Мырыш оксидін тоқтататын құрал

Мырыш оксидін тоқтататын құралболып табыладынайзағай өшіргішжақсы қорғаныс өнімділігімен.

TheМырыш оксидін тоқтататын құраләлемдегі ең озық шамадан тыс кернеуден қорғағыш. Бұл мырыш оксидінің қосылуына байланыстытоқтатқышөзек резистор дискісі ретіндеБұл резистор дискісінің вольт-амперлік сипаттамаларын жақсартуға және шамадан тыс кернеу жағдайларында ток өткізу қабілетін арттыруға мүмкіндік береді, бұл дәстүрлі кремний карбидімен салыстырғанда айтарлықтай жақсару болып табылады.тұтқындаушыларҚалыпты жұмыс кернеуі кезінде, разрядтағыш арқылы өтетін ток тек бір микроамперлік градусты құрайды.тоқтатқышорташа кернеу жағдайын бастан кешірсе, сызықтық емес сипаттамалары тежегіш арқылы өтетін токты бірнеше мың есе арттырады.тоқтатқышөткізгіштік күйде болады және жерге шамадан тыс кернеу энергиясын шығарады, осылайша қуат беру жабдықтарын шамадан тыс кернеу әсерінен қорғайды.

Мырыш оксидін тоқтататын құрал1970 жылдары жасалған, негізінен мырыш оксидінің варисторынан тұратын жаңа типтегі разрядтағыш. Әрбір варистордың жасалған сәттен бастап белгілі бір ауысу кернеуі (варистор кернеуі деп аталады) болады. Қалыпты жұмыс кернеуі кезінде (яғни, варистор кернеуінен аз), варистор мәні өте үлкен, бұл оқшаулау күйіне тең. Бірақ соққы кернеуі кезінде (варистор кернеуінен жоғары), варистор төмен мәнде бұзылады, бұл қысқа тұйықталу күйіне тең. Дегенмен, варистор соғылғаннан кейін ол оқшаулау күйін қалпына келтіре алады; варистордың үстіндегі кернеу алынып тасталғанда, ол жоғары кедергі күйіне оралады. Сондықтан, егер мырыш оксидінің разрядтағышын электр желісіне орнатсаңыз, найзағай соққанда, найзағай толқынының жоғары кернеуі варистордың істен шығуына әкеледі, ал найзағай тогы варистор арқылы жерге ағады. Электр жабдықтарының қауіпсіздігін қорғау үшін электр желісіндегі кернеуді қауіпсіз диапазонда басқаруға болады.

Мырыш оксидін реттегіштің жеті сипаттамасы:

Ағын сыйымдылығы

Бұл негізінен найзағай өшіргіштің найзағайдың барлық түрлерін, қуат жиілігінің өтпелі шамадан тыс кернеуін және жұмыс кезіндегі шамадан тыс кернеуді сіңіру қабілетінде көрініс табады.

Қорғаныш қасиеттері

Мырыш оксиді релесі электр жүйесіндегі барлық электр жабдықтарын электр өнімдерінің шамадан тыс кернеу зақымдануынан қорғау үшін қолданылады және жақсы қорғаныс өнімділігіне ие. Мырыш оксиді клапанының сызықтық емес вольтамперлік сипаттамаларының арқасында қалыпты жұмыс кернеуі астында бірнеше жүз микроамперлік ток өтеді, сондықтан жақсы қорғаныс өнімділігі, жеңіл салмағы және шағын өлшемі сияқты сипаттамаларға ие болу үшін саңылаусыз құрылымды жобалау оңай. Шамадан тыс кернеу кіргенде, клапан пластинасы арқылы ағатын ток тез артады және шамадан тыс кернеу амплитудасын шектейді және шамадан тыс кернеу энергиясын босатады. Осыдан кейін мырыш оксиді клапан пластинасы электр жүйесінің қалыпты жұмыс істеуі үшін жоғары кедергі күйін қалпына келтіреді.

Тығыздау өнімділігі

Найзағай сөндіргіштің компоненттері жақсы қартаю өнімділігіне, жоғары сапалы композиттік жабынның жақсы ауа өткізбейтіндігіне, тығыздағыш сақинаның қысылуын бақылауды және жабынды тығыздағышты және басқа да шараларды қолдана отырып, сенімді тығыздауды қамтамасыз ету үшін керамикалық жабынды тығыздағыш материал ретінде пайдаланады, осылайша найзағай сөндіргіштің жұмысы тұрақты болады.

