Разраднік з аксіду цынку

Разраднік з аксіду цынкугэтаразраднік маланкіз добрай ахоўнай прадукцыйнасцю.

ГэтыРазраднік з аксіду цынкуз'яўляецца самым перадавым у свеце абаронай ад перанапружання. Гэта звязана з уключэннем аксіду цынкуразраднікяк дыскавы стрыжань рэзістара. Гэта дазваляе палепшыць вольт-амперныя характарыстыкі дыскавага рэзістара і павялічыць прапускную здольнасць па току ў сітуацыях перанапружання, што з'яўляецца значным паляпшэннем у параўнанні са звычайным карбідам крэмнію.разраднікіПры нармальным рабочым напружанні ток праз разраднік складае толькі адзін мікраамперны градус. Каліразраднікадчувае сітуацыю з падвышаным напружаннем, выдатныя нелінейныя характарыстыкі павялічаць ток праз разраднік у некалькі тысяч разоў.разраднікзнаходзіцца ў праводным стане і будзе вылучаць энергію перанапружання на зямлю, тым самым абараняючы абсталяванне перадачы энергіі ад уздзеяння перанапружання.

разраднік аксіду цынку— гэта новы тып разрадніка, распрацаваны ў 1970-х гадах, які ў асноўным складаецца з аксіднацынкавага варыстара. Кожны варыстар мае сваё пэўнае напружанне пераключэння (якое называецца напружаннем варыстара) з моманту яго вырабу. Пры нармальным працоўным напружанні (гэта значыць, меншым за напружанне варыстара) значэнне варыстара вельмі вялікае, што эквівалентна стану ізаляцыі. Але пры ўдарным напружанні (большым за напружанне варыстара) варыстар прабіваецца пры нізкім значэнні, што эквівалентна стану кароткага замыкання. Аднак пасля ўздзеяння варыстара ён можа аднавіць стан ізаляцыі; калі напружанне вышэй за варыстар знята, ён вяртаецца ў стан высокага супраціўлення. Такім чынам, калі аксіднацынкавы разраднік усталяваны на лініі электраперадачы, пры ўдары маланкі высокае напружанне маланкі прыводзіць да прабою варыстара, і ток маланкі працякае праз варыстар у зямлю. Напружанне на лініі электраперадачы можна кантраляваць у бяспечным дыяпазоне, каб забяспечыць бяспеку электраабсталявання.

Сем характарыстык цынкавага разрадніка з аксідам цынку:

Прапускная здольнасць

Гэта ў асноўным адлюстроўваецца ў здольнасці разрадніка паглынаць усе віды перанапружання маланкі, пераходныя перанапружанні прамысловай частаты і аперацыйныя перанапружанні.

Ахоўныя ўласцівасці

Разраднік на аснове аксіду цынку выкарыстоўваецца для абароны ўсіх відаў электраабсталявання ў энергасістэме ад пашкоджанняў электрапрыбораў перанапружаннем і мае добрыя ахоўныя характарыстыкі. Дзякуючы выдатным нелінейным вальтамперным характарыстыкам клапаннай пласціны з аксіду цынку, пры нармальным рабочым напружанні праходзіць толькі некалькі сотняў мікраампер току, таму лёгка распрацаваць канструкцыю без зазораў, каб яна мела добрыя ахоўныя характарыстыкі, малую вагу і малыя памеры. Пры ўзнікненні перанапружання ток, які праходзіць праз клапанную пласціну, рэзка павялічваецца, абмяжоўваючы амплітуду перанапружання і вызваляючы энергію перанапружання. Пасля гэтага клапанная пласціна з аксіду цынку аднаўляе стан высокага супраціву, каб энергасістэма працавала нармальна.

Прадукцыйнасць герметызацыі

Кампаненты маланкаадвода маюць добрую ўстойлівасць да старэння, добрую герметычнасць высакаякаснага кампазітнага пакрыцця, кантроль сціску ўшчыльняльнага кольца і пакрыцця герметыкам, а таксама іншыя меры, керамічнае пакрыццё ў якасці герметычнага матэрыялу забяспечваюць надзейную герметызацыю, каб праца маланкаадвода была стабільнай.

