Разрядные сопротивления

Относительная влажность воздуха сильно влияет на разрядные напряжения изоляторов при низкой частоте и постоянном напряжении и мало сказывается при радиочастотах. При частоте 50 Гц повышение относительной влажности

воздуха с 60 до 80 - 90 %, например, снижает почти вдвое разрядные напряжения керамических изоляторов бочоночного типа.

Однако, как видно из 4.11, при б <с 2 разрядные напряжения близки к определяемым из условия самостоятельного разряда (практически при § =4] е, когда Ер = = 89 б кВ/см). Аналогично в воздухе при указанных ограничениях разрядная напряженность промежутков длиной несколько сантиметров и более равна ?р = 23,6 б кВ/см.

При р<0,01 Па разрядные напряжения практически не зависят от давления газа. При р>0,1-М Па разрядные напряжения быстро уменьшаются ( 4.20), причем пороговое давление быстро уменьшается при увеличении длины разрядного промежутка 1(1—/ = 2мм; 2—1 = 3 мм; однородное поле; электроды из бескислородной меди). При повторных пробоях вакуумного промежутка разрядное напряжение возрастает вследствие так называемого эффекта тренировки электродов так же, как и для сжатых газов. Рост разрядных напряжений происходит до 10—100 разрядов. При этом разрядное напряжение увеличивается почти вдвое по сравнению с первым разрядом. Тренированное состояние электродов достигается также при длительном прохождении через промежуток

Материал электродов существенно влияет на величину разрядных напряжений изоляционных промежутков в вакууме. По степени понижения разрядных напряжений материалы можно расположить в такой последовательности: вольфрам, молибден, тантал, нержавеющая сталь, железо, никель, алюминий, медь, свинец, углерод. Разрядные напряжения вакуумного промежутка длиной 1 мм с тренированными электродами при электродах из нержавеющей стали в три раза больше, чем при алюминиевых или медных электродах. При увеличении площади электродов разрядные напряжения понижаются.

Высокая электрическая прочность вакуума позволяет использовать весьма малые изоляционные расстояния в вакуумных аппаратах (например, выключателях). Однако в вакуумных изоляционных конструкциях разряд часто вызывается такими побочными явлениями, как перекрытием вдоль стенок сосуда, нарушением вакуума в результате отрыва от стенок сосуда частиц газа. При этом средние разрядные напряжения вдоль стенок изоляционного сосуда (например, фарфорового) длиной 20—25 мм составляют 2—10 кВ/мм. Поэтому для устранения поверхностных перекрытий размеры сосуда обычно делаются значительно большими, чем расстояние между электродами.

Для внешней изоляции характерна зависимость электрической прочности от метеорологических условий, определяющих состояние основного диэлектрика — воздуха, а также состояние поверхностей изоляторов, т. е. количество и свойства загрязнений на них. Так, на разрядные напряжения чисто воздушных промежутков и вдоль изоляторов внутренней установки оказывают влияние давление р, температура Т и абсолютная влажность Я воздуха (гл. 2, 4), а на разрядные напряжения вдоль изоляторов наружной установки— кроме того, вид и интенсивность атмосферных осадков, количество и состав загрязнений в атмосфере и ветровые условия (гл. 4).

В некоторых случаях смена метеорологических условий (например, появление мокрых осадков) может качественно изменять состояние поверхностей изоляторов наружной установки и механизм развития разрядов вдоль них, что сильно сказывается на значениях разрядных напряжений. Чтобы учесть это, электрическую прочность промежутков вдоль изоляторов наружной установки измеряют в условиях, соответствующих разным механизмам разрядных процессов, а именно, когда поверхности изоляторов чистые и сухие, чистые и смачиваются дождем, загрязнены и увлажнены.. Разрядные напряжения, измеренные при указанных состояниях поверхностей изоляторов, называют соответственно сухоразрядными, мокрораз-рядными и грязе- или влагоразрядными.

Средние значения параметров, характеризующих метеорологические условия, и вероятности их отклонения для различных местностей могут быть существенно разными. Наряду с относительным постоянством этих показателей на больших территориях могут наблюдаться и резкие местные изменения; Например, вблизи некоторых крупных промышленных предприятий, в районах с солончаковыми почвами и на морских побережьях резко увеличивается концентрация загрязняющих веществ в воздухе, снижающих влаго-разрядные напряжения изоляторов. Поэтому на территории страны выделяются климатические зоны, отдельные районы классифицируются по степени и характеру загрязненности атмосферы, а внешняя изоляция оборудования проектируется для этих зон или районов с учетом их особенностей.

