Розрядник: відмінності між версіями
| [перевірена версія] | [перевірена версія] |
Вилучено вміст Додано вміст
Shkod (обговорення | внесок) дороблено |
|||
Рядок 1:
'''Розря́дник''' ({{lang-ru|разрядник}}; {{lang-en|spark-gap, surge arrester}}) — пристрій, що містить два чи декілька електродів, призначений для здійснення розряджання за певних умов<ref>ДСТУ 2815-94 Електричні і магнітні кола та пристрої. Терміни та визначення.</ref>.
Спочатку розрядником називали пристрій для захисту від перенапруг, який базується на технології іскрового проміжку. Потім, з розвитком технологій, для обмеження перенапруг почали застосовувати пристрої на основі напівпровідників і [[варистор|метал-оксидних варисторів]], стосовно яких продовжують використовувати термін «розрядник».
== Використання ==▼
== Загальна інформація ==
Використовується для захисту електричної апаратури від перенапруги, викликаної грозовим розрядом ▼
При роботі електричного обладнання можуть виникати напруги, що суттєво перевищують номінальні значення (перенапруги). Вони здатні [[пробій|пробити]] електричну ізоляцію елементів обладнання з виходом його з ладу. Уникнути пробою можна шляхом нарощування ізоляційних можливостей обладнання, але це приводить до суттєвого зростання його масо-габаритних характеристик. З метою зменшення маси ізоляції запроваджують обмеження напруги за допомогою розрядників і саму ізоляцію обладнання обирають за цим обмеженим значенням перенапруги.
блискавки. Один з електродів розрядника підключається до сигнального проводу або проводу електромережі (фаза чи нуль), а другий - на "землю".▼
Перенапруги, що виникають поділяють на дві групи: внутрішні (комутаційні) і атмосферні. Перші виникають при комутації елементів електричних кіл (котушок індуктивності, конденсаторів, довгих ліній), дугових замиканнях на землю та інших процесах. Вони характеризуються відносно низькою частотою напруги (до 1000 Гц) і тривалістю впливу до 1 с. Другі виникають при впливі атмосферної електрики, мають імпульсний характер дії напруги і малу тривалість (десятки мікросекунд).
== Газорозрядник ==▼
[[Image:Lightningarrestor.jpg|thumb|Типова низькопотужна плата з захистом від грозових розрядів.▼
▲блискавки або роботою самого обладнання. Один з електродів розрядника підключається до сигнального проводу
Вимоги, що ставляться до розрядника:
* вольт-секундна характеристика розрядника повинна проходити нижче характеристики об'єкта, що підлягає захисту і повинна бути пологою;
* поріг спрацювання розрядника повинен мати гарантоване значення за промислової частоти (50 Гц) і при імпульсах;
* залишкова напруга на розряднику, що характеризує його обмежувальну здатність, не повинна досягати небезпечних для обладнання значень;
* струм що виникає при спрацюванні розрядника повинен відмикатись за мінімальний час;
* розрядник повинен допускати велике число спрацювань без обслуговування і ремонту.
== Види розрядників ==
▲[[
Зверніть увагу на MOV-варистори (блакитні диски) і газорозрядники (маленькі сріблясті шпулі)]]
[[Файл:Surge Arresters big.jpg|thumb|Вентильний розрядник РВМК-1150]]
[[Файл:ОПН для сети 110 кВ.jpg|thumb|ОПН для мережі 110 кВ]]
Для газорозрядника нетипова велика швидкість (500 В і більше за 100 нс). В деяких випадках разом з ним треба використовувати і інші (наприклад [[TVS]]-діоди), які будуть виконувати шунтування поки почнеться іонізація. ▼
=== Повітряний розрядник (трубчастий розрядник) ===
Повітряний розрядник виконується у вигляді дугогасної трубки з полімерів, здатних піддаватися термічній деструкції з виділенням значної кількості газів і без значного обвуглювання — поліхлорвінілу або оргскла (на початку XX століття, це була фібра), з різних кінців якої закріплені електроди. Один електрод заземлюється, а другий розташовується на певній відстані від нього (відстань визначає напруга спрацьовування, або пробою, розрядника) і має пряме електричне підключення до об'єкту захисту. В результаті пробою в трубці виникає інтенсивна газогенерація (плазма), і через вихлопний отвір утворюється поздовжнє дуття, достатнє для гасіння дуги. У повітряному розряднику відкритого типу викид плазмових газів здійснюється в атмосферу. Напруга пробою повітряних розрядників — понад 1 кВ.
Конструкція і принцип дії ідентичні до повітряного розрядника. Електричний розряд відбувається в закритому просторі (керамічна газорозрядна трубка; {{lang-en|gas discharge tube - GDT}}), заповненому інертними газами, які іонізуються під дією перенапруги. Технологія електричного розряду в газонаповненому середовищі дозволяє забезпечити кращі швидкодію і умови гасіння розрядника. Напруга пробою газонаповненого розрядника - від 60 вольт до 5 кіловольт.
▲Газорозрядник може проводити більший за інші компоненти струм при тих же розмірах. Як MOV-[[варистор]]и, газорозрядники мають прогнозовану довговічність, витримуючи або невелику кількість великих перенапруг, або значно більшу кількість - невеликих. Для газорозрядника нетипова велика швидкість (500 В і більше за 100 нс). В деяких випадках разом з ним треба використовувати і інші (наприклад [[TVS]]-діоди), які будуть виконувати шунтування поки почнеться іонізація.
