой дуги при грозовых перекрытиях изоляции:
Ρ(д)=(1,59UхJхI-6) х 10-²= (1,59E-6)х10-²
где Е=U(ф)/l — средняя напряженность электрического поля вдоль пути перекрытия, кВ/м;
U(ф) — фазное напряжение линии, кВ/м;
l — длина пути перекрытия, м.
Как видно из формулы, при заданном номинальном напряжении вероятность возникновения дуги приблизительно обратно пропорциональна длине пути перекрытия. Значит за счет увеличения l (длинны пути) можно снизить вероятность установления силовой дуги, следовательно, значительно сократить число отключений линий. Данный способ защиты от молнии реализует этот принцип за счет использования специальных разрядников.
Разрядный элемент РДИП — 10, вдоль которого развивается скользящий разряд, имеет длину, в несколько раз превышающую длину защищаемого изолятора линии. Конструкция разрядника обеспечивает его более низкую импульсную электрическую прочность по сравнению с защищаемой изоляцией. Главной особенностью длинно-искрового разрядника является то, что вследствие большой длины импульсного грозового перекрытии вероятность установления дуги короткого замыкания сводится к нулю.
Технические характеристики длинно – искрового разрядника РДИП — 10
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.
Класс напряжения, кВ | 6, 10 |
Длина перекрытия по изоляционной поверхности, мм, не менее | 360 |
Искровой промежуток, мм | 20-40 |
Импульсное разрядное напряжение, кВ, не более | 120 |
Импульсное напряжение, выдерживаемое внутренней изоляцией, кВ, не менее | 300 |
Одноминутное переменное напряжение, кВ, не менее: — в сухом состоянии — под дождем | 38 28 |
Выдерживаемый импульсный ток 8/20 мкс, кА, не менее | 40 |
Гашение дуги тока двухфазного КЗ на землю с действующем значением периодической составляющей при наибольшем рабочем напряжении ВЛ до 12 кВ, кА | 0,6 |
Масса, кг | 2,4 |
Наиболее распространенные схемы установки разрядников длинно – искровых РДИП-10
Схема размещения длинно-искровых разрядников РДИП-10 на одноцепной ВЛЗ 10 кВ на опорах анкерного типа:
Установка разрядника РДИП-10 на одноцепных угловых промежуточных опорах:
Установка разрядника РДИП-10 на повышенных угловых промежуточны опорах:
1. ТУ 34130-023-45533350-2002 | РДИП-10 |
2. ГОСТ2590-88 | Круг 22 L=120 |
3. ГОСТ 5915-70 | Гайка М12 |
Монтаж разрядника на подвесной изоляции ПС-70
Разрядник закрепляется сверху на серьге подвесного изолятора.
Угол смещения элемента разрядника от оси провода — 30 градусов.
Выставив угол, кронштейн затягивается. Далее регулируете зазоры. Расстояние по горизонтали между юбкой верхнего изолятора и электродом разрядника должно быть примерно 30мм. Выставив его затягиваете все гайки.
Универсальный зажим здесь устанавливается максимально близко, вплотную к поддерживающему зажиму гирлянды.
При монтаже индикатора срабатывания соблюдайте его вертикальное расположение. В то же время он должен располагаться под сферическим электродом разрядника.
Установка на натяжную гирлянду
Первым делом ослабляете крепление плеч разрядника. После чего РДИП отделяется от крепежа.
Кронштейн разворачивается на 180 градусов и одевается только на одно из плеч.
Делается это для того, чтобы петлю разрядники можно было продеть через провод СИП не разрывая его. Теперь оба плеча можно вновь затянуть.
Закрепляете кронштейн крепления на верхней серьге гирлянды и выставляете воздушный зазор. Он замеряется между центральным электродом на разряднике и ближайшей металлической частью арматуры.
Если нет возможности закрепить РДИП за гирлянду, то используют подходящие крепления траверс и укосов.
Разновидности крепежа и расстояния для петлевого разрядника на ВЛЗ-6-10кв:
Угловая анкерная опораПовышенная угловая промежуточнаяУгловая промежуточнаяДвухцепная угловая промежуточнаяДвухцепная анкернаяУгловая анкернаяОдноцепная угловая промежуточная
Назначение и технические данные разрядника РВО-10 У1
Трехлетний срок гарантии на вентильные разрядники РВО-10 У1 подтверждает качество исполнения и длительную работоспособность устройства, рассчитанного на применение в электросетях с классом напряжения в 10 киловольт и частотой 50 и 60 Гц. Компактные габариты и небольшая масса облегченного разрядника намного облегчают транспортировку и монтаж оборудования.
Компания ПВС-Энерго осуществляет реализацию вентильных разрядников РВО-10 У1 с оптимальными техническими характеристиками для эффективной защиты электрооборудования в сетях с переменными значениями тока от перенапряжений различного вида. Устройства совмещают умеренную стоимость с высоким качеством, позволяющим эксплуатировать разрядник намного дольше гарантийного срока.