Трубчатых проводников

Перенапряжения, возникающие при разрядах вблизи линий и открытых подстанций,— индуктированные, они достигают 300—500 кВ и особенно опасны для установок напряжением до 35 кВ, изоляция которых выдерживает импульсы перенапряжений до 200 кВ. Для защиты от индуктированных перенапряжений в распределительных устройствах напряжением выше 1000 В, связанных с воздушными линиями, применяют вентильные разрядники. На самих линиях устанавливают трубчатые разрядники.

Трубчатые разрядники, применяемые для защиты линий электропередачи, включаются между проводами линии и землей через внешний искровой промежуток, предотвращающий утечку тока на землю. Гашение сопровождающего тока в разряднике осуществляется выдуванием дуги газом газогенери-рующей трубки.

Защита изоляции РУ от перенапряжений осуществляется трубчатыми и вентильными разрядниками. Трубчатые разрядники устанавливаются на ЛЭП, на подходах к РУ и используются для защиты ЛЭП, а также в качестве дополнительного средства защиты подстанционной изоляции. Вентильные разрядники предназначены для защиты изоляции РУ и устанавливаются на сборных шинах РУ, на выводах трансформаторов и автотрансформаторов, на отдельных линиях, если разрядники, устанавливаемые на шинах РУ, не обеспечивают надежной защиты электрооборудования, в нейтралях трансформаторов напряжением 110- 220 кВ, работающих с изолированной нейтралью 206

Для ограничения амплитуды, приходящей на подстанцию волны импульсного напряжения, на линиях с деревянными опорами, защищенных только на подходе, устанавливают трубчатые разрядники.

Для эффективной защиты изоляции электроустановок от перенапряжений требуется, чтобы импульсная во/ът-секундная характеристика изоляции во всех точках лежала выше соответствующей характеристики разрядника. Трубчатые разрядники имеют крутые вольт-секундные характеристики ( 12-11) и поэтому не пригодны для защиты изоляции трансформаторов, выключателей и электрических машин, имеющих относительно пологие вольт-секундные характеристики изоляции. Необходимыми в этих случаях характеристиками обладают вентильные разрядники ( 12-11). Такие разрядники имеют многократный искровой промежуток и включенное последовательно с ним нелинейное рабочее сопротивление из вилита или тервита, помещенное в герметизированном фарфоровом цилиндре.

16-3. ТРУБЧАТЫЕ РАЗРЯДНИКИ

Для успешного гашения дуги сопровождающего тока необходимо достаточно интенсивное генерирование газа в трубке, которое зависит от величины проходящего тока. В связи с этим имеется нижний предел токов, которые надежно (за один-два полупериода) отключаются трубчатым разрядником. При больших токах слишком интенсивное газообразование может привести к чрезмерному повышению давления и разрыву трубки или срыву наконечников. Поэтому для трубчатых разрядников устанавливается также верхний предел отключаемых токов. Значение верхнего и нижнего пределов отключаемых токов зависит от размеров внутреннего канала разрядника. Уменьшение длины внутреннего промежутка, а также увеличение диаметра канала приводят к смещению обоих пределов отключаемых токов в сторону больших значений. Эта зависимость позволяет выпускать трубчатые разрядники с разными пределами отключаемых токов.

Линии 110 кВ на деревянных опорах никакой дополнительной грозозащиты не требуют, за исключением подвески тросов на подходах к подстанциям и установки трубчатых разрядников в начале подхода (гл. 18). Если на линии с деревянными опорами некоторые опоры выполнены металлическими или железобетонными (например, угловые или анкерные опоры, опоры, ограничивающие переход через реки и т. д.), то на этих опорах также должны устанавливаться трубчатые разрядники. Необходимость этого мероприятия вызвана тем, что изоляция этих опор имеет электрическую прочность, гораздо более низкую, чем изоляция деревянных опор, поэтому она будет перекрываться и приводить к отключению линии даже в тех случаях, когда изоляция деревянных опор останется неперекрытой. Трубчатые разрядники, самостоятельно гася дугу, предупреждают отключение линии.