Газорозрядники широко використовують в [[Телекомунікаційна мережа|телекоммунікаційному]] обладнанні і електротехніці.
=== Вентильний розрядник (тип РВ) ===
Вентильний розрядник складається з двох основних компонентів: багатоступеневого іскрового проміжку (що складається з декількох послідовно з'єднаних одиничних іскрових проміжків) і робочого резистора (що складається з послідовного набору дисків з [[віліт]]у). Багаторазовий іскровий проміжок послідовно з'єднаний з робочим резистором. У зв'язку з тим, що віліт змінює характеристики при зволоженні, робочий резистор герметично відокремлюється від навколишнього середовища. Під час перенапруги багаторазовий іскровий проміжок пробивається, задача робочого резистора - знизити значення струму, що виникає до величини, яка може бути успішно погашена іскровими проміжками. Віліт володіє особливим властивістю - його опір є нелінійним - він зменшується із зростанням сили струму. Ця властивість дозволяє пропустити більший струм при меншому падінні напруги. Завдяки цій властивості вентильні розрядники і отримали свою назву. Серед інших переваг вентильних розрядників слід відзначити безшумність спрацьовування і відсутність викидів газу або полум'я.
*[http://www.twirpx.com/file/267260/ Вакуленко М. О. Тлумачний словник із фізики : {6644 статті} / М. О. Вакуленко, О. В. Вакуленко. – К. : Видавничо-поліграфічний центр "Київський університет", 2008. – 767 с.]▼
=== Магнітовентильний розрядник (тип РВМГ) ===
РВМГ складається з декількох послідовних блоків з магнітним іскровим проміжком і відповідного числа вілітових дисків. Кожен блок магнітних іскрових проміжків являє собою почергове з'єднання одиничних іскрових проміжків і постійних магнітів, укладену в фарфоровий циліндр.
При пробої в одиничних іскрових проміжках виникає дуга, яка за рахунок дії магнітного поля, що створюється кільцевим магнітом, починає обертатися з великою швидкістю, що забезпечує швидше, порівняно з вентильними розрядниками, дугогасіння.
=== Нелінійний обмежувач перенапруг (тип ОПН) ===
Захисні властивості ОПН, як і вентильних розрядників (РВ) базується на нелінійності вольт-амперної характеристики їх робочих елементів, що забезпечують помітне зменшення опору при підвищених напругах і повернення до вихідного стану після зниження напруги до робочого значення. Низька нелінійність вольт-амперної характеристики робочих елементів у розрядниках не дозволяла забезпечити одночасно і достатньо глибоке обмеження перенапруг і малий струм провідності при дії робочої напруги, від впливу якої вдавалось відлаштуватись за рахунок уведення послідовно з нелінійним елементів низки іскрових проміжків. Значно більша нелінійність оксидно-цинкових опорів варисторів в обмежувачах перенапруг ОПН дозволила відмовитись від використання у їх конструкціях іскрових проміжків, тобто нелінійні елементи ОПН приєднані до мережі протягом усього терміну служби.
В даний час вентильні розрядники практично зняті з виробництва і в більшості випадків відслужили свій нормативний термін служби. Побудова схем захисту ізоляції обладнання як нових, так і модернізованих підстанцій, від грозових і комутаційних перенапруг тепер здійснюється з використанням ОПН.
== Позначення ==
На електричних принципових схемах розрядники позначаються за ГОСТ 2.727—68<ref>ГОСТ 2.727-68 Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические в схемах. Разрядники, предохранители.</ref>.
[[Файл:Spark gap schematic.png|thumb|center|300px|Умовні познаки розрядників:<br /> 1. Узагальнена познака розрядника<br /> 2. Розрядник трубчстий<br /> 3. Розрядник вентильний й магнітовентильний (РВ, РВМГ)<br /> 4. Нелінійний обмежувач перенапруг (ОПН)]]
== Див. також ==
* [[Запобіжник (електрика)]]
== Примітки ==
[[Категорія:Електронні компоненти]]▼
{{reflist}}
== Джерела ==
* ''Чунихин А. А.'' Электрические аппараты: Общий курс. Учебник для вузов. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1988. — 720 с.
▲*
* Электрическая часть станций и подстанций: Учебник для вузов / А. А. Васильев, И. П. Крючков, Е. Ф. Наяшкова и др. // Под ред А. А. Васильева. — М.: Энергоатомиздат, 1990. — 567 с.
== Посилання ==
* [http://citel.ru/publications/gdt/ Разрядники. Газовые разрядники. Характеристики, устройство и применение] на сайті «CITEL» {{ref-ru}}
* [http://ukrelektrik.com/publ/obsluzhivanie_razrjadnikov_i_ogranichitelej_perenaprjazhenij/1-1-0-13 Обслуживание разрядников и ограничителей перенапряжений] на сайті «ukrelektrik.com» {{ref-ru}}
* ''Дмитриев М. В.'' [http://www.opnzeu.ru/files.php?file=articles/doc32.pdf Применение ОПН в электрических сетях 6-750 кВ.] {{ref-ru}}
▲[[Категорія:Електронні компоненти]]
[[Категорія:Електричні апарати]]
| |||