파이프 스토퍼 - 장치, 기능, 응용, 장단점
피뢰침의 사용은 전기 설비, 특히 전력선에 대한 낙뢰 손상을 완전히 배제하지 않습니다. 가공 전력선에 대한 낙뢰 확률이 상대적으로 높을 수 있고 또한 도체를 전혀 보호하지 않고 수행되는 경우가 많기 때문입니다. . 번개가 치는 동안 라인에서 발생하는 과전압은 변전소에 도달하여(서지라고도 함) 그곳에 설치된 장비의 절연에 위험을 초래할 수 있습니다.
절연 구조의 손상을 방지하기 위해 스파크, 볼트-초(그 특성은 보호된 절연의 볼트-초 특성 아래에 있어야 함)를 포함합니다.이 조건이 충족되면 과전압 파동의 강하는 모든 경우에 스파크 갭의 파괴를 일으키고 스파크 갭과 보호된 절연체 양단의 전압이 급격히 강하("중단")됩니다. 스파크 갭은 전기 설비의 산업 주파수 전압(수반되는 전류)으로 인해 흐르기 시작합니다.
접지된 중성선이 있거나 2상 또는 3상 스파크 갭 오류가 발생한 경우 후속 아크가 꺼지지 않을 수 있으며 이 경우 임펄스 오류는 안정적인 단락 회로가 되어 설치 . 따라서 이러한 설치 중단을 방지하려면 스파크 갭을 통해 다음 아크를 소멸시켜야 합니다.
과전압에 대한 절연 보호 기능을 제공할 뿐만 아니라 릴레이 보호 기간보다 짧은 시간 내에 다음 아크를 끄는 장치를 보호 갭(PZ)이라고 하는 기존 양초와 달리 보호 피뢰기라고 합니다.
함께 파이프 정지 판막 리테이너의 주요 유형입니다. 후속 아크 소호 원리가 다릅니다. 튜브 어레스터에서 아크는 강렬한 종방향 버스트를 생성하여 꺼지고 밸브 어레스터에서는 스파크 갭과 직렬로 연결된 추가 저항을 통해 후속 전류가 감소하여 아크가 꺼집니다.
튜브 스파크 갭(그림 1, a)은 절연 가스 발생 재료로 만들어진 튜브(2)이며 내부에는 로드 전극(3)과 플랜지(4)로 형성된 규제되지 않은 아크 소호 갭(S1)이 있습니다.스파크는 외부 스파크 갭에 의해 작동 전압과 분리되는데, 이는 튜브(2)가 누설 누출의 영향으로 가스 생성 물질의 분해로 인해 전압 하에서 장기간 존재하도록 의도되지 않았기 때문입니다. 리미터의 두 번째 플랜지 1은 접지됩니다.
쌀. 1. 튜브 피뢰기: a — 장치 및 스위칭 회로, b — 다이어그램의 일반적인 표기법, c — 피뢰기의 전압, d — 등가 회로.
네트워크에 과전압이 있으면(그림 1, c) 스파크 갭이 모두 끊어지고 과전압 파동(곡선 1)이 중단됩니다. 펄스 방전에 의해 생성된 경로를 따라 수반 전류가 흐르기 시작하고 스파크 방전이 아크 방전으로 바뀌며 수반 전류의 아크 채널의 고온 작용으로 방출과 함께 튜브의 재료가 분해됩니다. 많은 양의 가스의 경우 압력이 급격히 증가하고 (최대 수십 기압) 가스가 플랜지 개구부 4를 통해 강제로 배출되어 강렬한 종 방향 폭발이 발생합니다. 결과적으로 전류가 처음으로 0을 통과하면 아크가 꺼집니다.
스파크 갭이 트리거되면 길이 1.5~3.5m, 폭 1~2.5m의 토치 형태로 백열 이온화 가스를 방출하고(스파크 갭의 공칭 전압에 따라 다름) 소리가 들립니다. 나는 들었다. 따라서 상간 고장을 방지하기 위해서는 어레스터를 설치할 때 인접상의 통전부가 방전영역으로 떨어지지 않도록 해야 한다.어레스터의 트리핑 전압은 외부 스파크 갭의 거리를 변경하여 조정할 수 있지만 어레스터가 너무 자주 트립되어 마모가 증가하기 때문에 특정 최소값 아래로 줄일 수 없습니다.
튜브 스파크 갭의 막대형 전극의 전계는 매우 불균일하기 때문에 볼트-초 특성은 6-8μs까지 영역에서 감소하는 특성을 가지며 이는 평평한 볼트-초 특성과 일치하지 않습니다. 변압기 및 전기 기계. 성공적인 아크 소광을 위해서는 특정 강도의 가스 형성이 필요하므로 방전기가 여전히 1-2 반 주기 내에서 아크를 소광할 수 있는 차단 전류의 하한이 있습니다.
차단 전류의 상한도 제한됩니다. 가스 형성이 너무 강하면 어레스터가 파손될 수 있기 때문입니다(튜브 파열 또는 플랜지 파손).