Механічныя ўласцівасці

У асноўным улічваюцца наступныя тры фактары: сейсмічная сіла, якую трэба вытрымаць;

Максімальны ціск ветру на разраднік;

Верхняя частка разрадніка нясе максімальна дапушчальнае нацяжэнне дроту.

Дэзактывацыйная маёмасць

Бескантактавы разраднік з аксіду цынку мае высокую ўстойлівасць да забруджвання.

Удзельная даўжыня шляху току ўцечкі, прадугледжаная нацыянальным стандартам, складае: зона сярэдняга забруджвання класа II: удзельная даўжыня шляху току ўцечкі 20 мм/кВ;

Зона моцнага забруджвання III класа: удзельная даўжыня шляху току 25 мм/кВ;

Зона з надзвычай моцным забруджваннем класа IV: удзельная даўжыня шляху ўцечкі 31 мм/кВ.

Высокая эксплуатацыйная надзейнасць

Надзейнасць доўгатэрміновай эксплуатацыі залежыць ад якасці прадукцыі і разумнага выбару прадукцыі. На якасць прадукцыі ў асноўным уплываюць наступныя тры аспекты: рацыянальнасць агульнай канструкцыі маланкаадводніка; вальтамперныя характарыстыкі і ўстойлівасць да старэння клапана з аксіду цынку; герметычнасць маланкаадводніка.

Дапушчальнае адхіленне частаты харчавання

З-за такіх асаблівасцей энергасістэмы, як аднафазнае зазямленне, эфект ёмістасці доўгай лініі і адхіленне нагрузкі, а таксама іншых прычын, што можа выклікаць павышэнне напружання прамысловай частаты або стварыць пераходнае перанапружанне з высокай амплітудай, разраднік мае пэўны час, каб вытрымаць павышэнне напружання прамысловай частаты.

Функцыя

Кожны тып разрадніка мае свае перавагі і характарыстыкі, і іх неабходна выкарыстоўваць у розных умовах для дасягнення добрага эфекту ізаляцыі. Пры намінальным напружанні разраднік эквівалентны ізалятару і не будзе працаваць. У выпадку крызісу або высокага напружання разраднік маланкі спрацуе і адвядзе ток у зямлю, каб эфектыўна абараніць сілавое абсталяванне.

Класіфікацыя

Па ўзроўні напружання

Цынкавыя разраднікі класіфікуюцца ў залежнасці ад намінальнага значэння напружання і могуць быць падзелены на тры катэгорыі:

Катэгорыя высокага напружання: адносіцца да серыі цынкавых разраднікаў з аксідам цынку вышэй за 66 кВ, якія можна ўмоўна падзяліць на сем класаў: 1000 кВ, 750 кВ, 500 кВ, 330 кВ, 220 кВ, 110 кВ і 66 кВ.

Катэгорыя сярэдняга напружання: адносіцца да серыі разраднікаў на аснове аксіду цынку ў дыяпазоне ад 3 кВ да 66 кВ (за выключэннем прадуктаў серыі 66 кВ), якія можна ўмоўна падзяліць на чатыры ўзроўні напружання: 3 кВ, 6 кВ, 10 кВ і 35 кВ.

Катэгорыя нізкага напружання: адносіцца да серыі разраднікаў на аснове аксіду цынку ніжэй за 3 кВ (за выключэннем прадуктаў серыі 3 кВ), якія можна ўмоўна падзяліць на чатыры ўзроўні напружання: 1 кВ, 0,5 кВ, 0,38 кВ і 0,22 кВ.

Згодна з намінальным токам разраду

Па намінальным току разраду цынкава-аксідныя разраднікі можна падзяліць на пяць класаў: 20, 10, 5, 2,5, 1,5 кА.

Згодна звыкарыстанне

Цынкава-аксідныя разраднікі можна падзяліць на сем тыпаў у залежнасці ад іх выкарыстання: тып сістэмнай ланцуга, тып сістэмнай электрастанцыі, тып сістэмнага размеркавання, тып абароны кандэнсатарнай батарэі з кампенсацыяй шунта, тып электрыфікаванай чыгункі, тып рухавіка і нейтральнага пункта рухавіка, тып нейтральнага пункта трансфарматара.

