Разрядники вентильного типа применяются в электрических цепях. Данные устройства необходимы для того, чтобы предотвращать атмосферные перегрузки. Также вентильные разрядники и способны бороться с коммутационными помехами. Устанавливаются устройства в основном за изоляторами. К основным параметрам разрядников следует отнести класс напряжения и номинальную частоту.

Пробивная перегрузка в устройствах сильно отличается. Если рассматривать стационарные модификации, то учитывается Стоит в среднем вентильный разрядник 15 тыс. руб.

Устройство и принцип работы модификаций

Стандартный вентильный разрядник включает в себя резистор и блоки конденсаторов. Диски чаще всего устанавливаются в верхней части конструкции. Приводные блоки применяются низкоомного типа. Также стоит отметить, что существуют устройства со специальными замыкающими пластинами. По импульсной проводимости они довольно сильно отличаются. Многие модификации работают от модуля.

Принцип действия вентильного разрядника основан на преобразовании тока. В первую очередь напряжение подается на пластины. За магнитные помехи отвечает резистор. Конденсаторный блок пропускает через себя ток только в одном направлении. Весь процесс преобразования происходит в модуляторе. На выходе получается переменный ток с частотой не ниже 20 Гц.

Типы устройств

По конструкции выделяют коммутационные и низковольтные устройства. На подстанциях применяются трубчатые модификации. выделяются высокой частотой. При этом номинальное напряжение модификаций располагается на уровне 300 В. Системы защиты применяются разных классов. Низковольтные устройства подходят для трансформаторов серии РК.

Показатель рабочей частоты находится на уровне 55 Гц. Трубчатые устройства используются в сетях с переменным током. Для трансформаторов серии РЕ подходят магнитные модификации. В отдельную категорию выделены стационарные устройства. Параметр номинального напряжения у них может доходить до 340 Вт.

Коммутационные модели

Коммутационный разрядник замечательно походит для электростанций разной мощности. Диски в данном случае применяются высокой проводимости. Если верить специалистам, то чувствительность конденсаторных блоков доходит до 30 мВ. У многих моделей применяется диодный блок, который предотвращает перегорание модуля.

Непосредственно резисторы используются, как правило, волнового типа, подкладки устанавливаются небольшой высоты. Для трансформаторов серии РК указанные разрядники не подходят однозначно. Стоит качественная модификация в пределах 14.500 руб.

Низковольтные разрядники

Низковольтный разрядник хорош тем, что не боится магнитных помех. Привод используется низкой частоты. При этом номинальное напряжение лежит в пределах 100 - 200 В. Многие модификации способны похвастаться высокой проводимостью и низким остаточным напряжением. Также стоит отметить, что устройства замечательно подходят для трансформаторов серии РК.

Система защиты у разрядников используется в основном класса МЕ40. Рабочая влажность находится в районе 90%. Атмосферные перегрузки в данном случае электронной цепи не страшны. Для трансформаторов серии КЕ разрядники не подходят. Конденсаторные блоки здесь применяются невысокой мощности. Купить качественный разрядник пользователь может по цене от 8 тыс. руб.

Трубчатые модификации

Трубчатые и вентильные разрядники между собой схожи. На подстанциях они встречаются довольно часто. Основная особенность трубчатой модификации кроется в низкой проводной способности. Также стоит отметить, что рабочая частота лежит в пределах 40-50 Гц. Многие модификации подходят для трансформаторов серии КЕ. Системы защиты используются разных классов.

Пробивное напряжение, как правило, не превышает 500 В. Рабочая влажность разрядника составляет не более 80%. Атмосферных перегрузок они не боится, корпус защищен отлично. Насадки под устройства применяются в основном комбинированного типа. Накладки в данном случае используются довольно редко. Диски устанавливаются на небольшом расстоянии друг от друга.

Модификации с двумя конденсаторными коробками встречаются очень редко. Емкость у них в среднем составляет 500 мк. Довольно часто номинальное напряжение не превышает 450 Вт. Системы защиты КР используются редко. Резисторы дипольного типа для модификаций точно не подходят. Цена на хороший разрядник колеблется в пределах 14 - 20 тыс. руб.

Модели с удлиненной дугой

Разрядник вентильный с удлиненной дугой разрешается использовать только в цепи переменного тока. Многие эксперты говорят о том, что модификации обладают хорошей выходной проводимостью. При этом проблемы с отрицательной полярностью возникают нечасто. Системы защиты в основном используются класса РК40. Рабочая влажность разрядников находится в районе 90%. Атмосферные перегрузки данным устройствам не страшны.

