2014-02-12
3051
Основным недостатком вентильного разрядника является сравнительно невысокая нелинейность резисторов на основе карбида кремния. Значительно большей нелинейностью обладают резисторы на основе окиси цинка. Выполненные на их базе ОПН позволяют ограничивать коммутационные перенапряжения на уровне (1,65..1,8) U ф, а грозовых – на уровне (2,2..2,4) U ф.
Высоконелинейные оксидно-цинковые резисторы выпускаются в виде дисков диаметром от 28 до 85 мм. ОПН выполняется путем последовательного и параллельного включения таких резисторов. При рабочем напряжении через одну параллельную колонку резисторов протекает ток в доли миллиампера, и необходимость в искровом промежутке отпадает.
Защитная функция ОПН характеризуется величиной остающегося напряжения при определенной величине протекающего тока коммутационного или грозового перенапряжения. Понятия напряжения гашения у ОПН нет, однако есть наибольшее рабочее напряжение ОПН, выше которого может произойти разогрев и разрушение ОПН. Кроме того, ОПН характеризуют величиной номинального напряжения, которая указывается в маркировке ОПН.
|
|
|
Основные принципы грозозащиты линий и контактной сети
Высокую надежность грозозащиты воздушных линий электропередачи обеспечивают следующие мероприятия:
- подвеска грозозащитных тросов с достаточно малыми углами защиты;
- снижение импульсного сопротивления опор;
- повышение импульсной прочности изоляции линий и снижение вероятности установление дуги (в частности, этому способствует использование деревянных траверс и опор);
- применение изолированной нейтрали или дугогасящего реактора;
- использование автоматического повторного включения линий.
Для линий напряжением 220 кВ и выше, сооружаемых обычно на металлических или железобетонных опорах, основным средством грозозащиты являются тросы, располагаемые над фазными проводами. Импульсное сопротивление заземлений опор, к которым присоединяются тросы, должно быть не более 15 Ом для линий 220 кВ, а для линий 110 кВ с железобетонными опорами – не более 20 Ом. При грунтах с удельным сопротивлением более 1000 Ом*м разрешаются более высокие значения сопротивления заземлений. Для уменьшения потерь энергии, возникающих из-за наведенного напряжения 50 Гц в контуре земля-опора-трос-опора-земля, заземление тросов производят не на каждой опоре, подвешивая трос на одном-двух изоляторах, зашунтированных искровым промежутком. Дополнительным средством уменьшения грозопоражаемости линий 220 кВ и выше является использование АПВ.
Линии напряжением 110-150 кВ на металлических и железобетонных опорах также обычно защищаются по всей длине тросами. Эксплуатация линий 110 кВ без тросов допускается в районах с числом грозочасов в году менее 20, при высоких удельных сопротивлениях грунта, в особо гололедных районах, в районах с коррозионным загрязнением атмосферы, в горных местностях с возвышающимися горными массивами. Линии 110-150 кВ на деревянных опорах не требуют подвески грозозащитных тросов в связи с высокой импульсной прочностью изоляции таких линий. Применение АПВ также повышает надежность грозозащиты таких линий.
|
|
|
Линии 35 кВ на металлических опорах защищаются тросами лишь в особо ответственных случаях. Линии 35 кВ на деревянных опорах имеют более высокую надежность грозозащиты. Линии напряжением 3-20 кВ не оборудуются тросовой защитой и защищаются от грозовых перенапряжений с помощью дугогасящего реактора или изолированной нейтрали и АПВ.
Дополнительные меры защиты (с помощью разрядников) должны быть использованы в следующих случаях:
- пересечения линий электропередачи между собой или с другими линиями;
- опоры со сниженной электрической прочностью изоляции и высокие опоры переходных пролетов;
- ответвления к подстанциям на отпайках и секционирующие разъединители на линиях;
- кабельные вставки на линиях.
Грозозащита контактной сети электрифицированной железной дороги имеет ряд особенностей по сравнению с линиями электропередачи. Прямые удары молнии в контактную сеть всегда приводят к перекрытию изоляции, и защита от таких перекрытий экономически нецелесообразна, поэтому принимают меры к предотвращению длительного протекания через место перекрытия сопровождающего тока короткого замыкания путем отключения фидера и АПВ. Для защиты изоляции контактной сети от атмосферных и коммутационных перенапряжений применяются разрядники (роговые, трубчатые, вентильные) или ОПН.
На контактной сети постоянного тока роговые разрядники или ОПН устанавливаются:
- у анкеровок проводов контактной сети;
- на неизолирующих и изолирующих сопряжениях контактной сети;
- у искусственных сооружений при анкеровках контактной сети;
- на питающих линиях у мест присоединения к контактной сети.
На контактной сети переменного тока роговые разрядники или ОПН устанавливают:
- с обеих сторон у изолирующих сопряжений и нейтральных вставок;
- у мест присоединения по каждому пути автотрансформаторных пунктов 2х25 кВ;
- у отсасывающих трансформаторов;
- на конце консольных участков контактной сети, состоящих из двух или более анкерных участков;
- у мест присоединения питающих линий к контактной сети (при наличии на фидерах тяговой подстанции ОПН-25 разрядники не устанавливают);
- в местах, подверженных частым грозовым разрядам, у анкеровок проводов контактной сети по решению службы электроснабжения железной дороги.
ОПН к контактной сети подключают через роговой разрядник с одинарным воздушным промежутком 10 мм для постоянного тока и 80 мм для переменного тока, зашунтированным плавкой вставкой.
Рисунок 9.6 - Ограничение распространения перенапряжения вдоль контактной сети
Разрядники позволяют ограничить распространение максимальных напряжений вдоль контактной сети и предотвращают появление электрической дуги на изоляторах в месте удара молнии (рис. 16.6), поскольку после пробоя разрядников источники рабочего напряжения оказываются замкнутыми через разрядники на землю. Максимальные перенапряжения возникают внутри участка между перекрытыми опорами, а вне зоны, ограниченной разрядниками, уровень перенапряжения ограничен уровнем напряжения срабатывания разрядников.