Згодна са структурай

Аксіднацынкавыя разраднікі можна падзяліць на дзве катэгорыі ў залежнасці ад іх структуры.

Цынкавыя разраднікі можна падзяліць на чатыры класы ў залежнасці ад устойлівасці да забруджвання. Клас II — распаўсюджаны тып, клас III — выкарыстоўваецца ў зонах са сярэднім забруджваннем (удзельная даўжыня шляху паўзучасці 20 мм/кВ), клас III — у зонах з моцным забруджваннем (удзельная даўжыня шляху паўзучасці 25 мм/кВ), а клас III — у зонах з надзвычай моцным забруджваннем (удзельная даўжыня шляху паўзучасці 31 мм/кВ).

Кампазітнае пакрыццё: абарона ад аксіду цынку з кампазітным пакрыццём выраблена з кампазітнага сіліконавага каўчуку ў якасці пакрыцця, а выбар высокапрадукцыйнага каўчуку з аксіду цынку, унутры выкарыстоўваецца спецыяльная канструкцыя, сабраная па перадавых тэхналогіях, мае падвойныя перавагі сіліконавага каўчуку і каўчуку з аксіду цынку. Акрамя ўсіх пераваг фарфоравага абаронцы ад аксіду цынку, серыя прадуктаў мае добрыя ізаляцыйныя характарыстыкі, высокую ўстойлівасць да забруджвання, добрыя выбухаабарончыя характарыстыкі і невялікія памеры, лёгкую вагу, не патрабуе абслугоўвання, не лёгка пашкоджваецца, мае надзейнае ўшчыльненне, выдатную ўстойлівасць да старэння і іншыя перавагі.

Згодна з прадукцыйнасцю канструкцыі

Цынкава-аксідныя разраднікі можна падзяліць на тры тыпы ў залежнасці ад структуры і характарыстык: без зазору (W), з паслядоўным зазорам (C), з паралельным зазорам (B).

1. У мінулым выбар і недахопы маланкаадводнікаў улічвалі толькі працоўнае перанапружанне і ўзроўні перанапружання маланкі

Нацыянальны стандарт прадугледжвае, што напружанне на клемах сілкавання сістэмы павінна быць крыху вышэйшым за намінальнае напружанне Un сістэмы, памножанае на K, гэта значыць K=Um/Un (Um — найвышэйшае напружанне сістэмы). Ізаляцыя электраабсталявання павінна быць здольнай працаваць працяглы час пры Un. K для сістэм напружаннем 220 кВ і ніжэй складае 1,15, а для сістэм напружаннем 330 кВ і вышэй — K=1,1. Вышэйзгаданыя прынцыпы таксама выконваюцца на пачатковым этапе праектавання разрадніка.

2. Выбар і неабходнасць маланкаадвода для забеспячэння працы пры аднафазным зазямляльным перанапружанні і бяспекі энергасістэмы

З пункту гледжання бяспечнай эксплуатацыі, выбар намінальнага напружання разрадніка павінен таксама адпавядаць наступным прынцыпам:

(1) Намінальнае напружанне цынкавага разрадніка павінна быць вышэйшым за пераходнае напружанне прамысловай частаты, якое можа ўзнікнуць пры яго ўсталёўцы. У сістэме зазямлення нейтралі напружаннем 110 кВ і вышэй яго можна выбраць у адпаведнасці з вышэйапісаным метадам.