Для трансформаторов серии РА данные модификации не подходят. Если говорить про параметры, то важно отметить, что номинальное напряжение у них не сильно высокое. При этом частота максимум составляет 66 Гц. Блоки защемления применяются разной проводимости. Диски в основном устанавливаются в верхней части конструкции. Объем конденсаторного блока колеблется в районе 50 пФ. Приобрести качественный разрядник в специализированном магазине электроники можно всего за 15 тыс. руб.

Особенности стационарных разрядников

Стационарные разрядники можно применять на трансформаторах серии КЕ. Системы защиты у моделей используются разных классов. Если верить мнению экспертов, то проводимость у них в среднем равняется 120 мк. Довольно часто устройства производятся с дисками на подкладках. Многие модели могут похвастаться высокой чувствительностью. Также стоит отметить, что конденсаторные блоки применяются с преобразователями и без них. Показатель емкости максимум равняется 50 пФ.

Для работы в сети с переменным током разрядники стационарного типа подходят замечательно, атмосферные перегрузки им не страшны. Резисторы, как правило, применяются дипольного типа. При этом класс напряжения зависит от модулятора. Некоторые модификации разрешается применять на трансформаторах серии РК40. Конденсаторные коробки используются невысокой мощности, однако имеется фильтр для магнитных помех. Приобрести неплохой разрядник пользователь способен по цене от 30 тыс. руб.

Параметры магнитных модификаций

Магнитный разрядник вентильный производится с одним или несколькими переходниками. Показатель номинального напряжения составляет около 500 В. Устройства без фильтров встречаются очень редко. Индикаторы применяются только дипольного типа. При этом конденсаторные коробки устанавливаются разных размеров. Очень часто магнитные разрядники эксплуатируются на низковольтных трансформаторах. Рабочая частота в данном случае поддерживается на отметке 50 Гц. Для работы в цепи постоянного тока устройства не подходят.

Параметр пробивного напряжения не сильно высокий. Испытание вентильных разрядников осуществляется при помощи проводных тестеров. Рабочая влажность модификаций располагается на уровне 60%. Довольно часто устройства устанавливаются на Пластины у них крепятся как в верхней, так и нижней части. Приобрести неплохой разрядник пользователь может по цене от 15 тыс. руб.

Особенности устройств серии РВО 12

Разрядник вентильный данной серии применяется на для предотвращения атмосферных перегрузок. Показатель номинально напряжения у него равняется 300 В. Если верить экспертам, то проблемы с отрицательной модуляцией устройству не страшны, дипольный фильтр у этой модификации имеется. Если говорить про конструктивные особенности, специалисты отмечают низкое расположение дисков. Центральные переходники располагаются возле модулятора. Конденсаторная коробка работает при частоте 30 Гц. При этом емкость ее равняется 5 пФ. Пробивное напряжение устройства составляет 500 В.

Система защиты применяется класса РК50. Если верить мнению экспертов, то для высоковольтных трансформаторов устройство не подходит. Коммутационные помехи этой модели не страшны. Однако важно отметить, что центральный проводник в некоторых случаях перегорает. При этом рабочая влажность разрядника располагается на уровне 30%. Купить модель данной серии пользователь можно от 20 тыс. руб.

Характеристики разрядников РВО 10

Разрядник вентильный РВО 10 интересен тем, что у него имеется два модулятора. Частота в данном случае контролируется за счет модуля. Процесс преобразования у разрядника много времени не отнимает. Большинство экспертов утверждают, что данный аппарат замечательно подходит для трансформаторов серии РК. При этом система защиты применяется высокого качества, а рабочая влажность находится на уровне 60%. Купить разрядник вентильный РВО 10 пользователь может по цене от 18 тыс. руб.

Отличие устройств серии РВС 35

Разрядник вентильный РВС работает в цепи постоянного тока. Подходит модификация только для трансформаторов серии РЕ. Проводимость на дисках довольно высокая. Также специалисты говорят о том, что процесс преобразования тока не занимает много времени.

Конденсаторный блок применяется высокой емкости. Чувствительность модуля располагается на отметке 50 мВ. Для трансформаторов серии КЕ50 модификация не подходит. Рабочая влажность разрядника располагается на отметке 60%. Приобрести эту модификацию пользователь способен по цене от 22 тыс. руб.

