पाईप स्टॉपर्स — उपकरण, वैशिष्ट्ये, अनुप्रयोग, फायदे आणि तोटे

लाइटनिंग रॉड्सचा वापर विद्युत प्रतिष्ठानांना, विशेषत: पॉवर लाईन्सला होणारे विजेचे नुकसान पूर्णपणे वगळत नाही, कारण ओव्हरहेड पॉवर लाईन्ससाठी विजेच्या धडकेची संभाव्यता तुलनेने जास्त असू शकते आणि त्याशिवाय, ते सहसा कंडक्टरच्या कोणत्याही संरक्षणाशिवाय केले जातात. . विजेच्या धडकेदरम्यान ओव्हरव्होल्टेज जे ओव्हरव्होल्टेज असतात ते सबस्टेशन्सपर्यंत पोहोचतात (म्हणूनच त्यांना सर्ज म्हणतात) आणि तेथे स्थापित केलेल्या उपकरणांच्या इन्सुलेशनला धोका निर्माण करू शकतात.

कोणत्याही इन्सुलेट संरचनेचे नुकसान टाळण्यासाठी, स्पार्क, व्होल्ट-सेकंद (ज्यांचे वैशिष्ट्य संरक्षित इन्सुलेशनच्या व्होल्ट-सेकंद वैशिष्ट्याच्या खाली असले पाहिजे) समाविष्ट करा.ही अट पूर्ण झाल्यास, ओव्हरव्होल्टेज वेव्हच्या ड्रॉपमुळे सर्व प्रकरणांमध्ये स्पार्क गॅपचे विघटन होते, त्यानंतर स्पार्क गॅप आणि संरक्षित इन्सुलेशनमध्ये व्होल्टेजमध्ये तीव्र घट ("व्यत्यय") येते. इलेक्ट्रिकल इन्स्टॉलेशनच्या औद्योगिक वारंवारतेच्या व्होल्टेजमुळे स्पार्क गॅप वाहू लागेल - सोबतचा प्रवाह.

अर्थ्ड न्यूट्रल असलेल्या इंस्टॉलेशन्समध्ये किंवा दोन- किंवा तीन-फेज स्पार्क गॅप अयशस्वी झाल्यास, त्यानंतरचा चाप स्वतःच विझू शकत नाही आणि या प्रकरणात आवेग दोष एक स्थिर शॉर्ट सर्किट होईल, ज्यामुळे व्यत्यय येतो. स्थापना म्हणून, इन्स्टॉलेशनची अशी शटडाउन टाळण्यासाठी, स्पार्क गॅपमधून पुढील चाप विझवणे आवश्यक आहे.

ओव्हरव्होल्टेजपासून केवळ अलगाव संरक्षण प्रदान करणारी उपकरणे, परंतु रिले संरक्षणाच्या कालावधीपेक्षा कमी वेळेत पुढील चाप देखील विझवतात, त्यांना पारंपारिक मेणबत्त्यांच्या विरूद्ध संरक्षणात्मक अटक करणारे म्हणतात, ज्याला सामान्यतः संरक्षणात्मक अंतर (पीझेड) म्हणतात.

सह पाईप एकत्र थांबते झडप रिटेनर्सचे मुख्य प्रकार आहेत. त्यानंतरच्या चाप विझविण्याच्या तत्त्वामध्ये ते भिन्न आहेत. ट्यूब अरेस्टर्समध्ये, तीव्र रेखांशाचा स्फोट तयार करून चाप विझवला जातो आणि वाल्व अरेस्टर्समध्ये, स्पार्क गॅपसह मालिकेत जोडलेल्या अतिरिक्त प्रतिकाराद्वारे त्यानंतरच्या प्रवाहात घट झाल्यामुळे कंस विझला जातो.