(2) У сістэме ўскоснага зазямлення нейтралі напружаннем 110 кВ і ніжэй, паводле правілаў Міністэрства электраэнергетыкі, аднафазнае зазямленне можа працаваць 2 гадзіны, а часам нават больш за 2 гадзіны пры перанапружанні, выкліканым перыядычнай дугой, для выяўлення няспраўнасці. Такія эксплуатацыйныя характарыстыкі сістэмы разрадніка на аснове аксіду цынку пры намінальным напружанні 10 с уяўляюць сур'ёзную пагрозу. Структура і канструкцыя разрадніка на аснове аксіду цынку і карбіду крэмнію адрозніваюцца (апошні мае разрыўны разрыў, першы не мае разрыўны разрыў або мае толькі разрыўны разрыў), таму на практыцы разраднік на аснове аксіду цынку можа перагрэцца і нават выклікаць сур'ёзныя выбухі. Сутыкнуўшыся з гэтай сітуацыяй, многія бюро электразабеспячэння і праектныя інстытуты электраэнергетыкі прапануюць розныя тыпы значэнняў намінальнага напружання (напрыклад, 14,4 кВ, 14,7 кВ і г.д.) у залежнасці ад умоў мясцовай электрасеткі. У некалькіх нацыянальных стандартных дыскусійных дакладах дапушчальнае намінальнае напружанне 10 с павялічваецца ў 1,2 ~ 1,3 раза, што паляпшае адаптацыю разрадніка на аснове аксіду цынку да нейтральнай кропкі. палепшана сістэма непрамога зазямлення.

Паколькі намінальнае напружанне цынкавага разрадніка занадта нізкае, ён будзе працаваць пры аднафазным перанапружанні зазямлення або нават пры шматлікіх кароткачасовых перанапружаннях. Дэпартамент нагляду за бяспекай і каардынацыі вытворчасці Міністэрства электраэнергетыкі прапанаваў перагледзець разраднік яшчэ ў 17-м бюлетэні бяспекі ад 30 кастрычніка 1993 года.

У пераходны перыяд паміж аб'явай і пераглядам новага стандарту прапануюцца наступныя правілы праектавання для выбару намінальнага напружання і напружання бесперапыннай працы цынкавага разрадніка ў нейтральнай незаземленай сістэме: намінальнае напружанне ў 1,2-1,3 разы перавышае разліковае напружанне гашэння дугі SiC-разрадніка, а напружанне бесперапыннай працы — гэта найвышэйшае напружанне сеткі падчас працы сістэмы.

Паколькі няма адзінага стандарту для вышэйзгаданых асноўных дадзеных, паміж вытворцам маланкаадводаў і карыстальнікам будуць разыходжанні ў праектаванні і вытворчасці.

3, рэалізаваць выданне 2000 года новага стандарту, бяспечны і разумны выбар рэальнасці маланкаадводніка

У новым кітайскім стандарце 2000 года (GB11032-2000) быў прызнаны прынцып выбару намінальнага напружання ў 1,2-1,3 разы вышэй, але выбар напружання бесперапыннай працы мае новае палажэнне: зыходзячы з тэрміну службы разрадніка 1,5 Un//U1 мА ў якасці эталоннага значэння для выбару (праектавання) напружання бесперапыннай працы разрадніка. Улічваючы ўзровень праектавання і вытворчасці айчынных разраднікаў, агульнае значэнне складае 80%, таму напружанне бесперапыннай працы выбіраецца ў 0,8 разы ад намінальнага напружання. Гэта пацвярджаецца невялікім дыяпазонам току на крывой вальтамперометрыі.

Такім чынам, на практыцы ўзровень перанапружання аднафазнага зазямлення на працягу 1 гадзіны павінен улічвацца пры правядзенні мадэлявання разліку ў адпаведнасці з канкрэтнымі ўмовамі або выбары разрадніка ў адпаведнасці з вопытам і практыкай. Аднак у тэхнічных пагадненнях карыстальнікаў і нават на чарцяжах інстытутаў энергапраектавання ёсць шмат значэнняў намінальнага напружання, якія нязначна адрозніваюцца ад вышэйзгаданых значэнняў, што, на маю думку, непатрэбна (напрыклад, 16,5 кВ і 16,7 кВ для 10 кВ і г.д.). Прычына ў тым, што ў рэальным працэсе праектавання разрадніка намінальнае значэнне напружання на крывой вольт-ампер знаходзіцца ў вобласці малога току, што менш за значэнне U1mAAC, таму імкненне да тонкай розніцы не можа быць рэалізавана ў рэальнай канструкцыі разрадніка. Акрамя таго, з наступнага абмеркавання вынікае, што ў адпаведнасці з патрабаваннямі новага нацыянальнага стандарту неабходна выбіраць бяспечнае выкарыстанне пры дазволеным перанапружанні (гэта адносіцца да незаземленай сістэмы).