Особенности устройств серии РВО 40

Разрядник вентильный представленной серии имеет массу преимуществ. В первую очередь стоит отметить, что у него поддерживается проводимость на уровне 50 мк. Для трубчатых модификаций это довольно много. Также эксперты утверждают, что устройства разрешается эксплуатировать в сетях переменного тока. Для трансформаторов серии РК они подходят замечательно. Пороговая проводимость у разрядников представленной серии поддерживается на отметке 55 мк.

Номинальное напряжение при этом не превышает 400 В. Для трансформаторов серии КЕ устройства не подходят. Конденсаторный блок используется большой емкости. При этом применяется система защиты класса АК 50. Пробивное напряжение модификации располагается на уровне 430 В. Система защиты от волновых помех у модификации не предусмотрена. Рабочая влажность разрядника составляет 50%. Приобрести модель пользователь может за 18 тыс. руб.

Характеристики разрядников ОПН 10

Вентильный разрядник ОПН используется на трансформаторах серии РК. Изоляторы под него подходят только небольшой ширины. Если верить мнению экспертов, то проводимость у разрядника данной серии довольно высокая. Номинальное напряжение находится на уровне 450 В. В это время коммутационная проходимость располагается на уровне 40 мк. Система защиты у модификации используется класса РЕ. В сети с переменным током конденсаторный блок перегревается очень редко.

Для работы с трансформатором МО модификации применяются нечасто. Емкость конденсаторного блока составляет ровно 50 пФ. Отдельного внимания в устройстве заслуживает линейный проводник, который борется с импульсными помехами. Отрицательная модуляция для него не страшна. Отдельно нужно отметить, что рабочая влажность разрядника составляет 80%. Купить его пользователь может за 20 тыс. руб.

28.09.2015

Устройство, внешний вид

Независимо от типа разрядники обязательно имеют искровые промежутки, а также резисторы: рабочие и шунтирующие. Далее конструкция помещается в фарфоровый корпус и закрывается во всех фланцах с применением армировочных растворов. Именно такими мы их видим на подстанциях и распределительных устройствах.

Применяется краска, устойчивая к влаге, и эмаль, которые кладутся поверх армировки. Разрядники отличаются классовым напряжением, которое определяет число миканитовых шайб (из них производятся искровые промежутки), а также их соотношением с сопротивлением рабочего резистора.

В процессе работы распределительного устройства, когда напряжение увеличивается до пробивного, сопротивление рабочего резистора, наоборот, падает, что говорит о его нелинейности.

Вилитовые (реже - тервитовые) диски применяются как основа для рабочего резистора. Они отличаются таким свойством как гигроскопичность, что объясняет необходимость герметичности корпуса разрядника и соединительных стыков.

Основные типы разрядников

• Разрядники РВН, РВО, РВЭ, РВП и РВС применяются исключительно для предохранения распределительных устройств и прочего высоковольтного оборудования от сбоев во время грозы. У последних продолжительность импульса меньше по сравнению с коммутационными, что важно для этих типов устройств, ведь их возможности ограничены возможностью погашения дуги искровыми промежутками. Все выводы выходят из состава таких разрядников: конструкция состоит из включенных друг за другом искровых промежутков и рабочего сопротивления.
• РВРД, РВМГ и РВМ: эти разрядники на любом распределительном устройстве способны погасить дугу. Возможность достигается за счет магнитного поля, которое действует от постоянных магнитов: в искровом промежутке дуга растягивается и пропадает. Устройства этих видов способны не только оградить распределительно устройство или другое высоковольтное оборудование от губительного действия грозовых разрядов, но и защитить от коммутационных перенапряжений небольшой продолжительности.
• Разрядники РВМК будут лучшей защитой от коммутационных перенапряжений, они имеют в своей конструкции следующие модули:
• искровой, состоящий исключительно из искровых промежутков,
• вентильный, который представлен только резисторами,
• основной, где расположены и рабочие резисторы, и искровые промежутки.

Существует разрядник РВМК 750 (1150), который также устроен по модульному типу: все модули имеют в своем составе конденсаторы, блок шунтирующих сопротивлений, коммутационную и грозовую части.