ट्यूब स्पार्क गॅप (Fig. 1, a) ही इन्सुलेट गॅस-जनरेटिंग मटेरियलने बनलेली ट्यूब 2 आहे, ज्याच्या आत रॉड इलेक्ट्रोड 3 आणि फ्लॅंज 4 द्वारे तयार केलेले एक अनियंत्रित चाप विझवणारे अंतर S1 आहे.बाहेरील स्पार्क गॅपद्वारे स्पार्क ऑपरेटिंग व्होल्टेजपासून वेगळे केले जाते, कारण गळती गळतीच्या प्रभावाखाली गॅस-निर्मिती सामग्रीच्या विघटनामुळे व्होल्टेज अंतर्गत दीर्घकालीन उपस्थितीसाठी ट्यूब 2 हेतू नाही. लिमिटरचा दुसरा फ्लॅंज 1 ग्राउंड केलेला आहे.

तांदूळ. 1. ट्यूब अरेस्टर: a — उपकरण आणि स्विचिंग सर्किट, b — आकृत्यांचे पारंपारिक नोटेशन, c — अरेस्टरमधील व्होल्टेज, d — समतुल्य सर्किट.

नेटवर्कमध्ये ओव्हरव्होल्टेजसह (चित्र 1, सी), दोन्ही स्पार्क अंतर तुटतात आणि ओव्हरव्होल्टेज लहर (वक्र 1) मध्ये व्यत्यय येतो. नाडी डिस्चार्जने तयार केलेल्या मार्गावर सोबतचा प्रवाह वाहू लागतो आणि स्पार्क डिस्चार्ज चाप डिस्चार्जमध्ये बदलतो. सोबतच्या प्रवाहाच्या आर्क चॅनेलच्या उच्च तापमानाच्या कृती अंतर्गत, ट्यूबची सामग्री सोडल्याबरोबर विघटित होते. मोठ्या प्रमाणात वायूंचा, त्यातील दाब झपाट्याने वाढतो (दहापट वायुमंडलांपर्यंत) आणि वायू बाहेरील बाजूच्या उघडण्याच्या 4 द्वारे जबरदस्तीने बाहेर पडतात, ज्यामुळे तीव्र रेखांशाचा स्फोट होतो. परिणामी, जेव्हा विद्युत् प्रवाह प्रथम शून्यातून जातो तेव्हा चाप विझतो.

जेव्हा स्पार्क गॅप ट्रिगर केला जातो, तेव्हा ते टॉर्चच्या रूपात 1.5 - 3.5 मीटर लांब आणि 1 - 2.5 मीटर रुंद (स्पार्क गॅपच्या नाममात्र व्होल्टेजवर अवलंबून) इनॅन्डेन्सेंट आयनाइज्ड वायू उत्सर्जित करते आणि शॉटसारखा आवाज ऐकू येतो. मी ऐकलं. म्हणून, फेज-टू-फेज अयशस्वी होण्यापासून रोखण्यासाठी, अटकर्स स्थापित करताना, जवळच्या टप्प्यांचे वर्तमान-वाहक भाग डिस्चार्ज झोनमध्ये येत नाहीत याची खात्री करणे आवश्यक आहे.अटककर्त्यांचा ट्रिपिंग व्होल्टेज बाह्य स्पार्क गॅपचे अंतर बदलून समायोजित केले जाऊ शकते, परंतु ते एका विशिष्ट किमान खाली कमी केले जाऊ शकत नाही, कारण यामुळे अटककर्त्यांना खूप वेळा प्रवास करावा लागतो आणि त्यांचा पोशाख वाढतो.

ट्यूब स्पार्क गॅपच्या रॉड-आकाराच्या इलेक्ट्रोड्सचे इलेक्ट्रिक फील्ड अत्यंत एकसंध असल्याने, त्याच्या व्होल्ट-सेकंद वैशिष्ट्यामध्ये 6-8 μs पर्यंतच्या प्रदेशात कमी होत जाणारे वर्ण आहे, जे फ्लॅट व्होल्ट-सेकंद वैशिष्ट्यांशी सुसंगत नाही. ट्रान्सफॉर्मर आणि इलेक्ट्रिकल मशीन. यशस्वी कंस शमन करण्यासाठी गॅस निर्मितीची एक विशिष्ट तीव्रता आवश्यक आहे, म्हणून विद्युत प्रवाहांची कमी मर्यादा आहे ज्यावर डिस्चार्जर अद्याप 1-2 अर्ध्या चक्रांमध्ये कंस शांत करू शकतो.

