Разрядники

Разрядник — устройство, содержащее два или несколько электродов, предназначенное для возбуждения электрического разряда в определенных условиях. Трубчатые разрядники применяются для защиты линейной изоляции от атмосферных перенапряжений. Трубчатые разрядники выпускаются на номинальное напряжение от 3 до 110 кВ двух типов: винипластовые (серии РТВ) и фибробакелитовые (серии РТФ). Разрядники имеют два разрядных промежутка: внутренний и внешний.

Рис.1.

1 - ушко для присоединения стержня внешнего искрогово промежутка; 2 - указатель срабатывания; 3 - плоский электрод; 4 - стальной наконечник открытой камеры; 5 - фибробакелитовая трубка; 6 - винипластовая трубка; 7 - хомуты крепления; 8 - внутренний стержневой электрод; 9 - электроды внешнего искрового промежутка; 10 - заземленная конструкция; S_ВН - внутренний искровой промежуток; S_Н - наружный искровой промежуток

Конструкции и характеристики трубчатых разрядников

Принципиальная схема трубчатого разрядника РТВ показана на рис. 2.

В трубке из газогенерирующего материла заключен внутренний промежуток S₁ образованный стержневым и кольцевым электродами. Промежуток S₁ называется также дугогасящим. Трубку отделяет от рабочего напряжения внешний искровой промежуток S₂

Рис.2. Схема устройства и включения трубчатого разрядника.
1 — газогенерируюшая трубка; 2—стержневой электрод; 3 — кольцевой электрод; s1 — внутренний ис­кровой промежуток; S₂ —внешний искровой промежуток.  

При нарастании волны перенапряжения оба промежутка пробиваются и импульсный ток отводится в землю. По пути импульсной искры устанавливается ток рабочей частоты, который в данном случае является током короткого замыкания. Под действием высокой температуры ствола дуги в трубке происходит интенсивное газогенерирование, которое ведет к охлаждению и деионизации искрового промежутка S₁. Давление в трубке нарастает до нескольких десятков атмосфер. Газы, устремляясь к открытому концу трубки, создают продольное дутье, которое при первом же прохождении тока через нулевое значение гасит дугу. При срабатывании разрядника слышен звук, напоминающий выстрел, и из трубки выбрасываются раскаленные газы.
Преимущества трубчатых разрядников РТВ
Трубчатые разрядники РТВ при набегании волны грозовых перенапряжений, движущейся
по проводам линии на подстанцию, снижают амплитуду волны и укорачивают ее длину, что
способствует значительному затуханию волны при движении по проводам. В результате
установленные на подстанции ограничители и вентильные разрядники разгружаются от
токов грозового разряда, что необходимо для надежной защиты изоляции от грозовых
перенапряжений.

Выпускаются разрядники с фибробакелитовыми трубками РТФ . В пределах каждого наименования разрядники подразделяются по номинальным напряжениям и пределам отключаемых токов.

Расшифровка РТФ
РТФ - XX У1
Р- разрядник;
Т- трубчатый;
Ф- фибробакелитовый
ХХ- номинальное напряжение;
У; Т- климатическое исполнение;
1- категория размещения;

Рис.3. Трубчатый (фибробакелитовый) разрядник РТФ.
1 — указатель действия,2 — ушко для крепления, 3 — наконечник, 4 и 5 — внутренняя фибровая и винипластовая трубки, 6 — резервуар, 7 — стержневой электрод, 8 — хомутик, 9 — дополнительный электрод, 10 — электрод-звездочка

Основным элементом фибробакелитового трубчатого разрядника является тонкостенная дугогасительная трубка из фибры 1, упрочненная несколькими слоями бакелизированной бумаги. Упрочнение трубки необходимо для того, чтобы она могла выдержать высокие внутренние давления, возникающие при работе трубчатого разрядника.
Фибробакелитовая трубка — наиболее ответственная деталь трубчатого разрядника. Она обеспечивает гашение электрической дуги, возникшей после разряда между электродами, и к ней крепятся все остальные детали трубчатого разрядника. Один конец дугогасительной трубки армируется при помощи обкатки обоймой, переходящей в газовый резервуар, второй конец армируется выхлопной обоймой — наконечником. Обойма с газовым резервуаром и наконечник изготавливаются из цельнотянутых стальных труб.
Для предотвращения прорыва газов из газового резервуара в возможные неплотности между обоймой и фибробакелитовой трубкой в конструкцию введены специальные конусная гайка и втулка. Конус в гайке облегчает истечение газов из газового резервуара.
Характерной особенностью фибробакелитовых трубчатых разрядников является наличие у них большого газового резервуара у закрытого конца трубчатого разрядника.
Внутри дугогасительной трубки помещается стержневой электрод, который крепится ко дну резервуара на резьбе для того, чтобы можно было его заменять при сильном обгорании в процессе эксплуатации. Вторым электродом внутреннего искрового промежутка является пластинчатый электрод — стальная шайба с отверстиями в виде «звездочки» 10, прижатая к торцу дугогасительной трубки и приваренная к наконечнику. Звездчатые отверстия в электроде сделаны для того, чтобы не тормозить выхлоп газов при разработке открытого конца дугогасительной трубки.
Фибробакелитовые трубчатые разрядники могут крепиться при монтаже только за резервуар.
При возникновении разряда от волны грозового перенапряжения внутри трубчатого разрядника, трубка частично обгорает. Образующиеся газы с большой скоростью выбрасываются из трубки, и возникающая в разряднике дуга гаснет в момент прохождения тока через нуль. Вырывающиеся из трубки газы образуют зону выхлопа, в пределах которой не должно быть никаких препятствий для свободного выхода выхлопных газов. Так как эти газы ионизируют воздух, в пределах зоны выхлопа не должно быть токоведущих частей. Трубчатые разрядники размещают таким образом, чтобы трубка имела наклон в стороны открытого конца для стока влаги.