Torukorgid – seade, funktsioonid, rakendus, eelised ja puudused

Piksevardade kasutamine ei välista täielikult piksekahjustusi elektripaigaldistele, eriti elektriliinidele, kuna õhuliinide pikselöögi tõenäosus võib olla suhteliselt suur ja pealegi tehakse neid sageli ilma juhtmete kaitseta. . Pikselöögi ajal liinidel tekkivad liigpinged jõuavad alajaamadesse (sellepärast nimetatakse neid liigpingeteks) ja võivad ohustada sinna paigaldatud seadmete isolatsiooni.

Isolatsioonikonstruktsioonide kahjustamise vältimiseks lisage säde, volt-sekund (mille karakteristikud peavad jääma alla kaitstud isolatsiooni volt-sekundite karakteristiku).Kui see tingimus on täidetud, põhjustab ülepingelaine langus kõigil juhtudel sädevahe purunemise, millele järgneb pinge järsk langus ("katkestus") üle sädevahe ja kaitstud isolatsiooni. Impulssvool läbi sädemevahe sädevahe hakkab voolama elektripaigaldise tööstusliku sageduse pingest — sellega kaasnevast voolust.

Maandatud nulliga paigaldistes või kahe- või kolmefaasilise sädemevahe rikke korral ei pruugi järgnev kaar ise kustuda ja impulssrike muutub sel juhul stabiilseks lühiseks, mis põhjustab elektrivõrgu katkemise. paigaldus . Seetõttu on sellise paigaldise seiskamise vältimiseks vaja järgmine kaar läbi sädemevahe kustutada.

Seadmeid, mis ei paku mitte ainult isolatsioonikaitset ülepinge eest, vaid kustutavad ka järgmise kaare releekaitse kestusest lühema aja jooksul, nimetatakse erinevalt tavapärastest küünaldest kaitsepiirikuteks, mida tavaliselt nimetatakse kaitsevahedeks (PZ).

Toru peatub koos ventiil on peamised fiksaatorite tüübid. Need erinevad järgneva kaarekustutuspõhimõtte poolest. Torupiirikutes kustub kaar intensiivse pikisuunalise purske tekitamise teel ja klapipiirikutes kaar kustub järgneva voolu vähenemise tõttu sädevahega järjestikku ühendatud lisatakistuse abil.

Torusädemevahe (joon. 1, a) on isoleergaasi tekitavast materjalist toru 2, mille sees on reguleerimata kaare kustutuspilu S1, mille moodustavad varraselektroodi 3 ja äärik 4.Säde on tööpingest eraldatud välise sädemevahega, kuna toru 2 ei ole ette nähtud pikaajaliseks pinge all viibimiseks lekkelekete mõjul gaase tekitava materjali lagunemise tõttu. Piiraja teine ​​äärik 1 on maandatud.

Riis. 1. Torupiirik: a — seade ja lülitusahel, b — skeemide tavapärane tähistus, c — pinge piirajas, d — ekvivalentahel.

Võrgu liigpinge korral (joon. 1, c) katkevad mõlemad sädemevahed ja liigpingelaine (kõver 1) katkeb. Mööda impulsslahendusega tekkivat teed hakkab voolama kaasvool ja sädelahendus muutub kaarlahenduseks Kaasvoolu kaarekanali kõrge temperatuuri toimel koos vabanemisega laguneb toru materjal. suurel hulgal gaasidel tõuseb rõhk selles järsult (kuni kümneid atmosfääre) ja gaasid surutakse läbi äärikuava 4 välja, tekitades intensiivse pikisuunalise plahvatuse. Selle tulemusena kaar kustub, kui vool läbib esimest korda nulli.

Sädemevahe käivitumisel eraldab see hõõguvaid ioniseeritud gaase 1,5–3,5 m pikkuse ja 1–2,5 m laiusega (olenevalt sädemevahe nimipingest) põleti 5 kujul ning kostab heli, mis meenutab lasku Ma kuulsin. Seetõttu tuleb faasidevaheliste rikete vältimiseks piirajate paigaldamisel jälgida, et külgnevate faaside voolu kandvad osad ei satuks tühjendustsooni.Piirikute väljalülituspinget saab reguleerida välise sädemevahe kaugust muutes, kuid alla teatud miinimumi neid vähendada ei saa, sest see põhjustab piirikute liiga sagedast väljalülitamist ja suurendab nende kulumist.

Kuna toru sädemevahe vardakujuliste elektroodide elektriväli on väga ebahomogeenne, on selle volt-sekundite karakteristikul vähenev iseloom piirkonnas kuni 6-8 μs, mis ei ole kooskõlas elektrilise vooluahela lamedate volt-sekundite karakteristikutega. trafod ja elektrimasinad. Edukaks kaare kustutamiseks on vajalik teatav gaasi moodustumise intensiivsus, seetõttu on mahavõetavate voolude alumine piir, mille juures tühjendaja suudab kaare veel 1-2 pooltsükli jooksul kustutada.

