सुरक्षा वाल्व: ऑपरेशनचे सिद्धांत आणि वैशिष्ट्ये

उपकरण आणि वाल्वच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत

व्हॉल्व्ह लिमिटर हे मुख्य घटक स्पार्क गॅप आणि नॉन-लिनियर रेझिस्टर आहेत, जे संरक्षित इन्सुलेशनच्या समांतरपणे थेट वायर आणि जमिनीच्या दरम्यान जोडलेले आहेत.

लाइटनिंग सर्ज आवेग जेव्हा अरेस्टरला लावला जातो तेव्हा त्याच्या स्पार्कचे अंतर तुटते आणि अरेस्टरमधून विद्युतप्रवाह वाहतो. अशा प्रकारे, रिटेनर कार्यान्वित केला जातो. ज्या व्होल्टेजवर स्पार्क गॅप्स फुटतात त्याला अरेस्टरचा ब्रेकडाउन व्होल्टेज म्हणतात.

स्पार्क गॅपच्या विघटनानंतर, स्पार्क गॅपमधील व्होल्टेज, आणि म्हणूनच ते संरक्षित केलेल्या इन्सुलेशनवर, आवेग चालू Azi च्या उत्पादनाच्या समान मूल्यापर्यंत कमी होते. मालिकेतील प्रतिरोधक प्रतिकार R आणि. या व्होल्टेजला अवशिष्ट व्होल्टेज Ubasn म्हणतात. त्याचे मूल्य स्थिर राहत नाही, परंतु स्पार्क गॅपमधून जाताना आवेग प्रवाहाच्या तीव्रतेत बदल होतो.तथापि, अरेस्टरच्या ऑपरेशनच्या संपूर्ण कालावधीत, अवशिष्ट व्होल्टेज संरक्षित इन्सुलेशनसाठी धोकादायक मूल्यापर्यंत वाढू नये.

तांदूळ. १. इलेक्ट्रिक सर्किट आकृती वाल्व चालू करणे. IP — स्पार्क, Rn — नॉन-लिनियर रेझिस्टर रेझिस्टन्स, U — लाइटनिंग ओव्हरव्होल्टेज आवेग, आणि — संरक्षित ऑब्जेक्टचे इन्सुलेशन.

अरेस्टरमधून आवेग प्रवाह थांबल्यानंतर, वारंवारता व्होल्टेजमुळे प्रवाह चालू राहतो. या विद्युतप्रवाहाला सहवर्ती प्रवाह म्हणतात. अरेस्टरच्या स्पार्क गॅप्सने पुढील चाप प्रथम शून्य ओलांडल्यावर विश्वसनीयपणे विझवण्याची खात्री करणे आवश्यक आहे.

तांदूळ. 2. व्हॉल्व्हच्या कार्यान्वित होण्यापूर्वी आणि नंतर व्होल्टेज पल्सचा आकार. Tp ही स्पार्क गॅपची प्रतिक्रिया वेळ आहे (डिस्चार्ज वेळ), Azi हा डिस्चार्जरचा आवेग प्रवाह आहे.

वाल्व पुरवठा व्होल्टेज

स्पार्क गॅपमधून चाप विझवण्याची विश्वासार्हता त्यानंतरच्या करंट विझवण्याच्या क्षणी अरेस्टरच्या पुरवठ्याच्या वारंवारतेच्या व्होल्टेजच्या मूल्यावर अवलंबून असते. व्होल्टेजचे कमाल मूल्य ज्यावर लिमिटर्सचे स्पार्क गॅप विश्वासार्हपणे सोबतच्या विद्युत् प्रवाहात व्यत्यय आणतात त्याला कमाल स्वीकार्य व्होल्टेज किंवा डॅम्पिंग व्होल्टेज उगाश म्हणतात.