Механикалық қасиеттері

Негізінен келесі үш фактор қарастырылады: сейсмикалық күш;

Разрядчикке ең жоғары жел қысымы;

Разрядтағыштың жоғарғы жағында сымның рұқсат етілген максималды керілуі болады.

Залалсыздандыру қасиеті

Саңылаусыз мырыш оксидін реттегіш ластануға жоғары төзімділікке ие.

Ұлттық стандартта белгіленген нақты ағып кету қашықтығы: II класты орташа ластанған аймақ: нақты ағып кету қашықтығы 20 мм/кВ;

III класты қатты ластану аймағы: меншікті ластаушы қашықтық 25 мм/кВ;

IV сыныпты өте қатты ластанған аймақ: меншікті ағып кету қашықтығы 31 мм/кВ.

Жоғары пайдалану сенімділігі

Ұзақ мерзімді жұмыс істеу сенімділігі өнімдердің сапасына және өнімдерді ақылға қонымды таңдауға байланысты. Өнім сапасына әсер етудің негізгі үш аспектісі бар: найзағай өшіргіштің жалпы құрылымының рационалдылығы; мырыш оксиді клапанының вольтамперлік сипаттамалары және қартаюға төзімділігі; найзағай өшіргіштің тығыздау өнімділігі.

Қуат жиілігіне төзімділік

Бір фазалы жерге қосу, ұзын желілік сыйымдылық әсері және жүктемені қабылдамау сияқты қуат жүйесіне байланысты, бұл қуат жиілігінің кернеуінің жоғарылауына немесе жоғары амплитудалы өтпелі шамадан тыс кернеудің пайда болуына әкеледі, найзағай өшіргіш белгілі бір қуат жиілігінің кернеуінің жоғарылауына төтеп беру үшін белгілі бір уақытқа ие.

Функция

Әрбір тізбектің өзіндік артықшылықтары мен сипаттамалары бар, және жақсы оқшаулау әсеріне қол жеткізу үшін оларды әртүрлі ортада пайдалану қажет. Номиналды кернеу жағдайында тізбек оқшаулағышқа тең және ешқандай әрекет етпейді. Дағдарыс немесе жоғары кернеу жағдайында найзағай тізбек жұмыс істейді және токты жерге бағыттайды, бұл электр жабдықтарын тиімді қорғайды.

Жіктеу

Кернеу деңгейіне сәйкес

Мырыш оксиді разрядтағыштары номиналды кернеу мәніне сәйкес жіктеледі және үш санатқа бөлуге болады:

Жоғары кернеу санаты: Бұл 66 кВ-тан жоғары мырыш оксиді разрядтағыштарының сериясына жатады, оларды шамамен жеті санатқа бөлуге болады: 1000 кВ, 750 кВ, 500 кВ, 330 кВ, 220 кВ, 110 кВ және 66 кВ.

Орташа кернеу санаты: Бұл 3 кВ-тан 66 кВ-қа дейінгі (66 кВ сериялы өнімдерді қоспағанда) мырыш оксиді разрядтағыш сериялы өнімдерге қатысты, оларды шамамен төрт кернеу деңгейіне бөлуге болады: 3 кВ, 6 кВ, 10 кВ және 35 кВ.

Төмен кернеу санаты: Бұл 3 кВ-тан төмен мырыш оксиді арматура сериялы өнімдеріне (3 кВ сериялы өнімдерді қоспағанда) қатысты, оларды шамамен төрт кернеу деңгейіне бөлуге болады: 1 кВ, 0,5 кВ, 0,38 кВ және 0,22 кВ.

Номиналды разряд тогына сәйкес

Номиналды разряд тогына сәйкес, мырыш оксиді бар разрядтағыштарды бес класқа бөлуге болады: 20, 10, 5, 2,5, 1,5 кА.

Сәйкеспайдалану

Мырыш оксиді бар разрядтағыштарды пайдалануына қарай жеті түрге бөлуге болады: жүйелік тізбек түрі, жүйелік электр станциясының түрі, жүйелік тарату түрі, шунт компенсациясының конденсатор банкінің қорғаныс түрі, электрлендірілген теміржол түрі, қозғалтқыш пен қозғалтқыштың бейтарап нүктелік түрі, трансформатордың бейтарап нүктелік түрі.

Құрылымына сәйкес

Мырыш оксиді бар сөндіргіштерді құрылымына қарай екі санатқа бөлуге болады.

