Разрядное сопротивление

Разряжать герметичные аккумуляторы можно мгновенно (импульсный режим), в течение нескольких минут (стартерный режим) и медленно — в течение 10—15 ч (длительный режим). Среднее разрядное напряжение в этих режимах соответственно равно: 1,1—1,12В, 1,16— 1,18 В и 1,22—1,25 В. В конце разряда напряжение составляет 0,9— 1,1В. Удельная энергия дискового аккумулятора, примерно, 20 Вт х X ч/кг. Хранение заряженного аккумулятора сопровождается саморазрядом (20—25% емкости за первые 30 суток).

Защита электроустановок от грозовых перенапряжений осуществляется разрядниками. Простейшим типом разрядника является искровой промежуток, состоящий из двух электродов, один из которых подсоединяется к защищаемому объекту, а второй —к заземли-телю. Искровой промежуток пробивается при появлении на нем напряжения, превышающего его импульсное разрядное напряжение. Искровой промежуток срезает волну перенапряжения, приходящую с линии, и тем самым защищает оборудование электроустановки от пробоя или перекрытия. Однако разрядная характеристика искрового промежутка весьма нестабильна; она зависит как от состояния электродов, так и от внешних атмосферных условий. Кроме того, срабатывание искрового промежутка приводит к появлению весьма опасного короткого замыкания в сети и, следовательно, требует отключения соответствующих элементов электроустановки, что нежелательно. Ввиду этого искровые промежутки используются ограниченно и только в качестве дополнительных средств защиты изоляции от перенапряжений. Основным же средством защиты от грозовых перенапряжений являются грозозащитные разрядники. В энергосистемах используются разрядники двух типов: трубчатые и вентильные. Первые просты по конструкции и относительно дешевы. Они устанавливаются на линиях, нг подходах к подстанциям и используются для защиты изоляции линий электропередачи, а также в качестве дополнительных средств защиты подстанционной изоляции. Вторые являются более сложным, более совершенным, но и более дорогим аппаратом. Они используются для защиты подстанционной изоляции и устанавливаются: на сборных ши-

Основной характеристикой электрической прочности изоляции при перенапряжениях является кривая эффекта, т. е. зависимость вероятности перекрытия (пробоя) изоляции от амплитуды воздействующего напряжения. Обычно кривая эффекта имеет вид, подобный функции нормального распределения случайной величины ( 4.5, б). Основными параметрами этой зависимости являются 50%-ное разрядное напряжение ио<5 и мера крутизны кривой эффекта а — стандарт (а = = t/n>5— tAi.ie) или коэффициент вариации а* = сг/[/0)5.

ной форме может происходить при средней напряженности поля ?ср ^ > 5 кВ/см. В элегазе при б = 1 ?стр = 50 кВ/см (по данным Бортника), что определяет минимальное значение средней разрядной напряженности при стримерной форме пробоя (?ср ^ 50 кВ/см). При увеличении плотности газа падение напряжения в канале стримера увеличивается практически пропорционально б. Соответственно увеличивается и разрядное напряжение.

и 50%-ное разрядное напряжение между электродами

Как следует из формулы (4.17), 50%-ное разрядное напряжение относительно земли при противоположной полярности напряжений Ul и U а уменьшается при увеличении U2. Однако из-за малости величины а12/а22 « 0,1ч-0,2 напряжение U0,s i изменяется значительно меньше, чем (У2 (2, см. 4.5). Поэтому разрядное напряжение между электродами t/o,5 1_2 существенно увеличивается при увеличении Uz (/, 4.15). Это свойство междуфазовой изоляции (рост разрядного напряжения при увеличении напряжения противоположной полярности

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

Для области оконечности остаточного ствола разрядное напряжение Up,г можно рассчитать по следующим уравнениям:

момент перехода тока через нулевое значение, что приводит кснижению начальной электрической прочности вследствие термоэлектронной эмиссии. Для образования начальной электрической прочности, равной ~250 В, поверхность катода непосредственно после перехода тока через нулевое значение должна охладиться до температуры ~850 К, при которой практически отсутствует термоэлектронная эмиссия. Критическое значение тока/кр (при / < /кр разрядное напряжение t/po~ fa 250 В) зависит от материала контакта, времени горения дуги и скорости перемещения оснований дуги по контакту. Расчетные критические значения тока при времени горения дуги 0,01 с, различных скоростях движения оснований дуги и материалах контакта приведены в табл. 5.2.