व्यत्यय आणणार्‍या प्रवाहांची वरची मर्यादा देखील मर्यादित आहे, कारण खूप तीव्र वायू निर्मितीमुळे अरेस्टरचा नाश होऊ शकतो (नळी फुटणे किंवा फ्लॅंजेसचा नाश).

व्यत्यय आणणार्‍या प्रवाहांची श्रेणी अरेस्टरच्या प्रकारात दर्शविली जाते, उदाहरणार्थ, RTV 35 / (0.5 — 2.5) म्हणजे 0.5 — 2.5 kA च्या व्यत्यय वर्तमान श्रेणीसह 35 kV साठी ट्यूब अरेस्टर 0.5 — 2.5 विनाइल प्लास्टिक.

कंस सप्रेशन गॅपची लांबी जसजशी कमी होते आणि त्याचा व्यास वाढत जातो, तसतसे डिस्चार्ज करंट्सच्या दोन्ही मर्यादा मोठ्या मूल्यांकडे वळवल्या जातात.

अरेस्टरच्या ऑपरेशनमध्ये कंस सप्रेशन ट्यूबच्या सामग्रीचा काही भाग जळत असल्याने, 8 - 10 ऑपरेशन्सनंतर, जेव्हा सुरुवातीच्या तुलनेत व्यास 20 - 25% ने वाढतो, तेव्हा अटककर्ता निरुपयोगी होतो (कारण त्याद्वारे व्यत्यय आणलेल्या प्रवाहांच्या मर्यादा बदलल्या जातात) आणि बदलणे आवश्यक आहे.

ऑपरेशन्सची संख्या विचारात घेण्यासाठी, पाईप लिमिटर हे लिमिटरद्वारे उत्सर्जित होणार्‍या वायूंद्वारे उलगडत नसलेल्या मेटल स्ट्रिप 6 (चित्र 1, अ पहा) च्या रूपात सक्रियकरण निर्देशकासह सुसज्ज आहेत. सध्या, उद्योग RTF प्रकारचे पाईप रेस्ट्रेंट्स तयार करतो ज्यामध्ये फायबर पाईपपासून गॅस तयार केला जातो आणि विनाइल प्लास्टिक पाईपसह RTV प्रकार.

फायबरच्या कमी यांत्रिक सामर्थ्यामुळे, ते बेकलाइज्ड पेपरच्या जाड ट्यूबमध्ये बंद केले जाते, जे, त्याची हायग्रोस्कोपिकता कमी करण्यासाठी, ओलावा-प्रतिरोधक वार्निश (सामान्यतः पर्क्लोरोव्हिनिल इनॅमल) सह झाकलेले असते, जे वातावरणातील प्रभावांना तोंड देऊ शकते. उन्हाळा आणि हिवाळा कालावधी चांगला. आरटीएफ अरेस्टर्सचे वैशिष्ट्यपूर्ण वैशिष्ट्य म्हणजे ट्यूबच्या बंद टोकाला चेंबर असणे, जे जेव्हा विद्युत् प्रवाह शून्य मूल्यातून जाते तेव्हा अनुदैर्ध्य ब्लोआउट वाढवते आणि त्यामुळे चाप विझण्यास हातभार लावते.

RTV प्रतिबंधकांमध्ये, गॅस विनाइल प्लास्टिक ट्यूबद्वारे तयार केला जातो, ज्यामध्ये उच्च गॅस निर्मिती क्षमता आणि उष्णतारोधक गुणधर्म असतात जे सर्व हवामानात घराबाहेर काम करत असताना देखील चांगले जतन केले जातात. RTV अरेस्टर्सची रचना सोपी असते (कोणतेही अंतर्गत चेंबर नाही, पेंटिंग आवश्यक नाही) आणि व्यत्यय आणणार्‍या प्रवाहांची उच्च मर्यादा (RTF अटककर्त्यांसाठी 7-10 kA ऐवजी 15 kA).