Разрядники являются защитными аппаратами. Они предназначены для защиты изоляции электрооборудования от перенапряжений. В распределительных устройствах электроустановок применяются вентильные разрядники, на линиях электропередачи - трубчатые.
Вентильные разрядники состоят из искровых промежутков, включенных последовательно с рабочим резистором, имеющим нелинейную вольт-амперную характеристику. В некоторых разрядниках параллельно искровым промежуткам присоединяют шунтирующие резисторы для равномерного распределения напряжения между ними.
В условных обозначениях разрядников буквы означают: Р - разрядник; В - вентильный, П - подстанционный (поляризованный для разрядников постоянного тока); С - станционный; М - с магнитным дутьем; О - облегченной конструкции; У - униполярный; К - для ограничения коммутационных перенапряжений. Цифры, следующие за буквами в обозначении, означают напряжения разрядника.
Разрядники характеризуются рядом параметров.
Класс напряжения разрядника - номинальное значение напряжения сети, для работы в которой разрядник предназначен.
Наибольшее допустимое напряжение разрядника - эффективное значение наибольшего гарантированного заводом-изготовителем напряжения, при котором разрядник надежно гасит дугу.
Пробивное напряжение разрядника- наибольшая величина плавно нарастающего напряжения в момент пробоя разрядника.
Импульсное пробивное напряжение разрядника - наибольшая величина импульсного напряжения в момент пробоя разрядника при заданном значении предразрядного времени. Предразрядное время - время от начала нарастания импульсного напряжения до момента пробоя разрядника.
Номинальный разрядный ток разрядника - амплитудное значение импульсного тока, который проходит через разрядник после его пробоя.
Ток проводимости разрядника, искровые промежутки которого шунтированы резисторами, - ток, проходящий через разрядник при приложении к нему напряжения постоянного тока заданной величины. У разрядников, не имеющих шунтирующих резисторов, измеряемый при этом ток называется током утечки.
Вентильные разрядники переменного тока служат основным средством ограничения перенапряжений и защиты от них.
Разрядник РВП-6 показан на рис. 1. Он состоит из многократных искровых промежутков 12 и последовательно включенных нелинейных вилитовых резисторов б, размещенных в фарфоровом корпусе 7 и сжатых спиральной пружиной 3. Блок многократных искровых промежутков включает несколько последовательно соединенных единичных искровых промежутков, помещенных в бумажно-бакслитовый цилиндр 4. Единичный искровой промежуток состоит из двух фигурных латунных электродов, приклеенных к изоляционной меканитовой или электрокартонной прокладке. Нелинейный последовательный резистор набирается из вилитовых (вилит-запеченная смесь карборунда с жидким стеклом), обладающих вентильными свойствами, то есть сопротивление карборунда изменяется в зависимости от приложенного к нему напряжения: чем выше приложенное напряжение, тем ниже его сопротивление, и наоборот. Количество искровых промежутков в блоке и вилитовых дисков в колонке зависит от величины номинального напряжения разрядника. Плоскости, которыми соприкасаются диски, для лучшего контакта металлизируют алюминием, а боковые поверхности вилитовых дисков для преграждения пути токам утечки покрывают изолирующей обмазкой. Для предотвращения смещения вилитовых дисков ставятся фетровые или войлочные прокладки 5. Вилит невлагостоек и при отсыревании его вентильные свойства ухудшаются. Поэтому разрядник герметизируется уплотнением 2 из озоностойкой резины и закрывается сверху металлическим колпаком 13. К несущей конструкции разрядник присоединяется хомутом 11, к токоведущим проводам - болтом 1, а к заземлению - шпилькой 9. Таким образом, разрядник включается между фазой электроустановки и контуром заземления параллельно защищаемой изоляции.

Рис. 1. Разрядник типа РВП-6
В нормальном режиме работы искровые промежутки обеспечивают изоляцию между фазой и землей. Как только возникает перенапряжение, опасное для изоляции электроустановки, происходит пробой искровых промежутков, в результате чего сеть оказывается соединена с землей через вилитовые диски. В это момент к вилитовым дискам прикладывается максимальное напряжение, поэтому сопротивление их будет наименьшим, а ток замыкания на землю - наибольшим. В результате разряда на землю напряжение в сети снижается, а сопротивление вилитовых дисков возрастает. Дуга переменного тока при прохождении через нуль гаснет, а затем вновь восстанавливается. Когда напряжение, приложенное к разряднику, оказывается недостаточным для поддержания дуги на искровых промежутках, при первом же прохождении тока через нуль его протекание через разрядник прекращается.
Модернизированный разрядник РВП с уменьшенным диаметром искровых промежутков и вилитовых дисков со сниженными габаритами и массой выпускается под наименованием РВО (разрядник вентильный облегченной конструкции).