и волна, отраженная с обратным знаком от сопротивления заземления этой опоры, не возвратится к месту удара. Величина напряжения в месте пересечения определяется разрядным напряжением изоляции опоры и падением напряжения в пораженном проводе. Особенно велико это напряжение, если линия выполнена на деревянных опорах, имеющих высокую электрическую прочность. Для снижения напряжения при ударе в пролет пересечения на деревянных опорах, ограничивающих пролет пересечения, устанавливаются трубчатые разрядники или искровые промежутки (для напряжений ниже 35 кВ) с импульсным сопротивлением заземления 10—20 Ом, которые снижают разрядное напряжение на опорах и ограничивают максимальные значения 0 набегающих волн. Металлические опоры, ограничивающие пролет пересечения, также должны иметь импульсное сопротивление ' заземления 10—20 Ом независимо от наличия тросов. Необходимые расстояния по вертикали между проводами пересекающих-

3 раза меньше среднего разрядного напряжения обычных деревянных опор, т. е. защищенный подход является местом с ослабленной изоляцией, поэтому в его начале на каждой фазе устанавливаются трубчатые разрядники РТг. На вводе подстанции иногда устанавливается второй комплект трубчатых разрядников РТ2 или РВ, который принципиальной роли в грозозащите подстанции не играет и служит для защиты линейного выключателя в тех случаях, когда он разомкнут, а линия находится под напряжением.

Моделирование трансформатора емкостью справедливо для промежутка времени в несколько микросекунд. Оно позволяет определить напряжение на вводе трансформатора, но не отражает процессов внутри обмотки, в частности повышения напряжения на изолированной нейтрали. Искровые промежутки разрядников, трубчатые разрядники и другие объекты с заданным пробивным напряжением или вольт-секундной характеристикой моделируются с помощью полупроводниковых переключающих диодов. Моделирование нелинейного резистора вентильного разрядника основано на замене вольт-амперной характеристики разрядника ломаной линией, которая воспроизводится с помощью простых полупроводниковых схем.

Второй участок исполняется из шин с водяным или воздушным охлаждением, трубчатых проводников или гибкого кабеля с водяным охлаждением.

В задачу расчета линии входит определение активного и реактивного сопротивлений линии, допустимых токовых нагрузок, потерь мощности и напряжения. В табл. 58 приведены расчетные формулы для линии передачи тока 1000 — 10 000 Гц из шин трубчатых проводников.

Трубчатые проводники. В качестве трубчатых проводников используются медные, редко алюминиевые трубки, через которые, как правило, подается вода для их охлаждения. Интенсивное

Концентрический фидер. Концентрический фидер выполняется из двух трубчатых проводников, расположенных один в другом. Главное преимущество концентрического фидера заключается в значительно меньшей величине индуктивности и отсутствии внешних полей. Поэтому он может быть положен вблизи металлических частей. В отдельных случаях наружный проводник может быть заземлен и тогда фидер может монтироваться- непосредственно на конструкциях. Ток в таком фидере течет по внутренней поверхности наружного и наружной поверхности внутреннего проводника. Выполнение концентрического фидера сложнее других конструкций линий передач, особенно при наличии криволинейных участков.

Из рисунка видно влияние затухания. Оно значительно только в узких зонах резонанса. За пределами этих зон затухание мало заметно даже при Л = 0,2. При расчете ТП нельзя пренебрегать резонансными явлениями, но при этом следует учитывать затухание. Опыт показывает, что для трубчатых проводников значение Л = 0,05 является подходящим.

Таблица 7.2. Значения коэффициента а для трубчатых проводников из алюминиевых сплавов

Наружный диаметр трубчатых проводников..... 27,9 см

У жестких трубчатых проводников, укрепленных соответствующим образом на опорах, эти явления не имеют места. Нагрузки на опоры уменьшаются. Расстояния между фазами и размеры РУ в целом могут быть заметно уменьшены, стоимость РУ снижается. Ниже приведено описание типичных РУ с гибкими и жесткими проводниками.

тыре линии и четыре трансформатора); б — двух систем сборных шин с одним выключателем на каждое присоединение; в — го же, но с Ш-образным расположением сборных шин; г — полуторной схемы; д — двух систем сборных шин и третьей обходной системы с одним выключателем на каждое присоединение. Все варианты РУ выполнены с применением жестких трубчатых проводников из сплавов алюминия. Сборные шины устанавливают на опорных изоляторах на высоте первого яруса 6,9 м. Расстояние между фазами принято равным 4,57 м. Проводники ответвлений установлены во втором ярусе на высоте П,3 м. Проводники третьего

При толщине стенок трубчатых проводников, не превышающей глубины проникновения электро-

При толщине стенок трубчатых проводников, не превышающей глубины проникновения электромагнитной волны, что имеет место для большинства реальных конструкций, активное сопротивление единицы длины коаксиальной фазы ГИЛ, Ом/км, может быть принято равным омическому и определено как