Мырыш оксиді сөндіргішін ластануға төзімділік көрсеткіштеріне сәйкес төрт санатқа бөлуге болады. ⅰ класы кең таралған түрі, ⅱ класы орташа ластану аймағында қолданылады (меншікті ағызу қашықтығы 20 мм/кВ), ⅲ класы ауыр ластану аймағында қолданылады (меншікті ағызу қашықтығы 25 мм/кВ), ал ⅳ класы өте ауыр ластану аймағында қолданылады (меншікті ағызу қашықтығы 31 мм/кВ).

Композиттік жабын: композиттік жабын мырыш оксиді сөндіргіші жабын ретінде композиттік силикон резеңке материалынан жасалған және жоғары өнімді мырыш оксидіне төзімділік парағын таңдау, арнайы құрылымды ішкі пайдалану, озық технологиямен құрастыру, силикон резеңке материалы мен мырыш оксидіне төзімділік парағының қос артықшылығына ие. Фарфор мырыш оксиді сөндіргішінің барлық артықшылықтарынан басқа, өнімдер сериясы жақсы оқшаулау өнімділігіне, жоғары ластануға төзімділігіне, жақсы жарылысқа төзімділігіне және шағын өлшеміне, жеңіл салмағына, күтімді қажет етпейтініне, зақымдалуы оңай еместігіне, сенімді тығыздауына, тамаша қартаюға төзімділігіне және басқа да артықшылықтарға ие.

Құрылымның өнімділігіне сәйкес

Мырыш оксиді бар сөндіргішті құрылымы мен жұмысына қарай үш түрге бөлуге болады: саңылауы жоқ (W), тізбекті саңылауы бар (C), параллель саңылауы бар (B).

1. Бұрын тек жұмыс істейтін шамадан тыс кернеу мен найзағай шамадан тыс кернеу деңгейлерін ескеретін найзағай өшіргіштердің таңдауы мен кемшіліктері

Ұлттық стандарт жүйенің қуат көзі терминалының кернеуі жүйенің номиналды кернеуінің (немесе номиналды кернеуінің) Un еселенген K есесінен сәл жоғары болуы керек, яғни K=Um/Un (Um - жүйенің ең жоғары кернеуі). Электр жабдықтарының оқшаулағышы Un жағдайында ұзақ уақыт жұмыс істей алуы керек. 220 кВ және одан төмен жүйелер үшін K 1,15, ал 330 кВ және одан жоғары жүйелер үшін K=1,1 құрайды. Жоғарыда аталған қағидаттар да сөндіргішті жобалаудың бастапқы кезеңінде сақталады.

2. Бір фазалы жерге қосу кезіндегі кернеудің жоғарылауы кезінде жұмыс істеуді және электр жүйесінің қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін найзағай өшіргішті таңдау және қажеттілік

Қауіпсіз жұмыс істеу тұрғысынан алғанда, разрядтағыштың номиналды кернеуін таңдау келесі қағидаттарға сәйкес келуі керек:

(1) Мырыш оксиді разрядтағышының номиналды кернеуі оны орнату кезінде пайда болуы мүмкін қуат жиілігінің өтпелі кернеуінен жоғары болуы керек. 110 кВ және одан жоғары бейтарап жерге қосу жүйесінде оны жоғарыда аталған әдіске сәйкес таңдауға болады.

(2) 110 кВ және одан төмен бейтарап жанама жерге қосу жүйесінде электр энергиясы бөлімінің ережелері бойынша бір фазалы жерге қосу 2 сағат бойы жұмыс істеуге рұқсат етіледі, кейде тіпті үзік-үзік доғалы жерге қосу кезінде де шамадан тыс кернеу 2 сағаттан артық жұмыс істеп, ақауды табу үшін жұмыс істейді, бұл жүйенің жұмыс сипаттамаларына байланысты мырыш оксиді найзағай реттегішінің номиналды кернеу 10 секундта қауіпсіз жұмыс істеуі елеулі қауіп төндіреді. Ал мырыш оксиді реттегіші мен SiC реттегішінің құрылымы әртүрлі (соңғысы саңылау доғасының сөнуі, біріншісінде саңылау жоқ немесе тек бөлу саңылауы бар), сондықтан іс жүзінде мырыш оксиді реттегішінің термиялық күйреуі және тіпті ауыр жарылыс апаттары болады. Осы жағдайға тап болған көптеген электрмен жабдықтау бюролары мен электр энергиясын жобалау институттары жергілікті электр желісінің жағдайларына сәйкес номиналды кернеу мәндерінің көптеген түрлерін (мысалы, 14,4 кВ, 14,7 кВ және т.б.) ұсынды. Бірнеше ұлттық стандартты талқылау мақалаларының әрекет жүктеме сынағында 10 с номиналды кернеуге төзімділік 1,2 ~ 1,3 есеге дейін артады, осылайша мырыш оксиді реттегішінің бейтарап нүктеге бейімделуі артады. тікелей емес жерге қосу жүйесі жақсартылған.