Исследования зависимости разрядного напряжения от частоты поля в воздухе при нормальных условиях позволили разбить весь частотный диапазон на ряд поддиапазонов, в каждом из которых проявляется свой механизм развития заряда. На 7-44 показан характер изменения разрядного напряжения в зависимости от частоты питающего поля. При изменении частоты от 0 до tKpi разрядное напряжение практически не зависит от частоты и определяется ударной ионизацией под действием электронов, приобретающих дополнительную энергию за счет электрического поля. Интенсивность ионизации в основном определяется энергией ионизации газа и средней длиной свободного пробега электрона в данном газе. Как известно, энергия ионизации зависит от заполнения электронных орбит атома электронами и минимальна у инертных газов. У этих газов внешние орбиты целиком заполнены электронами. Низкая энергия ионизации наблюдается у атомов щелочных металлов, на внешней орбите которых находится только один электрон. Приводим энергию ионизации наиболее распространенных газов:

Начиная с частоты /Kpi (см. 7-44) разрядное напряжение с ростом частоты падает, что связано с особенностями образования объемных зарядов. Ионизация в промежутке возникает при напряжении, меньшем 1/пр. В диапазоне частот /KPI—/1 ионы, возникшие в некоторый полупериод, в течение этого же полупериода успевают дойти до электродов. Поэтому в следующий полупериод процесс начинается при отсутствии объемного заряда. При частотах выше /Kpi часть ионов уже не успевает дойти до электродов, главную роль при этом играют положительные ионы, причем число оставшихся ионов от гюлупериода к полупериоду возрастает; создается значительный объемный заряд, который и приводит к снижению пробивного напряжения. Первая критическая частота зависит от давления газа и расстояния между электродами. С увеличением расстояния эта частота уменьшается. Например, для нормального атмосферного давления и s = 0,4 CM fKPi = 2,5 МГц, а при s=2 см она уменьшается до 10 кГц.

В этом случае после отключения выключателя катушка индуктивности (г, L) оказывается замкнутой на разрядное сопротивление гр. Ток в цепи будет убывать значительно медленнее. По этой причине значение возникающей ЭДС будет существенно меньше, чем без разрядного резистора, и возникшая слабая

При пуске обмотка возбуждения ротора отключается от источника питания и замыкается на активное разрядное сопротивление, в 6 Ч-10 раз превышающее сопротивление этой обмотки. Если обмотку возбуждения оставить разомкнутой, то в начале пуска напряжение на ее выводах увеличится в 20-т-30 раз по сравнению с номинальным напряжением, что может привести к пробою изоляции.

МС — синхронный двигатель; БВ — блок управляемых вентилей — тиристоров; БП — блок управления тиристорным преобразователем; МУ — магнитный усилитель управления тиристорами; ТН — трансформатор; СД6 — разрядное сопротивление; ВУ — тиристоры узла синхронизации; ПВ — пускатель включения возбуждения МС; РТ — токовые реле; К —высоковольтный контактор; УП, УП1 — переключатели; РП, РВ, РВТ — реле защиты и блокировки; РФ — реле форсировки возбуждения

При асинхронном пуске синхронного двигателя принципиальные схемы включения обмотки статора аналогичны схемам включения асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. При асинхронном пуске до подачи напряжения в обмотку возбуждения последняя должна быть замкнута на разрядное сопротивление.

ченной от сети конденсаторной установки. Для этого к конден-аторной батарее подключают наглухо разрядное сопротивление. В схеме индивидуальной компенсации (см. 31.2) разрядным сопротивлением являются обмотки двигателя или трансформатора.

ских конденсаторов, к батарее должно быть постоянно подключено разрядное сопротивление, например трансформатор напряжения (для батарей высокого напряжения) или лампы накаливания (для батарей низкого напряжения).

Разрядное сопротивление, Ом, определяют по формуле

Разряд обмотки возбуждения на постоянное активное сопротивление. Схема включения АГП представлена на 2.8, а. Во время нормальной работы генератора контакты 4 разомкнуты, а разрядное сопротивление R отключено. При гашении поля сначала замыкаются контакты 4, а потом размыкаются контакты 3. После этого обмотка возбуждения / оказывается замкнутой на R и ток в ней, а следовательно, и магнитный поток возбуждения генератора затухают. Значение напряжения на обмотке возбуждения, которое по условиям прочности не должно превосходить уровня ит, определяется выражением IBR^ium. Здесь /в — начальное значение тока в обмотке возбуждения; R — сопротивление гашения.

Разрядное сопротивление может быть включено и «треугольником», при этом значение его, определенное по приведенной выше формуле, оказывается в -\/3" раз больше.

В процессе эксплуатации разрядное сопротивление подключается к конденсаторам после отключения их от сети.

Обычно явнополюсные СД выполняются с полной демпферной обмоткой на роторе. При пуске обмотка возбуждения замыкается на разрядное сопротивление. Как показала практика эксплуатации СД, провал в кривой среднего момента практически не наблюдается.