차단 전류의 범위는 어레스터의 유형 지정에 표시됩니다. 예를 들어 RTV 35 / (0.5 - 2.5)는 차단 전류 범위가 0.5 - 2.5 kA인 35 kV용 튜브 어레스터 0.5 - 2.5 비닐 플라스틱을 의미합니다.
아크 억제 갭의 길이가 감소하고 직경이 증가함에 따라 방전 전류의 두 한계가 더 큰 값으로 이동합니다.
피뢰기의 작동은 아크 억제 튜브 재료의 일부 연소를 동반하기 때문에 8-10회 작동 후 직경이 초기에 비해 20-25% 증가하면 피뢰기는 사용할 수 없게 됩니다. 차단된 전류의 한계가 변경됨) 교체해야 합니다.
작동 횟수를 고려하기 위해 파이프 리미터에는 리미터에서 방출되는 가스에 의해 펼쳐지지 않는 금속 스트립 6(그림 1, a 참조) 형태의 활성화 표시기가 장착되어 있습니다. 현재 업계에서는 섬유관에서 가스를 발생시키는 RTF형과 비닐플라스틱관을 이용한 RTV형을 생산하고 있다.
섬유의 기계적 강도가 낮기 때문에 흡습성을 줄이기 위해 대기의 영향을 견딜 수 있는 내습성 바니시(일반적으로 퍼클로로비닐 에나멜)로 덮인 두꺼운 베이킹 페이퍼 튜브에 둘러싸여 있습니다. 여름과 겨울 기간이 좋습니다. RTF 어레스터의 특징은 튜브의 닫힌 끝에 챔버가 있다는 것입니다. 이 챔버는 전류가 0 값을 통과할 때 종방향 분출을 강화하여 아크 소호에 기여합니다.
RTV 제한장치에서 가스는 비닐 플라스틱 튜브에 의해 발생되며 가스 발생 능력이 더 높고 전천후 야외 작업 시에도 잘 보존되는 절연 특성을 가지고 있습니다. RTV 어레스터는 디자인이 더 단순하고(내부 챔버 없음, 도장 불필요) 차단 전류의 상한이 더 높습니다(RTF 어레스터의 경우 7-10kA 대신 15kA).
쌀. 2. 파이프 스톱 RTV-20-2 / 10
간헐적 인 전류가 매우 큰 네트워크 (최대 30kA)에서 작동하기 위해 RTVU 유형의 강화 리미터가 생산되며 내후성이 함침 된 유리 테이프 층이있는 비닐 플라스틱 튜브를 감아 기계적 강도를 높입니다. 에폭시 화합물.
튜브 어레스터의 임펄스 전달 용량은 라인에 부딪힐 때 거의 전체 낙뢰 전류를 통과시켜 상당히 높으며 30–70kA에 이릅니다.
파이프 피뢰기의 선택은 네트워크의 공칭 전압과 설치 시점의 네트워크 단락 전류 한계에 따라 이루어집니다. 최대 단락 전류는 모든 네트워크 요소(라인, 변압기, 발전기)가 켜질 때 단락 전류의 비주기적 구성 요소, 최소 전류를 고려하여 계산됩니다. 요소가 부분적으로 분리된 네트워크 회로(예: 예를 들어 오버홀용) 및 비주기적 구성요소가 없는 것이 고려됩니다. 단락 전류 제한이 발견되었습니다. 파이프 피뢰기의 차단 전류 한계 내에 맞아야 합니다.
튜브 피뢰기는 3 ~ 220kV의 전압에 대해 생산되며 차단 전류 범위는 전압 3 ~ 35kV에서 0.2 ~ 7 및 1.5 ~ 30kA이고 전압 110kV에서 0.4 ~ 7 및 2.2 ~ 30kA입니다. 220kV 피뢰기는 배출 파이프가 있는 강철 케이지로 연결된 두 개의 110kV 튜브 피뢰기로 구성됩니다.
튜브 어레스터의 주요 단점은 방전 영역, 서지 웨이브의 급격한 중단, 라인에서 접지까지의 단락(단기적이긴 하지만), 특히 가파른 볼트-초 특성으로 인해 가능성을 배제한다는 점입니다. 변전소 장비의 보호 장치로 튜브 피뢰기가 널리 사용됩니다. 파이프 리미터의 단점은 중단된 전류를 제한하여 생산 및 작동을 복잡하게 만든다는 것입니다.
단순성과 저비용으로 인해 파이프 피뢰기는 저전력 및 저임계 변전소뿐만 아니라 라인의 개별 섹션을 보호하기 위해 변전소 보호의 보조 수단으로 널리 사용됩니다.
현재 튜브 및 밸브 리미터는 점차 비선형 전압 리미터(리미터)로 대체되고 있습니다. 그들은 도자기 또는 폴리머 케이스에 둘러싸인 스파크 없이 직렬로 연결된 금속 산화물 배리스터(비선형 저항기)입니다.