Мырыш оксиді разрядтағышының номиналды кернеуі тым төмен болғандықтан, разрядтағыш бір фазалы жерге қосу кернеуінің жоғарылауында немесе тіпті көптеген өтпелі кернеудің жоғарылауында жұмыс істейді. Электр энергетикасы министрлігінің Қауіпсіздікті қадағалау және өндірісті үйлестіру департаменті 1993 жылғы 30 қазандағы 17-ші қауіпсіздік бюллетенінде разрядтағыштың қайта қаралуын ұсынды.

Жаңа стандарттың жариялануы мен қайта қаралуы арасындағы өтпелі кезеңде бейтарап жерге қосылмаған жүйеде мырыш оксиді разрядтағышының номиналды кернеуі мен үздіксіз жұмыс кернеуін таңдау үшін келесі жобалау ережелері ұсынылады: номиналды кернеу SiC разрядтағышының доғалық сөндіру кернеуінің жобалауынан 1,2-1,3 есе артық, ал үздіксіз жұмыс кернеуі жүйе жұмысының ең жоғары желілік кернеуі болып табылады.

Жоғарыда аталған негізгі деректер үшін бірыңғай стандарт болмағандықтан, найзағай сөндіргіш өндірушісі мен пайдаланушы арасында жобалау мен өндіруде сәйкессіздіктер болады.

3, 2000 жылғы жаңа стандартты енгізіңіз, найзағай өшіргіштің шынайылығын қауіпсіз және ақылға қонымды түрде таңдаңыз

Қытайдың 2000 жылғы жаңа стандартында (GB11032-2000) номиналды кернеуді 1,2-1,3 еседен жоғары таңдау принципі танылған, бірақ үздіксіз жұмыс кернеуін таңдауда жаңа ереже бар: 1,5Un//U1mA қызмет ету мерзімін анықтамалық мән ретінде көрсетуден бастап, 1,5Un//U1mA үздіксіз жұмыс кернеуін таңдауға (жобалауға). Тұрмыстық 1,5V мәні 80% құрайды, сондықтан үздіксіз жұмыс кернеуі номиналды кернеудің 0,8 есесі ретінде таңдалады. Мұны вольтамперметрия қисығының кіші ток аймағы растайды.

Сондықтан, іс жүзінде, нақты шарттарға сәйкес модельдеу есептеуін жүргізген кезде немесе тәжірибе мен практикаға сәйкес сөндіргішті таңдаған кезде 1 сағаттық бір фазалы жерге қосу жұмысының асқын кернеу деңгейін ескеру қажет. Дегенмен, пайдаланушылардың техникалық келісімдерінде және тіпті энергетикалық жобалау институттарының сызбаларында жоғарыда көрсетілген мәндерден сәл өзгеше көптеген номиналды кернеу мәндері бар, олар менің ойымша қажет емес (мысалы, 10 кВ-та 16,5 кВ және 16,7 кВ және т.б.). Себебі, найзағай сөндіргішті нақты жобалау процесінде вольт-ампер қисығындағы номиналды кернеу мәні U1mAAC мәнінен аз шағын ток аймағында болады, найзағай сөндіргішті нақты жобалауда нәзік айырмашылықты іздеу мүмкін емес; Сонымен қатар, келесі талқылаудан бастап, жаңа ұлттық стандарттың талаптарына сәйкес рұқсат етілген асқын кернеу жағдайында қауіпсіз пайдалануды таңдау (бұл жерге қосылмаған жүйеге қатысты).

4. 2000 жылғы басылымның жаңа стандартына сәйкес жерге қосылмаған мырыш оксиді разрядтағышын ғылыми таңдау

(1) Номиналды кернеу белгіленген әрекет жүктеме сынағында анықталған өтпелі асқын кернеу кезінде дұрыс жұмыс істей алатындай етіп, разрядтағыштың терминалдарына қолданылатын рұқсат етілген қуат жиілігі кернеуінің максималды тиімді мәніне сәйкес таңдалуы және жобалануы тиіс. Үздіксіз жұмыс кернеуі разрядтағыш терминалдары арасында тұрақты RMS болуын қамтамасыз ету үшін таңдалуы керек. Бұл кезде қуат жиілігінің разряд кернеуі қорғалмаған жұмыс кернеуі кезінде қорғалатын жабдықтың оқшаулағышының жұмыс істеуін болдырмау және қызмет ету мерзімін ұзарту үшін жеткілікті жоғары болуы керек, сондай-ақ Қытайда өндірілген мырыш оксиді разрядтағыштың нақты зарядтау жылдамдығы мен қалдық кернеу деңгейі ескерілуі керек.