तांदूळ. 2. पाईप स्टॉप RTV-20-2/10

खूप मोठ्या अधूनमधून प्रवाह असलेल्या नेटवर्क्समध्ये ऑपरेशनसाठी (30 kA पर्यंत), RTVU प्रकारचे प्रबलित लिमिटर्स तयार केले जातात, ज्याची वाढलेली यांत्रिक शक्ती हवामान-प्रतिरोधक असलेल्या काचेच्या टेपच्या थरांसह विनाइल प्लास्टिक ट्यूब वाइंड करून प्राप्त केली जाते. इपॉक्सी कंपाऊंड.

ट्यूब अरेस्टरची आवेग वाहून नेण्याची क्षमता, जी रेषेवर आदळते तेव्हा त्यांच्यामधून जवळजवळ संपूर्ण विद्युल्लता पार करते, ती खूप जास्त असते आणि ती 30-70 kA इतकी असते.

पाईप अरेस्टर्सची निवड नेटवर्कच्या नाममात्र व्होल्टेजनुसार आणि त्यांच्या स्थापनेच्या बिंदूवर नेटवर्कच्या शॉर्ट-सर्किट प्रवाहांच्या मर्यादांनुसार केली जाते. जेव्हा सर्व नेटवर्क घटक (लाइन, ट्रान्सफॉर्मर, जनरेटर) चालू केले जातात तेव्हा जास्तीत जास्त शॉर्ट-सर्किट करंट मोजला जातो, शॉर्ट-सर्किट करंटचा एपिरिओडिक घटक, किमान प्रवाह - अंशतः डिस्कनेक्ट केलेल्या घटकांसह नेटवर्क सर्किटसह (साठी उदाहरणार्थ, दुरुस्तीसाठी) आणि एपिरिओडिक घटकाशिवाय मानले जाते. शॉर्ट सर्किट वर्तमान मर्यादा आढळली. पाईप अरेस्टरच्या व्यत्यय आणणाऱ्या वर्तमान मर्यादेत बसणे आवश्यक आहे.

ट्यूब अरेस्टर्स 3 ते 220 kV पर्यंतच्या व्होल्टेजसाठी तयार केले जातात, 0.2 — 7 आणि 1.5 — 30 kA व्होल्टेज 3 — 35 kV ते 0.4 — 7 आणि 2.2 — 30 kA व्होल्टेज 110 kV मध्ये व्यत्यय आणणारे प्रवाह तयार केले जातात. 220 kV अरेस्टरमध्ये दोन 110 kV ट्यूब अरेस्टर असतात जे डिस्चार्ज पाईप्ससह स्टीलच्या पिंजऱ्याने जोडलेले असतात.

ट्यूब अरेस्टर्सचे मुख्य तोटे म्हणजे डिस्चार्ज झोनची उपस्थिती, लाटेच्या लहरीमध्ये तीव्र ब्रेक, रेषांपासून जमिनीपर्यंत शॉर्ट सर्किट (अल्पकालीन असले तरी) आणि विशेषतः तीव्र व्होल्ट-सेकंदचे वैशिष्ट्य, जे शक्यता टाळते. सबस्टेशन उपकरणांचे संरक्षण साधन म्हणून ट्यूब अरेस्टरचा व्यापक वापर. पाईप लिमिटर्सचे नुकसान म्हणजे व्यत्ययित प्रवाह मर्यादित करण्याची उपस्थिती, ज्यामुळे त्यांचे उत्पादन आणि ऑपरेशन गुंतागुंतीचे होते.

त्यांच्या साधेपणामुळे आणि कमी किमतीमुळे, पाईप अरेस्टर्सचा वापर सबस्टेशन संरक्षणाचे सहायक साधन म्हणून, कमी-शक्ती आणि कमी-गंभीरतेच्या सबस्टेशनच्या संरक्षणासाठी, तसेच ओळींच्या वैयक्तिक विभागांसाठी मोठ्या प्रमाणावर केला जातो.

सध्या, ट्यूब आणि व्हॉल्व्ह लिमिटर हळूहळू नॉन-लिनियर व्होल्टेज लिमिटर्स (लिमिटर्स) द्वारे बदलले जात आहेत... ते सिरीअली कनेक्टेड मेटल ऑक्साईड व्हेरिस्टर (नॉन-लिनियर रेझिस्टर) आहेत ज्यामध्ये स्पार्क नसतात, पोर्सिलेन किंवा पॉलिमर केसमध्ये बंद असतात.