Министерство образования и науки

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Омский государственный технический университет

Кафедра «Электроснабжение промышленных предприятий»

Лабораторная работа №1

Вентильные разрядники III и IV группы

Выполнил: cтудент гр. Эб-418

Рульков И. Н.

Проверил: Кириченко Н.В.

Омск 2011

Цель работы: изучить конструкцию и основные характеристики вентильных разрядников III и IV групп, которые применяются для защиты изоляции электрооборудования станций и подстанции от грозовых перенапряжений.

1. Назначение и устройство вентильных разрядников

Подстанции надёжно защищаются от прямых ударов молний с помощью молниеотводов. Линии электропередач с той же степенью надёжности защитить невозможно. Волны перенапряжений, возникающие на линиях при ударах молнии доходят до подстанции и представляют опасность для установленного там оборудования. Для предупреждения повреждения изоляции электрооборудования применяются защитные аппараты и устройства.

Для предупреждения повреждения изоляции электрооборудования подстанции применяются следующие защитные аппараты и устройства:

1. Защитные промежутки

2. Трубчатые разрядники

3. Вентильные разрядники

4. Ограничители перенапряжения

Основными аппаратами для защиты подстанций от набегающих волн являются вентильные разрядники.

Вольт-секундные характеристики изоляции и защитных промежутков.

Рисунок 1.1 - Характеристики изоляции

Коэффициент импульса: К_и = ,

где U_ИМП – импульсное пробивное

напряжение, U_пр.ч. – пробивное напряжение на промышленной частоте.

1. К_и = 1,3 – 1,5 (но ниже на 20-25% изоляции) – вентильного разрядника,

2) К_и = 1,3 – 1,5 - изоляции трансформатора,

3) К_и = 1,8 – 2 - защитного промежутка и трубчатого разрядника

Защитный промежуток и трубчатый разрядник не могут защитить изоляцию во всём диапазоне волн.

Конструктивные особенности вр

1. РВТ, РВРД - лучшие защитные свойства

2. РВМ, РВМГ, РВМК

3. РВС

4. РВО - худшие защитные свойства

РВТ – РВ токоограничивающий,

М – магнитный,

Г – грозовой,

К – комбинированный,

РД – с растягивающейся дугой,

С – станционный,

О – облегчённый.

РВО

Рисунок 1.2 - Защита изоляции электрооборудования подстанции вентильным разрядником.

ИП – искровой промежуток,

НР – резистор с нелинейной вольт-амперной характеристикой.

Основными эпементами вентипьных разрядников явпяются многократный искровой промежуток ИП (у РВО-10 их 11) и несколько последовательно соединенных резисторов с нелинейной вольт-амперной характеристикой HP (у РВО-10 их 4).

Нелинейное сопротивление.

Основу нелинейного сопротивления составляет электротехнический карборунд SiC (70% Si, 30% С).

Удельное сопротивление SiC = 0,01 Ом*м

На поверхности зёрен карборунда находится SiO2, который обладает нелинейными свойствами, с удельным сопротивлением 0,01-1 Ом*м.

Нелинейные сопротивления, изготовленные из несвязанных зерен карборунда, являются нестабильными, боятся тряски и легко изменяют свои характеристики. Поэтому зерна надо скреплять связующим материалом. В настоящее время применяются диски из вилита и тервита.

Для изготовления вилитовых дисков, в качестве связки применяется жидкое стекло Это позволяет спекать диски при низкой температуре ( 380 град).

Тервитовые диски обжигаются при температуре 1280-1300 град. При этом часть запорных пленок выгорает, что повышает пропускную способность материала.

Нелинейные характеристики диска

Таблица 1 - Нелинейные характеристики диска

I	U	R
0,1	817	8174
1	1585	1585
5	2518	504
10	3073	307
100	5958	59,78
300	8172	27,24
500	9465	18,93
700	10426	14,89
900	11207	12,45
1000	11552	11,55
3000	13492	4,5
5000	14502	2,9
7000	15209	2,17
9000	15759	1,75
11000	16212	1,47
13000	16599	1,28
15000	16938	1,13

U

R

Рисунок 1.3 - Вольт-амперная и ом-амперная характеристики вилитового диска

На графиках изображены зависимости вилитового диска диаметром 100 мм. и толщеной 60 мм.