Изолятор-разрядник мультикамерной системы

Изолятор-разрядник мультикамерной системы (ИРМК) (рис.6.45) является принципиально новым устройством, сочетающим в себе одновременно свойства и изолятора, и разрядника. Его применение позволяет защитить воздушные линии электропередачи напряжением 35-500 кВ от прямых ударов молнии и от индуктированных грозовых воздействий и их последствий.

Рис. 6.45 Разрядник мультикамерный ИРМК

Используя ИРМК можно обеспечить грозозащиту ВЛ любого класса напряжения, так как с увеличением класса увеличивается число изоляторов в гирлянде и соответственно увеличивается номинальное напряжение и дугогасящая способность гирлянды из ИРМК.

Возможны различные конструкции изоляторов со свойствами разрядников.

Основу ИРМК составляют обычные массово выпускаемые изоляторы (стеклянные, фарфоровые или полимерные), на которых специальным образом установлена мультикамерная система МКС. Причём установка МКС не приводит к ухудшению изоляционных свойств изолятора, но благодаря ей он приобретает свойства разрядника. Она занимает примерно пять шестых окружности ребра, оставшаяся часть которого занята профилем из силиконовой резины без электродов. От одного из концов МКС отходит верхний подводящий электрод, а от другого - нижний отводящий электрод.

При воздействии перенапряжения на ИРМК сначала пробиваются искровые воздушные промежутки, а затем - МКС. Ток грозового перенапряжения протекает от верхнего подводящего электрода через искровой канал воздушного промежутка, затем – по МКС, и далее - также через канал разряда воздушного промежутка, к нижнему отводящему электроду.

При этом снижается высота, масса и стоимость опор, а также стоимость всей ВЛ в целом и обеспечивается надёжная грозозащита линий, т.е. резко сокращается число отключений линий и уменьшаются ущербы от недоотпуска электроэнергии и эксплуатационные издержки.

МКС состоит из большого числа электродов, вмонтированных в профиль из силиконовой резины(рис.6.46). Между электродами выполнены отверстия, выходящие наружу профиля. Эти отверстия образуют миниатюрные газоразрядные камеры. При воздействии на разрядник импульса грозового перенапряжения пробиваются промежутки между электродами. Благодаря тому, что разряды между промежуточными электродами происходят внутри камер, объёмы которых весьма малы, при расширении канала создаётся высокое давление, под действием которого каналы искровых разрядов между электродами перемещается к поверхности изоляционного тела и далее – выдуваются наружу в окружающий разрядник воздух. Вследствие возникающего дутья и удлинения каналов между электродами каналы разрядов охлаждаются, суммарное сопротивление всех каналов увеличивается, т.е. общее сопротивление разрядника возрастает, и происходит ограничение импульсного тока грозового перенапряжения.

По окончании импульса грозового перенапряжения к разряднику остаётся приложенным напряжение промышленной частоты. В разрядниках с МКС возможны два типа гашения искрового разряда [7]:

1) при переходе сопровождающего тока 50 Гц через ноль (в дальнейшем такой тип гашения называется «гашением в нуле») (рис. 6.47);

2) без сопровождающего тока сети (в дальнейшем такой тип гашения называется «гашением в импульсе») (рис 6.48);