Предохранительные клапаны

April 17, 2015 by admin Комментировать »

При появлении в линии сверхтоков защитные устройства разрывают цепь, ликвидируют ток, превысивший нормальный. Этой цели служат и плавкие предохранители, и выключатели, получающие команду от реле. Другой вид нарушений нормального режима — это появление в линии перенапряжений. Чтобы защитить от перенапряжений трансформаторы и приборы, надо не разрывать цепь, а, наоборот, замыкать между собой проводники, дать возможность стечь, нейтрализоваться избыточным электрическим зарядам. Перенапряжения возникают из-за отсутствия атмосферного электричества — это грозовые перенапряжения. Случаются перенапряжения из-за резких обрывов токов в линиях, их называют коммутационными. Какова бы ни была причина возникновения перенапряжений, для защиты от них применяются разрядники. Назначение разрядников — быть самым слабым звеном изоляции в электрической цепи. Разрядник должен пробиваться еще до того, как напряжение достигнет величины, опасной для остальных приборов и аппаратов.

Разрядник в электрической цепи — это как предохранительный клапан на паровом котле. Предохранитель’ ный клапан должен открыться и выпустить излишний пар, прежде чем давление пара достигнет такой величины, что сможет разорвать котел или трубы. Когда же давление в котле упадет, то предохранительный клапан вновь захлопывается. Так и разрядник. Пропустив через себя волну перенапряжения, он должен затем преградить путь рабочему току. Но это не такая простая задача

Фиг. 5-20. Роговой разрядник.

Дуга возникает в нижней части разрядника, где электроды наиболее сближены. Под действием электродинамических усилий и потоков раскаленных газов дуга поднимается вверх, растягивается я гаснет.

преградить путь большому току, хлынувшему в канал, пробитый в изоляции волной перенапряжения. В мощных высоковольтных сетях прервать сверхток так же трудно, как преградить дорогу струе чугуна из летки доменной печи на полном ходу.

Простейшие разрядники—это искровые промежутки в виде колец или стержней (рогов) (фиг. 5-20), устанавливаемых на гирляндах или опорных изоляторах. Дуга, возникающая между кольцами или рогами, раздувается и растягивается потоками воздуха. При низких напряжениях в линии она может погаснуть сама собой, но при высоких напряжениях пробой искрового промежутка ведет к короткому замыканию линии. Срабатывают токовые реле и линия выключается. Случается, на рога садятся птицы, и тогда пробой в разряднике может возникнуть даже при отсутствии перенапряжений. В одной энергосистеме были даже предложены специальные «антиворобьиные» искровые промежутки, которые якобы снижали вероятность таких птичьих аварий. Рога пред’ полагалось загибать под таким углом, чтобы птицам неудобно было на них садиться.

Надежно работают при самых высоких напряжениях трубчатые разрядники, разрядники со стреляющими предохранителями, тиритовые разрядники (фиг. 5-21). В последних за искровым промежутком включены сопротивления, сделанные из смеси карборунда, глины и графита. В обожженном виде этот материал называется вилитом. Он имеет малое сопротивление при высоких напряжениях и поэтому свободно пропускает волну перенапряжения. Но при малых напряжениях сопротивление вилита возрастает, и после ухода перенапряжения он прерывает дугу рабочего тока.

Разрядник должен пробиваться при меньшем напряжении, нежели все остальные элементы защищаемой им цепи. Но не всегда цепь рвется по самому слабому звену. Подвесьте деревянную палку на двух полосках папиросной бумаги. Если плавно нажать на средину палки, то разорвется прежде всего бумага, палка останется целой. Но если резко ударить по палке, то можно ее сломать, а папиросные бумажки останутся неповрежденными, усилие от удара не успеет дойти до них.

Если разрядник стоит далеко от трансформатора, ко* торый подлежит защите, то волна перенапряжения может ударить в трансформатор раньше, чем в разрядник. Пе-

Фиг. 5-21. Разрядник с нелинейным сопротивлением для зашиты электрических линий и аппаратов от перенапряжений.

В нйжней части разрядника находится стопка дисков из керамического материала. Электросопротивление этого материала резко падает с увеличением силы проходящего через него тока.

Вверху находится искровой промежуток.

ренапряжение может успеть пробить изоляцию трансформатора до того, как разрядник сработает.