2. Разрядник типа РВС
Вентильный разрядник РВС (разрядник вентильный станционный) выпускается в виде пяти стандартных элементов: РВС-15, РВС-20, РВС-30, РВС-33 и РВС-35. Из этих элементов комплектуют разрядники на напряжение до 220 кВ. Их устанавливают один на другой и соединяют последовательно. На рис. 2 показан элемент РВС, состоящий из фарфорового кожуха 1, внутри которого находятся вилитовые диски 2 и комплекты искровых промежутков 4, состоящие из нескольких единичных искровых промежутков 3. Каждый комплект заключен в фарфоровый цилиндр 5. Все искровые промежутки и вилитовые диски сжаты спиральными пружинами 6. Фарфоровый кожух закрыт с торцевых сторон крышками, под которыми проложена уплотняющая резина 7. Фарфоровый кожух армирован фланцами 8, которые служат для крепления разрядника к опорной конструкции, а также для присоединения к шинам или проводам. Комплекты искровых промежутков шунтируются подковообразными резисторами 9, предназначенными для равномерного распределения напряжения между ними.
На рис. 3 показан комплект искровых промежутков, состоящий из четырех единичных искровых промежутков. Каждый единичный искровой промежуток включает в себя два фигурных латунных электрода 4, разделенных миканитовой прокладкой. Искровые промежутки размещаются в фарфоровом цилиндре 3, закрытом сверху и снизу латунными крышками 1. К последним присоединяются подковообразные шунтирующие резисторы 2, изготовленные на основе карбоцида.

Рис. 3. Комплект искровых промежутков разрядника

Рис. 4. Блок искровых промежутков разрядника типа РВМ
На напряжение 35-500 кВ нашли применение разрядники магнитовентильные типа РВМ. Они отличаются от других типов разрядников наличием блоков магнитных искровых промежутков (рис. 4). Такие стандартные блоки искровых промежутков, дополненные дисковыми вилитовыми резисторами изготовляются на напряжение 35 кВ. Блок магнитных искровых промежутков состоит из набора единичных искровых промежутков 2, разделенных между собой кольцевыми магнитами 3. Единичный искровой промежуток составляется из двух концентрически расположенных медных электродов 6 и 8, между которыми образуется кольцевая щель 7. Возникающая в щели дуга вращается под действием постоянных магнитов с большой скоростью, что способствует ее быстрому гашению Набор из постоянных магнитов и единичных искровых промежутков помещается внутри фарфоровой покрышки 1, закрытой стальными крышками 5. Магниты и медные электроды плотно сжимаются стальной пружиной 4.

Сейчас в наше время разрядники распространены повсеместно. Поэтому вопросы о разрядниках стали актуальными. Но на большинстве сайтов информация очень сложная и непонятная. Эта статья очень проста в понимании. Из неё вы узнаете: что такое разрядник, принцип работы, устройство и виды разрядников.

В современной электронике довольно часто возникают сильные всплески напряжения. Перенапряжения могут сильно повлиять на электрические устройства, работающие при нормальных условиях, даже если они кратковременны. Причиной этого может стать плохая коммутация электрических цепей, слабая изоляция, резонансные помехи. Причины бывают, как и внутренние, так и внешние. Атмосферные разряды гроз могут стать внешней причиной перенапряжения.

Для предохранения от перенапряжения раньше применялись только громоотводы. Сейчас с высоким развитием современной электроники стали применяться такие замечательные устройства, как разрядники.

Что такое разрядник?

Разрядник- это устройство, которое защищает современную электронику от высоких скачков напряжения.

С высоким развитием промышленности удалось сделать разрядники экономичными и эффективными для использования в своих целях. Сейчас в наше время использование надежной изоляции весьма дорого и неэффективно, удобнее всего, конечно же, использовать разрядники.

В узком смысле разрядники являются защитными элементами электрических цепей, без которых часто бы портились электрические приборы, изоляция ЛЭП кабелей или проводов.

Устройство разрядника

Разрядник состоит из двух основных частей: электродов и дугогасительного устройства.

Устройство разрядника в зависимости от его вида бывает разным.

Разрядник имеет прочный герметичный корпус, который предохраняет его от внешних механических повреждений. Промежуток между электродами называется искровым промежутком. Один из электродов присоединяется к защищаемому элементу электрической цепи, а другой обязательно заземляется. Без заземления разрядник бесполезен.

Важно то, что дугогасительное устройство несёт большее значение в работе разрядника, в ином случае разрядник не сможет предотвратить от фазного пробоя. Фазный пробой повлечет за собой короткое замыкание (КЗ).

На рисунке 2 показано устройство трубчатого разрядника. Он имеет прочный корпус 1, который способен выдержать большую температуру. Фланец 3, к нему присоединяется защищаемый участок электрической цепи, сам фланец является электродом разрядника. Электрод 2 подключается к заземлению. Он бывает двух видов: с регулировкой и без неё. Первый может менять размер искрового промежутка, тем самым изменяет величину пробивного напряжения.

Рис 2. Устройство трубчатого разрядника

Пробивное напряжение – это одна из главных характеристик разрядника, которая показывает напряжение, при котором в разряднике, между его электродами возникает искры, то есть разрядник пробивается. Полярность подключение к электродам 2 и 3 не имеет существенной разницы, если это разрядник переменной сети.

Дугогасительное устройство в данном случае представляет из себя корпус, который выделяет газ. Современные методы производства позволяют создавать разрядники различных характеристик.

Принцип работы разрядника

Принцип работы разрядника довольно прост, как и его устройство. При возникновение перенапряжения на электродах разрядника значительно возрастает напряжение. Если это напряжение станет больше напряжение пробоя, которое прописано в характеристике устройства, то возникнет пробой.

Между электродами проскочит искра. При этом снизится напряжение на его электродах, а в искровом промежутке ионизируется воздух. Разрядник станет пробиваться фазным напряжением и возникнет короткое замыкание.

Чтобы этого не произошло, в разряднике присутствует дугогасительное устройство. В зависимости от вида разрядника имеются различные виды дугогасительных устройств. Все разрядники подразделяются на несколько видов.

Ниже представлены основные виды разрядников.

Виды разрядников:

-Трубчатый (воздушный);

-Газовый;

-Вентильный:

-Магнитовентильный разрядник (РВМГ);

-Ограничитель перенапряжения нелинейный (ОПН);

-Трубчатые разрядники (воздушный)

Трубчатый разрядник

Трубчатый разрядник представляет собой трубку из прочного материала. Сам материал – это различные полимеры. Самый распространённый из них – это полихлорвинил. Полихлорвинил способен вынести температуру, пригодную для данного типа разрядников.

В трубку помещены два электрода (рис 1.). Один присоединяется к защищаемому элементу, а другой заземляется. Принцип работы трубчатого разрядника довольно прост.

При напряжении пробоя образуется искра, которая ионизирует воздух. Воздух сильно нагревается, при этом идет массовое выделение газов.

Интенсивная газовая генерация гасит дугу фазного напряжения. Такое дугогасительное устройство называется продольным дутьём. Для выхода газов наружу, в разряднике имеется отверстие.

Газовый разрядник отличается от воздушного только тем, что его корпус наполняют инертным газом (аргоном или неоном). В отличие от воздушного разрядника, в газовом разряднике дугу, образованную фазным напряжением, гасят инертные газы.

В современной электронике трубчатые разрядники распространены повсеместно. Они просты по устройству и надежны. Пробивное напряжение воздушных разрядников невысокое, поэтому такие разрядники не применяются в более высоковольтной аппаратуре.

Более высокое пробивное напряжение у газовых разрядников. Они гораздо эффективнее, так как газы не вступают в реакции, тем самым продлевают жизнь электродам.

Рис 3. Трубчатый разрядник

Вентильные разрядники.

Вентильный разрядник состоит из набора многократно повторяющихся искровых промежутков и нелинейных сопротивлений.

Принцип работы вентильного разрядника немного другой, чем у трубчатых разрядников. Во время работы электроды искрового промежутка снимают перенапряжения, а нелинейные сопротивления(резисторы) гасят дугу фазного напряжения.

Резисторы состоят из набора вилитовых дисков. Вилит – это запеченная смесь карбида кальция с жидким стеклом. По сравнению с трубчатыми и газовыми разрядниками, вентильные разрядники имеют более высокое напряжение пробоя.

Рис 4. Вентильный разрядник.