वाल्व्ह लिमिटरच्या कूलिंग व्होल्टेजची परिमाण इलेक्ट्रिकल इन्स्टॉलेशनच्या ऑपरेटिंग मोडद्वारे निर्धारित केली जाते ज्यामध्ये ते कार्य करते. गडगडाटी वादळाच्या वेळी एकाच वेळी जमिनीवर एक फेज आणि व्हॉल्व्ह लिमिटर्सचे काम इतर खराब नसलेल्या टप्प्यांवर एकाचवेळी शॉर्ट सर्किट होऊ शकते, या स्थितीत या टप्प्यांमधील व्होल्टेज वाढते. अशा व्होल्टेजची वाढ लक्षात घेऊन व्हॉल्व्हचे शमन व्होल्टेज निवडले जाते.

पृथक तटस्थ असलेल्या नेटवर्क्समध्ये कार्यरत असलेल्या लिमिटर्ससाठी, विझवणारा व्होल्टेज Uburning = 1.1 x 1.73 x Uf = 1.1 Un असे गृहीत धरले जाते, जेथे Uf — कार्यरत टप्प्याचे व्होल्टेज.

वापरकर्त्याच्या व्होल्टेज रेग्युलेशनमुळे जेव्हा एक फेज जमिनीवर कमी केला जातो तेव्हा खराब न झालेल्या टप्प्यांचे व्होल्टेज रेषीय होण्याची शक्यता लक्षात घेते आणि दुसर्‍या 10% ने वाढवण्याची शक्यता असते. म्हणून, अरेस्टरचा सर्वोच्च ऑपरेटिंग व्होल्टेज युनोम नेटवर्कच्या रेट केलेल्या व्होल्टेजच्या 110% आहे.

सॉलिड अर्थ्ड न्यूट्रल असलेल्या नेटवर्क्समध्ये कार्यरत असलेल्या अटककर्त्यांसाठी, क्वेंच व्होल्टेज 1.4 Uf, t.d. नाममात्र नेटवर्क व्होल्टेजचे 0.8: यूब्रेकडाउन = 1.4 Uf = 0.8 UNo. म्हणून, अशा अटककर्त्यांना कधीकधी 80% म्हणतात.

वाल्वमध्ये स्पार्क गॅप

व्हॉल्व्ह स्पार्क गॅप्सने खालील आवश्यकता पूर्ण करणे आवश्यक आहे: कमीतकमी स्प्रेडसह स्थिर ब्रेकडाउन व्होल्टेज असणे, फ्लॅट व्होल्ट-सेकंद वैशिष्ट्यपूर्ण असणे, वारंवार ऑपरेशन्स केल्यानंतर त्याचे ब्रेकडाउन व्होल्टेज बदलू नका, आफ्टरकरंटचा चाप प्रथम शून्यातून जातो तेव्हा विझवा. या गरजा अनेक स्पार्क गॅपद्वारे पूर्ण केल्या जातात ज्या लहान एअर गॅपसह सिंगल स्पार्क गॅप्समधून एकत्र केल्या जातात. एकल मेणबत्त्या मालिकेत जोडलेल्या आहेत आणि त्या प्रत्येकासाठी सर्वोच्च स्वीकार्य व्होल्टेजमध्ये सुमारे 2 केव्ही आहे.

कमानीला शॉर्ट आर्क्समध्ये सिंगल स्पार्क गॅपमध्ये विभाजित केल्याने व्हॉल्व्ह अरेस्टरचे आर्क सप्रेशन गुणधर्म वाढतात, ज्याचे स्पष्टीकरण आर्कच्या तीव्र कूलिंग आणि प्रत्येक इलेक्ट्रोडवर मोठ्या व्होल्टेज ड्रॉप (कॅथोड व्होल्टेज ड्रॉप इफेक्ट) द्वारे केले जाते.

वायुमंडलीय ओव्हरव्होल्टेजच्या संपर्कात असताना व्हॉल्व्ह डिस्चार्जरमधील स्पार्क गॅपचे ब्रेकडाउन व्होल्टेज त्याच्या व्होल्ट-सेकंद वैशिष्ट्याद्वारे निर्धारित केले जाते, म्हणजेच ओव्हरव्होल्टेज पल्सच्या मोठेपणावर डिस्चार्ज वेळेचे अवलंबन. डिस्चार्ज वेळ म्हणजे सर्ज पल्स सुरू होण्यापासून ते अटककर्त्याच्या स्पार्क गॅपच्या विघटनापर्यंतचा काळ.