2-10. РАЗРЯДНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ ПО ОПЫТНЫМ ДАННЫМ

2-20. Разрядные напряжения (амплитуда) в однородном поле для некоторых твердых, жидких и газообразных диэлектриков. Постоянное напряжение и переменное промышленной частоты.

Аналогичное соотношение имеет место, когда несколько конденсаторов емкостью Ск посредством смешанного последовательного пк и параллельного тк соединения объединяются в общую емкость ЕН: Сн = ткСк/пк. Роль уравнительных соединений в этом случае выполняют дополнительные разрядные сопротивления, предназначенные для снятия остаточного напряжения в нерабочем состоянии ЕН. Они включаются аналогично уравнительным соединениям полупроводниковых приборов при их последовательно-параллельном соединении.

В (3.91) принято, что разрядные сопротивления и индуктивности

Комплектные конденсаторные установки напряжением до 1 000 в выполняются в шкафах, аналогичных распределительным шкафам, а иногда и с использованием последних. Шкафы обычно имеют три исполнения: 1) конденсаторная ячейка, в которой устанавливаются конденсаторы в три или два яруса; 2) вводная ячейка, в которой устанавливаются коммутирующая аппаратура, приборы контроля и регулирования, разрядные сопротивления; 3) комбинированная ячейка, содержащая коммутирующую и всю остальную аппаратуру и конденсаторы.

нескольких шкафов с конденсаторами. В шкафу ввода размещается вся вспомогательная аппаратура — предохранители с контакторами или автоматическими выключателями, трансформаторы тока, разрядные сопротивления, измерительные устройства и устройства автоматического регулирования.

При включении источников тока на разряд проверяют установленные разрядные сопротивления или по амперметру (или миллиамперметру) устанавливают разрядный ток. Затем измеряют начальное разрядное напряжение и отмечают время включения и первого замера. Последующие измерения проводят через определенные интервалы времени и результаты записывают в протоколе испытаний, в котором также отмечают время промежуточных замеров, и температуру воздуха.

При включении статические конденсаторы заряжаются. Чтобы предотвратить повторное включение заряженных конденсаторов, а также обеспечить безопасность обслуживания, конденсаторы должны иметь параллельно включенные разрядные сопротивления, в качестве которых могут служить осветительные лампы (см. 187, б), обмотки трансформаторов напряжения и обмотки электродвигателей {см. 187, а).

После снятия напряжения на конденсаторах остается заряд. Если конденсаторная батарея по схеме не остается закороченной на индуктор или обмотку трансформатора, следует предусмотреть специальные разрядные сопротивления или устройства для снижения заряда (закорачивающие контакторы и т. п.) во избежание несчастных случаев.

Для уменьшения э. д. с. самоиндукции при выключении цепей с большой индуктивностью часто цепи при выключении замыкаются на так называемые разрядные сопротивления. Применение разрядных сопротивлений позволяет существенно уменьшить э. д. с. самоиндукции при выключении.

ККУ мощностью выше 100 квар комплектуется из отдельного шкафа ввода и нескольких шкафов с конденсаторами. В шкафу ввода размещается вся вспомогательная аппаратура — предохранители с контакторами или автоматами, трансформаторы тока, разрядные сопротивления, измерительные устройства автоматического регулирования.

Разрядные сопротивления служат для разряда КУ после отключения их от сети и обеспечивают защиту персонала от поражения остаточным напряжением, которое должно быть не выше безопасного, и защиту КУ от повреждений при повторном включении их в сеть. Ориентировочно Rp может быть определено по формуле

чина его должна быть такой, чтобы при отключении не возникло перенапряжении на зажимах конденсаторов. В качестве разрядного сопротивления для конденсаторных установок напряжением 6—10 кВ используется активное сопротивление трансформаторов напряжения (TV). Для БК до 1 кВ применяют специальные разрядные сопротивления (Rp.c на 4.10). Защита конденсаторов осуществляется плавкими предохранителями, включаемыми по одному в цепь каждого конденсатора. Кроме того, батарея в целом защищается с помощью предохранителей или выключателей в цепи батареи ( 4.11).