Расстановка разрядников в разветвленной сети должна быть тщательно продумана. Кроме того и сами трансформаторы стараются выполнить так, чтобы волны напряжения равномерно распределялись по всей их изоляции, не сосредотачивались бы на отдельных участках обмоток.

АПВ

Ударит молния в линию передачи и пробьет в возду хе огненный канал между проводом и землей или между двумя проводами. Ток молнии прекратится, но по каналу из раскаленных газов хлынет ток, поддерживаемый рабочим напряжением линии. Это—авария, короткое замыкание. Выключатели с двух концов отсоединяют аварийную закороченную линию. Но как только ток в канале из раскаленных газов прекратится, так сам канал этот исчезает. Теплоемкость газа невелика, раскаленные частицы остывают в немногие доли секунды и вот уже линия снова здорова и готова к работе.

Воздух — это такой замечательный изоляционный материал, что сколько его ни пробивай искрой, сколько его ни жги дугой, он опять восстанавливается. Прекратился разряд на долю секунды — и воздух снова цел, снова он — отличная изоляция. Многие короткие замыкания, которые регистрируются защитными реле дальних линий передач, являются такими легко ликвидируемыми к. з.

Поэтому выключатели дальних линий передачи обычно снабжаются автоматическими устройствами, которые после выключения сразу же вновь включают линию.

Статистика показывает, что после большинства аварийных отключений линии вновь нормально работают при включении. Ну, а если авария более серьезная — скажем, изолятор пробился или провод оборвался, — то после пробного включения реле вновь отсоединяют линию от цепей под напряжением.

Эти-то устройства, которые, не дожидаясь команды диспетчера, сами включают линию, и называются «автоматическое! повторное включение», или сокращенно АПВ.

Инженеры Уралэнерго, Гопрэс, Ленэнерго, Киевэнерго, Оргрэс и других организаций много поработали, чтобы усовершенствовать схемы АПВ, увеличить надежность их работы. Ценные улучшения предложены коллективом, который работал под руководством И. А. Сыромятникова. Они разработали систему пофазного включения линий передачи.

Совместная работа

Водопроводные сети питаются от многих насосов. На водопроводных станциях устроены сборные бассейны, напорные баки. Сюда качают все насосы и отсюда берут начало водопроводные магистрали. На центральных электростанциях применяют сборные шины. К этим шинам с одной стороны подключаются все генераторы, а с другой — все потребители. Но сборные шины — это не резервуар электроэнергии. Это узел энергопотоков, узел, в котором сливаются отдельные энергетические реки и из которого они вновь растекаются на многочисленные ручьи и каналы. Сложение отдельных потоков электроэнергии — более сложное дело, нежели сложение водяных или газовых потоков. Одна и та же электрическая машина при одной и той же скорости вращения может работать и как двигатель, и как генератор. При неправильном согласовании генератор, включаемый на сборные шины электростанции, вместо того, чтобы помогать остальным генераторам, может отсосать на себя большую мощность. При неправильной регулировке между отдельными машинами возникают уравнительные токи, снижающие полезную мощность, вызывающие дополнительные потери.

Проще согласовать совместную работу генераторов постоянного тока, сложнее согласуется совместная работа генераторов переменного тока.

Уравнивание скоростей

Для экспрессов дальнего следования известен такой проект посадки и высадки пассажиров на промежуточных станциях: по параллельным путям пускается вспомогательный состав, который развивает ту же скорость, что и экспресс. Тогда между поездами прокладываются мостки. Пассажиры спокойно переходят по мосткам из одного бешенно летящего вагона в другой, мостки убираются, вспомогательный поезд тормозит и возвращается на станцию. Подобным способом производится заправка самолетов горючим в воздухе. Самолет — цистерна подлетает к рейсовому, скорости их уравниваются, между самолетами перекидывается шланг, по которому перекачивается горючее.

Подобные соединения на ходу применяются не так часто по экономическим причинам. Но они могут служить довольно точной аналогией процессу включения на совместную работу двух генераторов постоянного тока. В этих машинах для параллельного включения достаточно выполнить одно условие: уравнять напряжения. Это соответствует уравниванию скоростей в механической аналогии.

Когда напряжения уравнены, рубильник между машинами можно замыкать и толчка тока не произойдет.

Но на современных электростанциях работают генераторы переменного тока. Их работу согласовать труднее.

Источник: Электричество работает Г.И.Бабат 1950-600M

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты