안전 밸브: 작동 원리 및 특성

밸브 작동 장치 및 원리

밸브 리미터의 주요 요소는 스파크 갭과 비선형 저항기이며 활선과 보호 절연체와 병렬로 접지 사이에 직렬로 연결됩니다.

피뢰기에 낙뢰 서지 임펄스가 가해지면 스파크 갭이 끊어지고 피뢰기를 통해 전류가 흐릅니다. 따라서 리테이너가 작동됩니다. 스파크 갭이 끊어지는 전압을 피뢰기의 항복 전압이라고 합니다.

스파크 갭이 파괴된 후 스파크 갭의 전압, 즉 스파크 갭이 보호하는 절연체의 전압은 임펄스 전류 Azi on의 곱과 동일한 값으로 감소합니다. 직렬 저항 저항 R과.이 전압을 잔류 전압 Ubasn이라고합니다. 그 값은 일정하게 유지되지 않고 스파크 갭을 통과할 때 임펄스 전류의 크기 변화에 따라 변합니다.그러나 피뢰기의 전체 작동 시간 동안 잔류 전압이 보호 절연체에 위험한 값까지 상승해서는 안 됩니다.

쌀. 1. 전기 회로도 밸브를 켭니다. IP — 스파크, Rn — 비선형 저항 저항, U — 낙뢰 과전압 임펄스, 그리고 — 보호 대상의 절연.

임펄스 전류가 피뢰기를 통해 흐르는 것을 멈춘 후에도 주파수 전압으로 인한 전류는 계속 흐릅니다. 이 전류를 동반 전류라고 합니다. 어레스터의 스파크 갭은 다음 아크가 처음으로 0을 교차할 때 안정적으로 소멸되도록 해야 합니다.

쌀. 2. 밸브 작동 전후의 전압 펄스의 모양. Tp는 스파크 갭의 반응 시간(방전 시간), Azi는 방전기의 임펄스 전류입니다.

밸브 공급 전압

스파크 갭에서 아크를 소멸시키는 신뢰성은 후속 전류를 소멸시키는 순간 피뢰기 공급 주파수의 전압 값에 따라 달라집니다. 리미터의 스파크 갭이 수반되는 전류를 확실하게 차단하는 전압의 최대 값을 최대 허용 전압 또는 댐핑 전압 Ugash라고합니다.

밸브 리미터의 냉각 전압 크기는 작동하는 전기 설비의 작동 모드에 따라 결정됩니다. 뇌우 동안 한 위상에서 접지로의 동시 단락과 다른 손상되지 않은 위상의 밸브 리미터 작동이 있을 수 있으므로 이 경우 이러한 위상의 전압이 상승합니다. 밸브의 퀀칭 전압은 이러한 전압 증가를 고려하여 선택됩니다.

분리된 중성점이 있는 네트워크에서 작동하는 리미터의 경우 소화 전압은 Uburning = 1.1 x 1.73 x Uf = 1.1 Un으로 가정합니다. 여기서 Uf는 작동 단계의 전압입니다.

이것은 한 위상이 접지로 단락될 때 손상되지 않은 위상의 전압을 선형으로 증가시키고 사용자의 전압 조정으로 인해 또 다른 10%까지 증가할 가능성을 고려합니다. 따라서 피뢰기의 최고 작동 전압은 Unom 네트워크 정격 전압의 110%입니다.

솔리드 접지 중성점이 있는 네트워크에서 작동하는 피뢰기의 경우 급랭 전압은 1.4 Uf, t.d입니다. 공칭 네트워크 전압의 0.8: Ubreakdown = 1.4 Uf = 0.8 UNo. 따라서 이러한 피뢰기는 때때로 80%라고 합니다.

밸브의 스파크 갭

밸브 스파크 갭은 다음 요구 사항을 충족해야 합니다. 최소한의 확산으로 안정적인 항복 전압, 평평한 볼트-초 특성, 반복된 작동 후 항복 전압을 변경하지 않음, 처음 0을 통과할 때 잔전류의 아크를 소멸시킵니다. 이러한 요구 사항은 작은 에어 갭이 있는 단일 스파크 갭에서 조립되는 다중 스파크 갭으로 충족됩니다. 단일 양초는 직렬로 연결되며 각각의 최대 허용 전압은 약 2kV입니다.

아크를 짧은 아크로 단일 스파크 갭으로 분할하면 밸브 어레스터의 아크 억제 특성이 증가하는데, 이는 아크의 강렬한 냉각과 각 전극에서의 큰 전압 강하(음극 전압 강하 효과)로 설명됩니다.

대기 과전압에 노출되었을 때 밸브 방전기에서 스파크 갭의 항복 전압은 볼트-초 특성, 즉 과전압 펄스의 진폭에 대한 방전 시간의 의존성에 의해 결정됩니다. 방전 시간은 서지 펄스의 시작부터 피뢰기의 스파크 갭의 고장까지의 시간입니다.