प्रभावी इन्सुलेशन संरक्षणासाठी, त्याचे व्होल्ट-सेकंद वैशिष्ट्य हे अरेस्टरच्या व्होल्ट-सेकंद वैशिष्ट्यापेक्षा जास्त असणे आवश्यक आहे. ऑपरेशन दरम्यान इन्सुलेशनच्या अपघाती कमकुवतपणाच्या बाबतीत संरक्षणाची विश्वासार्हता टिकवून ठेवण्यासाठी व्होल्ट-सेकंद वैशिष्ट्यांचे विस्थापन आवश्यक आहे, तसेच डिस्चार्ज व्होल्टेजच्या प्रसाराच्या क्षेत्राच्या उपस्थितीमुळे अटककर्त्यामध्ये आणि दोन्हीमध्ये. संरक्षित इन्सुलेशन.

संरक्षकाच्या व्होल्ट-सेकंड वैशिष्ट्याचा सपाट आकार असावा. अंजीर मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, ते उभे असल्यास. ठिपकेदार रेषेसह 3, यामुळे अटक करणारा त्याची सार्वत्रिकता गमावेल, कारण स्वतंत्र व्होल्ट-सेकंद वैशिष्ट्य असलेल्या प्रत्येक प्रकारच्या उपकरणांना स्वतःचे विशेष लिमिटर आवश्यक असेल.

तांदूळ. 3. व्हॉल्व्ह लिमिटर्सची व्होल्ट-सेकंड वैशिष्ट्ये आणि त्यांच्याद्वारे संरक्षित केलेले इन्सुलेशन.

एक नॉन-लिनियर रेझिस्टर. त्यावर दोन विपरीत आवश्यकता लादल्या जातात: ज्या क्षणी विजेचा प्रवाह त्यातून जातो, त्याचा प्रतिकार कमी झाला पाहिजे; जेव्हा सोबतची वारंवारता उर्जा प्रवाह त्यातून जातो, तेव्हा ते, उलट, वाढले पाहिजे.या आवश्यकता कार्बोरंडमच्या प्रतिकारानुसार पूर्ण केल्या जातात, जे त्यावर लागू केलेल्या व्होल्टेजवर अवलंबून बदलतात: लागू व्होल्टेज जितका जास्त असेल तितका त्याचा प्रतिकार कमी असेल आणि उलट, लागू व्होल्टेज जितका कमी असेल तितका त्याचा प्रतिकार जास्त असेल.

याव्यतिरिक्त, कार्बरंडचा मालिका-कनेक्ट केलेला प्रतिकार, सक्रिय प्रतिकार म्हणून, सोबतचा प्रवाह आणि व्होल्टेजमधील फेज शिफ्ट कमी करतो आणि शून्य मूल्याद्वारे त्यांच्या एकाचवेळी मार्गाने, चाप विझविण्याची सोय केली जाते.

जसजसे व्होल्टेज वाढते तसतसे, अडथळ्याच्या थरांच्या प्रतिकाराचे मूल्य कमी होते, जे तुलनेने लहान व्होल्टेज थेंबांसह मोठ्या प्रवाहांचे पास सुनिश्चित करते.

एचटीएमएल क्लिपबोर्ड स्पार्क गॅप ओलांडून व्होल्टेजचे अवलंबन त्यामधून जाणाऱ्या करंटच्या मूल्यावर (करंट-व्होल्टेज वैशिष्ट्यपूर्ण) अंदाजे समीकरणाद्वारे व्यक्त केले जाते:

U = CAα,

जेथे U हा नॉन-लीनियर रेझिस्टर व्हॉल्व्ह प्रोटेक्टरच्या रेझिस्टन्सवरचा व्होल्टेज आहे, I — नॉन-लिनियर रेझिस्टरमधून जाणारा विद्युत् प्रवाह, C हा 1 A च्या विद्युत् प्रवाहाच्या प्रतिकाराप्रमाणे संख्यात्मकदृष्ट्या स्थिर आहे, α वायुवीजन घटक आहे .