Piiratud on ka katkestusvoolude ülempiir, kuna liiga intensiivne gaasi moodustumine võib põhjustada piiraja hävimise (toru purunemine või äärikute purunemine).

Katkestusvoolude vahemik on näidatud piiriku tüübitähises, näiteks RTV 35 / (0,5 - 2,5) tähendab torupiirajat 0,5 - 2,5 vinüülplastist 35 kV jaoks katkestusvooluvahemikuga 0,5 - 2,5 kA.

Kui kaare summutuspilu pikkus väheneb ja selle läbimõõt suureneb, nihkuvad mõlemad tühjendusvoolude piirid suurematele väärtustele.

Kuna piiraja tööga kaasneb kaare summutustoru materjali osa põlemine, muutub 8–10 operatsiooni järel, kui läbimõõt suureneb võrreldes esialgsega 20–25%, piiraja kasutuskõlbmatuks (kuna sellest katkestatud voolude piirväärtusi muudetakse) ja need tuleb välja vahetada.

Toimingute arvu arvessevõtmiseks on torupiirajad varustatud metallriba 6 kujul oleva aktiveerimisindikaatoriga (vt joonis 1, a), mida piiraja eralduvad gaasid ei voldi lahti. Praegu toodab tööstus RTF-tüüpi torupiirdeid, milles gaas toodetakse kiudtorust, ja RTV-tüüpi vinüülplasttoruga.

Kiu madala mehaanilise tugevuse tõttu on see ümbritsetud paksu bakeliseeritud paberi toruga, mis on hügroskoopsuse vähendamiseks kaetud niiskuskindla lakiga (tavaliselt perklorovinüülemailiga), mis talub atmosfääri mõjusid. suvel ja talvel hästi. RTF-piirikute iseloomulik tunnus on kambri olemasolu toru suletud otsas, mis suurendab pikisuunalist läbipuhumist, kui vool läbib nullväärtust ja aitab seega kaasa kaare kustutamisele.

RTV piirajates tekitab gaasi vinüülplasttoru, millel on suurem gaasitekke võime ja isolatsiooniomadused, mis säilivad hästi ka iga ilmaga õues töötades. RTV piirikud on lihtsama konstruktsiooniga (pole sisekambrit, pole vaja värvimist) ja kõrgemad katkestusvoolude ülempiirid (RTF-piirikute puhul 7-10 kA asemel 15 kA).

Riis. 2. Torupeatus RTV-20-2 / 10

Väga suurte vahelduvate vooludega (kuni 30 kA) võrkudes töötamiseks toodetakse RTVU tüüpi tugevdatud piirajaid, mille suurenenud mehaaniline tugevus saavutatakse vinüülplasttoru kerimisega ilmastikukindla materjaliga immutatud klaaslindi kihtidega. epoksüühend.

Torupiirikutel, mis liinile sattudes läbivad praktiliselt kogu välguvoolu, on impulsi kandevõime küllaltki suur ja ulatub 30–70 kA-ni.

Torupiirikute valik tehakse vastavalt võrgu nimipingele ja võrgu lühisvoolude piiridele nende paigalduskohas. Maksimaalne lühisvool arvutatakse, kui kõik võrguelemendid (liinid, trafod, generaatorid) on sisse lülitatud, võttes arvesse lühisvoolu perioodilist komponenti, minimaalne vool - osaliselt lahtiühendatud elementidega võrguahelaga näiteks kapitaalremondi jaoks) ja ilma perioodilise komponendita. Leitud lühisevoolu piirid. peab mahtuma torupiiriku katkestusvoolu piiridesse.

Torupiirikuid toodetakse pingetele 3–220 kV, katkestusvoolud jäävad vahemikku 0,2 — 7 ja 1,5 — 30 kA pingel 3 — 35 kV kuni 0,4 — 7 ja 2,2 — 30 kA pingel 110 kV. 220 kV piirik koosneb kahest 110 kV torupiirikust, mis on ühendatud väljalasketorudega teraspuuriga.

Torupiirikute peamisteks puudusteks on tühjenemistsooni olemasolu, liiglaine järsk katkestus, lühis (ehkki lühiajaline) liinidelt maasse ja eriti järsk volt-sekundi karakteristik, mis välistab võimaluse. torupiirikute laialdane kasutamine alajaama seadmete kaitseseadmena. Toru piirajate puuduseks on piiravate katkestusvoolude olemasolu, mis raskendab nende tootmist ja töötamist.

Torupiirikuid kasutatakse oma lihtsuse ja madala hinna tõttu laialdaselt alajaamade kaitse abivahenditena, väikese võimsusega ja madala kriitilisusega alajaamade, aga ka üksikute liinilõikude kaitseks.

Praegu asenduvad toru- ja klapipiirajad järk-järgult mittelineaarsete pingepiirikute (limiterite) vastu... Need on sädemeteta jadaühendusega metalloksiidvaristorid (mittelineaarsed takistid), mis on suletud portselanist või polümeerist korpusesse.