Магнитовентильный разрядник (РВМГ)

В отличие от устройства вентильного разрядника, в устройство магнитовентильного разрядника входит набор кольцевых магнитов.

Принцип работы магнитовентильного разрядника немного другой. При пробое фазным напряжением образуются дуга. Под воздействием магнитного поля магнитов дуга начинает вращаться, тем самым дуга гасится.

Рис 5. Магнитовентильный разрядник (РВМГ).

Ограничители перенапряжения нелинейные (ОПН).

Ограничители перенапряжения нелинейные не имеют электродов. Они состоят из набора нелинейных полупроводниковых сопротивлений – варисторов.

Варистор – это полупроводниковый резистор, который меняет сопротивление в зависимости от приложенного к нему напряжения. При возрастании напряжения, сопротивление варистора падает, поэтому он пропускает через себя электрический ток, тем самым снимая напряжение с защищаемого участка электрической цепи.

Варисторы в процессе работы очень сильно нагреваются, поэтому корпуса нелинейных ограничителей перенапряжения делают теплопроводными. Это позволяет отводить тепло.

Сама конструкция ОПН очень проста, поэтому это упрощает методы производства. Также у ОПН неплохие технические характеристики. Количество варисторов можно варьировать в зависимости от нужного пробивного напряжения нелинейного ограничителя перенапряжения.

Рис 6.Ограничитель перенапряжения нелинейный (ОПН).

В заключение хочу скачать, что помимо высоковольтных разрядников, в современной электронике появились низковольтные разрядники.

Это позволяет радиолюбителем широко использовать такие замечательные устройства.

В электрических цепях достаточно часто возникают перенапряжения. Их причиной могут быть атмосферные грозовые разряды, которые сопровождаются значительной ионизацией воздуха и снижением электрической прочности воздушных промежутков. Импульсные повышения напряжения, кроме того, могут возникать при коммутационных перенапряжениях.

Для снижения их амплитуды на подстанциях используют специальные устройства. Они делятся на два основных класса: разрядники и ограничители перенапряжения.

Разрядники - это электрические аппараты, которые предназначены для уменьшения амплитуды атмосферных, коммутационных или резонансных перенапряжений в электрических установках.

На подстанциях применяют два вида разрядников: вентильные и трубчатые.

В вентильных разрядниках используются вилитовые или терви- товые резисторы, имеющие нелинейную характеристику, и несколько искровых промежутков. Вилит (карбид кремния с нанесенной на него пленкой оксида кремния) обладает способностью изменять свое сопротивление в зависимости от протекающего тока. При его повышении сопротивление вилитовых дисков резко падает и волна перенапряжения уходит через заземление, снижая амплитуду напряжения до значений, достаточных для гашения дуги в пробитых искровых промежутках. Тервит (зерна карбида кремния, связующим элементом которых служит эмульсия глинозема в жидком стекле) обладает повышенной, по сравнению с вилитовой, термической стойкостью и пропускной способностью, а также еще большей нелинейностью сопротивления и может ограничивать как внутренние коммутационные, так и внешние атмосферные перенапряжения большой амплитуды.

Конструктивно вентильные разрядники состоят из фарфорового корпуса с фланцами для крепления, внутри которого находятся вилитовые или тервитовые кольца, несколько искровых промежутков и резисторы (рис. 2.20). При появлении перенапряжения последовательно пробиваются искровые промежутки и через нелинейные резисторы, сопротивление которых резко уменьшилось, импульс тока замыкается на землю. Резисторы при этом ограничивают возникающие сопровождающие токи. Количество срабатываний разрядника фиксируется специальными регистраторами.

Рис. 2.20.

1 - фарфоровая крышка; 2 - искровой промежуток; 3 - блок нелинейных резисторов; 4 - прокладка; 5 - уплотнительное кольцо; 6 - днище; 7 - предохранительный клапан

Как правило, разрядники изготавливают либо для защиты от внутренних, либо от внешних перенапряжений. Однако существуют и комбинированные разрядники, в которых используют тервит. В таких разрядниках при внутренних перенапряжениях работают два нелинейных элемента и один искровой промежуток, а при внешних пробивается и второй искровой промежуток, существенно уменьшая волну перенапряжения.

Одной из разновидностей вентильных разрядников служат магнитовентильные разрядники, в которых искровые промежутки снабжены постоянными магнитами, создающими при прохождении тока магнитное поле, которое заставляет дугу вращаться с достаточно высокой скоростью и сокращает время ее гашения.