गुणांक α जितका लहान असेल तितका नॉन-लीनियर रेझिस्टरचा व्होल्टेज जेव्हा त्यातून जाणारा विद्युत् प्रवाह बदलतो तेव्हा कमी होतो आणि व्हॉल्व्हचा उर्वरित व्होल्टेज कमी होतो.

व्हॉल्व्ह लिमिटर प्रमाणपत्रात दिलेली अवशिष्ट व्होल्टेज मूल्ये सामान्यीकृत आवेग प्रवाहांसाठी दिली जातात. या प्रवाहांची मूल्ये 3,000-10,000 A च्या श्रेणीत आहेत.

प्रत्येक वर्तमान नाडी मालिका रेझिस्टरमध्ये नाशाचा ट्रेस सोडते - वैयक्तिक कार्बोरंडम दाण्यांच्या अडथळ्याच्या थराचे विघटन होते.वर्तमान कडधान्ये वारंवार जाण्याने रेझिस्टर पूर्ण बिघडते आणि अरेस्टरचा नाश होतो. रेझिस्टरचे पूर्ण बिघाड लवकर होते, वर्तमान नाडीचे मोठेपणा आणि लांबी जितकी जास्त असेल. म्हणून, वाल्व प्रतिबंधकची प्रवाह क्षमता मर्यादित आहे. वाल्व प्रतिबंधकांच्या थ्रूपुटचे मूल्यांकन करताना, दोन्ही मालिका प्रतिरोधकांचे थ्रूपुट आणि स्पार्क अंतर विचारात घेतले जाते.

रेझिस्टरने लिमिटरच्या प्रकारानुसार मोठेपणासह 20/40 µs कालावधीच्या 20 वर्तमान डाळींना नुकसान न करता सहन करणे आवश्यक आहे. उदाहरणार्थ, 3 - 35 kV च्या व्होल्टेजसह RVP आणि RVO प्रकारच्या अटककर्त्यांसाठी, वर्तमान मोठेपणा 5000 A आहे, RVS प्रकारासाठी 16 — 220 kV — 10,000 A च्या व्होल्टेजसह आणि RVM आणि RVMG व्होल्टेजसह 3 — 500 kV — 10,000 A.

व्हॉल्व्ह स्पार्क गॅपचे संरक्षणात्मक गुणधर्म वाढवण्यासाठी, अवशिष्ट व्होल्टेज कमी करणे आवश्यक आहे, जे स्पार्क गॅपच्या चाप सप्रेशन गुणधर्म वाढवताना, नॉन-लिनियर रेझिस्टरचे वाल्व गुणांक α कमी करून प्राप्त केले जाऊ शकते.

स्पार्क गॅप्सच्या चाप सप्रेशन गुणधर्म वाढवण्यामुळे त्यांच्याद्वारे व्यत्यय येणारा शंट करंट वाढवणे शक्य होते आणि त्यामुळे सिरीज रेझिस्टरचा प्रतिकार कमी करणे शक्य होते. सध्या, या ओळींसह वाल्वची तांत्रिक सुधारणा केली जाते.

हे लक्षात घ्यावे की वाल्व लिमिटर सर्किटमध्ये ग्राउंडिंग डिव्हाइसला खूप महत्त्व आहे. ग्राउंडिंगच्या अनुपस्थितीत, अटककर्ता ऑपरेट करू शकत नाही.

व्हॉल्व्ह लिमिटरचे अर्थिंग आणि त्याद्वारे संरक्षित उपकरणे एकत्र केली जातात.काही कारणास्तव संरक्षित उपकरणांपासून व्हॉल्व्ह लिमिटर वेगळे केले जाते अशा प्रकरणांमध्ये ग्राउंडिंग, उपकरणाच्या अलगाव पातळीनुसार त्याचे मूल्य सामान्य केले जाते.

प्रतिबंधांची स्थापना

सखोल तपासणीनंतर, सहाय्यक संरचनांवर स्टॉप स्थापित केले जातात, आवश्यक असल्यास, शीट मेटल विभागांच्या पायाखाली, पॅडिंगसह स्तर आणि प्लंब तपासले जातात आणि बोल्टेड क्लॅम्प वापरून सपोर्ट्सवर निश्चित केले जातात.