효과적인 절연 보호를 위해 볼트-초 특성은 피뢰기의 볼트-초 특성보다 높아야 합니다. 볼트-초 특성의 변위는 피뢰기 자체와 피뢰기 모두에서 방전 전압 전파 영역의 존재로 인해 작동 중 우발적으로 절연이 약화되는 경우 보호의 신뢰성을 유지하는 데 필요합니다. 보호 절연.

보호기의 볼트-초 특성은 평평한 모양이어야 합니다. 가파른 경우 그림과 같이. 점선이있는 3은 개별 볼트 초 특성을 가진 각 유형의 장비에 자체 특수 리미터가 필요하기 때문에 피뢰기가 보편성을 잃을 것이라는 사실로 이어질 것입니다.

쌀. 3. 밸브 리미터의 볼트-초 특성 및 이에 의해 보호되는 절연체.

비선형 저항기. 두 가지 반대되는 요구 사항이 부과됩니다. 번개 전류가 통과하는 순간 저항이 감소해야 합니다. 수반되는 주파수 전력 전류가 통과하면 반대로 증가해야합니다.이러한 요구 사항은 적용되는 전압에 따라 변하는 카보런덤의 저항을 충족합니다. 적용 전압이 높을수록 저항이 낮아지고 반대로 적용 전압이 낮을수록 저항이 커집니다.

또한 능동 저항 인 carburund의 직렬 연결 저항은 수반되는 전류와 전압 사이의 위상 변이를 줄이고 동시에 0 값을 통과하면 아크 소멸이 촉진됩니다.

전압이 증가함에 따라 배리어 층의 저항 값이 감소하여 상대적으로 작은 전압 강하로 큰 전류의 통과를 보장합니다.

HTML 클립보드 스파크 갭을 통과하는 전류 값(전류-전압 특성)에 대한 스파크 갭 양단의 전압 의존성은 대략 다음 방정식으로 표현됩니다.

유 = CAα,

여기서 U는 비선형 저항 밸브 보호기의 저항 양단의 전압, I - 비선형 저항을 통과하는 전류, C는 1A 전류에서의 저항과 수치적으로 동일한 상수, α 환기 계수는 .

계수 α가 작을수록 비선형 저항을 통과하는 전류가 변할 때 비선형 저항의 전압 변화가 적고 밸브의 잔류 전압이 적습니다.

밸브 리미터 인증서에 제공된 잔류 전압 값은 정규화된 임펄스 전류에 대해 제공됩니다. 이 전류의 값은 3,000-10,000A 범위입니다.

각 전류 펄스는 직렬 저항에 파괴 흔적을 남깁니다. 개별 카보런덤 입자의 장벽 층이 파괴됩니다.전류 펄스가 반복적으로 통과하면 저항이 완전히 고장 나고 어레스터가 파손됩니다. 저항기의 완전한 고장이 빠를수록 전류 펄스의 진폭과 길이가 커집니다. 따라서 밸브 제한 장치의 유량이 제한됩니다. 밸브 제한 장치의 처리량을 평가할 때 직렬 저항과 스파크 갭의 처리량이 모두 고려됩니다.

저항은 리미터 유형에 따라 진폭이 있는 20/40 µs 지속 시간의 20 전류 펄스를 손상 없이 견뎌야 합니다. 예를 들어 전압이 3 - 35kV인 RVP 및 RVO 유형 피뢰기의 경우 전류 진폭은 5000A이고 전압이 16 - 220kV - 10,000A인 RVS 유형의 경우 전압이 있는 RVM 및 RVMG입니다. 3 - 500kV - 10,000A.

밸브 스파크 갭의 보호 특성을 높이려면 직렬 비선형 저항기의 밸브 계수 α를 줄이는 동시에 스파크 갭의 아크 억제 특성을 높여 잔류 전압을 줄여야 합니다.

스파크 갭의 아크 억제 특성을 높이면 차단된 션트 전류를 증가시킬 수 있으므로 직렬 저항의 저항을 줄일 수 있습니다. 현재 밸브의 기술적 개선은 이러한 라인을 따라 수행됩니다.

밸브 리미터 회로에서 접지 장치는 매우 중요합니다. 접지가 없으면 피뢰기가 작동하지 않습니다.

밸브 리미터의 접지와 이에 의해 보호되는 장비가 결합됩니다.어떤 이유로 밸브 리미터가 보호 장비와 분리된 경우 접지, 그 값은 장비의 격리 수준에 따라 정규화됩니다.

구속 장치 설치

철저한 검사 후 스톱을 지지 구조물에 설치하고 필요한 경우 판금 섹션의 베이스 아래에서 패딩이 있는 수평 및 수직을 확인하고 볼트 클램프를 사용하여 지지대에 고정합니다.