Трубчатые разрядники предназначены в первую очередь для ограничения перенапряжений в электрических сетях. На подстанциях они применяются как вспомогательное средство защиты оборудования вместе с вентильными, ограничивая волну перенапряжения уже на подходе к электрическим аппаратам и снижая тем самым нагрузку на вентильных разрядниках, увеличивая надежность защиты изоляции при атмосферных грозовых разрядах.

Конструктивно трубчатые разрядники представляют собой трубку из винипласта, фибры или фибробакелита, внутри которой расположены металлические электроды, образующие внутренний ис-

Рис. 2.21.

/ - ушко для крепления; 2 - указатель срабатывания; 3 - плоский электрод; 4 - наконечник; 5 - фибробакелитовая трубка; 6 - хомуты крепления; 7 - внутренний стержневой электрод; 8 - заземление

кровой промежуток (рис. 2.21). Внешний искровой промежуток, изолирующий разрядник от постоянного контакта с токоведущей частью, образуют два стальных электрода, один из которых соединен с открытым металлическим наконечником, закрепленном на одном конце трубки.

Принцип работы такого разрядника основан на том, что при набегании волны перенапряжения искровые промежутки пробиваются и между электродами образуется электрическая дуга. Высокая температура дуги приводит к интенсивному разложению материала трубки и выделению газов, образующих в трубке продольное дутье и последующее гашение дуги при переходе переменного тока через ноль. Срабатывание разрядника сопровождается выхлопом ионизированных газов, поэтому их необходимо устанавливать таким образом, чтобы в зоне выхлопа не оказались другие токоведущие части.

В настоящее время применение разрядников сильно ограничено в связи с появлением электрических устройств нового поколения, к которым относятся ограничители перенапряжения.

Ограничители перенапряжений нелинейные, в отличие от вентильных разрядников не имеют искровых промежутков и обладают рядом существенных преимуществ. К ним относятся повышенное быстродействие (время срабатывания составляет меньше наносекунды), отсутствие сопровождающего тока, неизменность характеристик нелинейных элементов в течение всего срока эксплуатации и, как следствие, снижение затрат на обслуживание, простота конструкции в связи с отсутствием искровых промежутков и низкая себестоимость производства.

Рис. 2.22.

1 - контактный вывод; 2 - фарфоровая покрышка; 3 - блок оксидно-цинковых резисторов; 4 - предохранительный клапан; 5 - днище; 6 - чугунное основание

Конструктивно ограничитель перенапряжений представляет собой колонку из последовательно соединенных нелинейных сопротивлений - варисторов, выполненных из оксида цинка, помещенных в прочный фарфоровый или стеклопластиковый корпус (рис. 2.22), воспринимающий механические нагрузки. В первом случае фарфор, кроме того, служит для изоляции, во втором случае на стеклопластик наносится ребристое покрытие из кремнийорганической резины.

Нелинейная вольтамперная характеристика металлооксидных резисторов, используемых в ограничителях перенапряжений, позволяет им длительно находиться в непроводящем состоянии, пропуская через себя лишь малый, преимущественно емкостной ток, величина которого не превышает миллиампера. При возникновении импульса перенапряжения ограничитель переходит в проводящее состояние и способен пропустить через варисторы токи в сотни и тысячи ампер, что существенно снижает напряжение на защищаемом оборудовании. После срабатывания ограничитель перенапряжений возвращается в свое исходное состояние, сохраняя при этом все свои характеристики.

Роговые разрядники применяются для защиты от перенапряжений фидеров контактной сети. Их устанавливают на фидерных опорах на специальных выносных консолях. При электрическом пробое они кратковременно замыкают провода на рельсы или заземляющие устройства. В результате этого ток разряда уходит на

Рис. 2.23.

тяговую подстанцию или в землю, после чего изоляция контактной сети восстанавливается.

Конструктивно роговые разрядники представляют собой воздушные промежутки, создаваемые дугогасящими рогами, выполненными из стального прутка диаметром 12 мм (рис. 2.23). Один их рогов соединяется с контактной сетью, другой - с рельсами или с заземляющим устройством. Как правило, разрядники выполняют с двумя искровыми промежутками, расположенными друг за другом, для исключения ложных срабатываний в результате случайного замыкания (например, птицами). При срабатывании разрядника образовавшаяся дуга растягивается по наклонным рогам, охлаждается и в результате гасится.