Междуфазных и относительно земли

Разрядники длинно искровые (РДИ)

Как было показано в разделе 6.3.4, грозоупорность ЛЭП повышается при снижении вероятности перехода импульсного перекрытия междуфазной изоляции в силовую дугу. Это достигается снижением средней напряжённости электрического поля. Для защиты сетей 6-35 кВ в середине 90-х годов 20 века были разработаны (г. Санкт -Петербург) и внедрены в практику эксплуатации новые защитные аппараты, получившие название длинно-искровые разрядники.

Длинно-искровые разрядники (РДИ) предназначены для защиты ВЛ среднего напряжения (СН) 6 -35 кВ от грозовых перенапряжений и пережога проводов дугой тока промышленной частоты, сопровождающей грозовое перекрытие изоляции.

Принцип действия всех видов РДИ заключается в ограничении грозовых перенапряжений на ВЛ за счёт искрового перекрытия по поверхности изоляционного тела разрядника с длиной канала разряда, в несколько раз превосходящей строительную высоту защищаемой изоляции, и гашении сопровождающих токов промышленной частоты за счёт обеспеченного таким образом снижения величины среднего градиента рабочего напряжения вдоль канала грозового перекрытия (рис.6.41).

На рис. 6.41 разрядник состоит из согнутого в виде петли металлического стержня, покрытого слоем изоляции из полиэтилена высокого давления. Концы изолированной петли закреплены в зажиме крепления, с помощью которого разрядник присоединяется к штырю изолятора на опоре ВЛ. В средней части петли поверх изоляции расположена металлическая трубка. На проводе ВЛ, напротив металлической трубки разрядника, закрепляется универсальный зажим для создания необходимого воздушного искрового промежутка S. Закрепление изолированной петли разрядника на ВЛ производится с помощью зажима крепления. Зажим крепления изготовлен из стали, покрытой защитным слоем цинка, и имеет конструкцию, обеспечивающую надежное крепление разрядника к элементам арматуры ВЛ.

 

 

Рис. 6.41. Конструктивный эскиз разрядника РДИП-10

 

Принцип работы разрядника основан 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 ВЛ индуктированного грозового импульса искровой воздушный промежуток S между проводом ВЛ и металлической трубкой разрядника пробивается, и напряжение прикладывается к изоляции между металлической трубкой и металлическим стержнем петли, имеющим потенциал опоры. Под воздействием приложенного импульсного напряжения вдоль поверхности изоляции петли от металлической трубки к зажиму крепления разрядника (по одному, или по обоим плечам петли) развивается скользящий разряд. Вследствие эффекта скользящего разряда вольт-секундная характеристика разрядника расположена ниже, чем вольт-секундная характеристика изолятора, то есть при воздействии грозового перенапряжения разрядник перекрывается, а изолятор нет. После прохождения импульсного тока молнии разряд гаснет, не переходя в силовую дугу, что предотвращает возникновение короткого замыкания, повреждение провода и отключение ВЛ.

Главным отличительным достоинством класса длинно-искровых разрядников является их неподверженность разрушениям и повреждениям грозовыми и дуговыми токами, поскольку они протекают вне аппаратов, по воздуху вдоль их поверхности. Это уникальное для грозозащитных аппаратов качество наряду с конструктивной простотой предопределило возможность их успешного применения в качестве эффективного и надёжного средства защиты воздушных линий и электрических сетей от грозовых перенапряжений и их последствий. Опытно-промышленная эксплуатация РДИ началась в 2000 году с момента принятия соответствующего Постановления НТС РАО «ЕЭС России» о перспективности применения длинно-искровых разрядников разработки НПО «Стример» для грозозащиты ВЛ 6, 10 кВ, рекомендовавшего установку на ВЛ как с защищенными, так и с голыми проводами, одного из видов РДИ – петлевого разрядника РДИП-10. К настоящему времени разрядники успешно эксплуатируются различных энергосистемах в качестве основного средства грозозащиты ВЛ 6–10 кВ.

На рис.6.42 показана установка РДИП-10-4 на опоре.

 

Рис.6.42. РДИП-10-4 на опоре.

 

Другие типы РДИ, хорошо себя зарекомендовавшие в практике эксплуатации ЛЭП 6–35 кВ:

- длинно-искровой разрядник модульный РДИМ-10-К

РДИМ-10-К это универсальное устройство защиты от всех видов опасных для электрических сетей 6, 10 кВ грозовых воздействий, надёжно предотвращающее аварийные отключения и повреждения, предназначен для районов со средней степенью загрязнённости атмосферы.

Защищают от индуктированных перенапряжений; имеют небольшой вес; удобны при установке на ВЛ.

Устанавливаются на компактные ВЛ, по одному разряднику на опору, на среднюю фазу, расстояние между фазами должно быть не более 0,5 м.

 

 

Рис.6.43. Установка РДИМ-10-К на опоре ВЛ с опорными изоляторами

 

Используются изоляторы типа ШФ20 с 50%-ным разрядным напряжением не менее 150 кВ при воздействии грозового импульса;

На рис.6.43 показана установка РДИМ-10-К на опоре ВЛ с опорными изоляторами.

- длинно-искровой разрядник шлейфовый РДИШ-10 УХЛ1

Совмещает функции разрядника и шлейфа, защищает от индуктированных напряжений, может устанавливаться вместо петлевого разрядника.

На рис.6.44 показана установка РДИШ-10 на опоре.

 

Рис.6.44.  РДИШ-10 на опоре

- длинно-искровой разрядник (РДИ)

Разрядник длинно-искровой (РДИ) является устройством защиты воздушных линий электропередачи 6-10 кВ от грозовых перенапряжений.

Принцип действия: при ударе молнии в линию или вблизи нее на проводах линии возникает грозовое перенапряжение, под воздействием которого изоляция линии может перекрыться.

После грозового перекрытия изоляции вероятность установления силовой дуги главным образом зависит от средней напряженности электрического поля, создаваемой рабочим напряжением линии на канале перекрытия.