(2) Қуат жиілігінің кернеуі күрт көтерілгенде немесе жабдықтың оқшаулау сынақ кернеуі жоғары болған кезде, мырыш оксиді разрядтағышының жоғары номиналды кернеуі таңдалуы керек. Қуат жиілігінің анықтамалық кернеуін таңдау номиналды кернеуге тең немесе одан жоғары болуы керек. Жаңа ҰЛТТЫҚ стандарт талаптарындағы осы екі тармақ жақсырақ қанағаттандырылған жағдайда, келесі есептеуді шамадан тыс кернеу талаптарына сай келетінін де табуға болады. Ұлттық стандарт талаптары бір фазалы жерге қосу жұмысының 2 сағат бойы әрекетсіз болуын қамтамасыз ету үшін. Ең ауыр жағдайда, бір фазалы жерге қосу және жүктемені қабылдамау бір уақытта болған кезде, теория бойынша есептелген максималды мүмкін болатын шамадан тыс кернеу 1,99 есені құрайды, ал мырыш оксиді разрядтағышының рұқсат етілген үздіксіз жұмыс кернеуі UC (тиімді мәні) келесідей таңдалады:

Номиналды кернеу (Ur≈1.25 UC) 0.8 ұлттық стандартты зарядтау жылдамдығына сәйкес таңдалды, бұл талаптарға сай келді. Егер доғалық жерге қосу және жоғары шығу ықтималдығы бар резонанстық асқын кернеу қолданылса, номиналды кернеу келесіге сәйкес келуі керек: қайтадан басыңыз?=0.8. Талаптарға сай келетін үздіксіз жұмыс кернеуін таңдаңыз.

Қорытындылай келе, разрядтағыш таңдаудың негізгі қиындығы - уақытша асқын кернеудің ауқымын анықтау. Жоғары жұмыс кернеуі мен атмосфералық асқын кернеу кезінде қауіпсіз және дәл жұмыс істеуді қамтамасыз ету, сондай-ақ клапан пластинасының уақытша асқын кернеу кезінде жұмыс істемеуін қамтамасыз ету қажет.

Қазіргі уақытта, сөндіргіштің түрін таңдау және жобалау жүйенің ең жоғары кернеулі мырыш оксиді сөндіргішінің бір фазалы жерге қосу кезінде 2 сағат жұмыс істемеуін қамтамасыз етуі керек, әйтпесе мырыш оксиді сөндіргіші термиялық күйреу немесе тіпті жарылыс апаты сияқты көрінуі мүмкін.

Сондықтан, жаңа талаптарға сәйкес жерге қосылмаған жүйені таңдаған дұрыс.

Бірақ доғаны басу катушкасының жерге қосылған конденсатор құрылғысында жерге қосу кернеуі әлдеқайда төмен болады, содан кейін номиналды кернеу мен үздіксіз жұмыс кернеуінің практикалық модельдеу есептеуіне сәйкес төмен жұмыс кернеуі мен конденсаторды қорғау құрылғысының төменгі жұмыс кернеуі кезінде мырыш оксидінің найзағай өшіргішінің әрекетін жасау үшін төмен таңдауға болады, бірақ егер сізге ыңғайлы болмаса, жерге қосу жүйесі жоқ жүйені де таңдай аласыз,

Себебі конденсатордың жерге тұйықталуы бір фазалы жерге тұйықталудың 2 сағаттық талаптарына сай деп есептеледі.

Номиналды кернеуден төмен жұмыс істегенде, разрядтағыш жұмыс істемейді және конденсатор құрылғысына шамадан тыс кернеу зақымын келтірмейді.

Тұтастай алғанда, бұл мырыш оксиді сериялы клапан пластиналарының тікелей тізбектей жалғанған кездегі бос орынсыздығына байланысты, мырыш оксиді найзағай реттегішінің резисторлары SiC доғалық кернеуінің анықтамалық таңдауынан туындаған 1,99 еседен астам асқын кернеуге төтеп бере алмайды, мырыш оксиді найзағай реттегішінің номиналды кернеуі талаптарға сай келмейді, бұл ретте реттегіштің қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін көтерілуі мүмкін, мысалы, нақты модельдеу деректері жоқ,

Ұлттық стандарт рухында ұсынылған мән шекті талаптарға сай келетіндіктен, ол қолайлырақ.