4. Навуковы выбар незаземленага цынкавага разрадніка ў адпаведнасці з новым стандартам выдання 2000 года

(1) Намінальнае напружанне павінна быць выбрана і разлічана ў адпаведнасці з максімальным эфектыўным значэннем дапушчальнага напружання прамысловай частаты, якое прыкладаецца да вывадаў разрадніка, каб ён мог правільна працаваць пры пераходным перанапружанні, вызначаным падчас выпрабавання на нагрузку з указаным дзеяннем. Бесперапыннае працоўнае напружанне павінна быць выбрана такім чынам, каб забяспечыць пастаяннае квадратычнае значэнне паміж вывадамі разрадніка. Пры гэтым напружанне разраду прамысловай частаты павінна быць дастаткова высокім, каб пазбегнуць пашкоджання ізаляцыі абараняемага абсталявання пры працоўным перанапружанні без абароны і падоўжыць тэрмін службы, а таксама неабходна ўлічваць фактычны ўзровень хуткасці зарадкі і рэшткавае напружанне разрадніка на аснове аксіду цынку, вырабленага ў Кітаі.

(2) Калі напружанне прамысловай частаты павышаецца значна больш або напружанне выпрабавання ізаляцыі абсталявання вышэйшае, варта выбраць больш высокае намінальнае напружанне аксіднацынкавага разрадніка. Выбар эталоннага напружання прамысловай частаты павінен быць роўным або большым за намінальнае напружанне. Гэтыя два пункты ў новых патрабаваннях НАЦЫЯНАЛЬНАГА стандарту лепш задаволены, наступны разлік таксама можа быць знойдзены для задавальнення патрабаванняў да перанапружання. Патрабаванні нацыянальнага стандарту павінны гарантаваць, што аднафазнае зазямленне працуе 2 гадзіны без дзеяння. У найбольш сур'ёзным выпадку, калі аднафазнае зазямленне і адключэнне нагрузкі адбываюцца адначасова, максімальна магчымае перанапружанне, разлічанае тэарэтычна, складае 1,99 раза, а дапушчальнае бесперапыннае працоўнае напружанне UC (эфектыўнае значэнне) аксіднацынкавага разрадніка выбіраецца наступным чынам:

Намінальнае напружанне (Ur≈1,25 UC) было абрана ў адпаведнасці з нацыянальнай стандартнай хуткасцю зарадкі 0,8, што адпавядае ўсім патрабаванням. Калі выкарыстоўваецца дугавое зазямленне і рэзананснае перанапружанне з высокай верагоднасцю выхаду, намінальнае напружанне павінна адпавядаць: націсніце яшчэ раз? = 0,8 Выберыце бесперапыннае працоўнае напружанне, якое таксама адпавядае патрабаванням.

Карацей кажучы, асноўная складанасць выбару разрадніка заключаецца ў вызначэнні межаў часовага перанапружання. Неабходна забяспечыць бяспечную і дакладную працу пры высокім рабочым і атмасферным перанапружанні, а таксама пераканацца, што клапан не спрацоўвае пры часовым перанапружанні.

У цяперашні час выбар тыпу і канструкцыя разрадніка павінны гарантаваць, што найбольшы перанапружанне сістэмы з аксіду цынку разраднік не спрацоўвае пры аднафазным зазямленні на працягу 2 гадзін, інакш аксіду цынку разраднік можа перагрэцца або нават выбухнуць.

Таму мэтазгодна выбраць незаземленую сістэму ў адпаведнасці з новымі патрабаваннямі.

Але ў прыладзе з зазямленнем кандэнсатара з шпулькай дугогасіння перанапружанне зазямлення будзе значна ніжэйшым, таму можна выбраць нізкае значэнне ў адпаведнасці з практычным разлікам мадэлявання намінальнага напружання і бесперапыннага працоўнага напружання, каб разраднік маланкі з аксіду цынку дзейнічаў пры ніжэйшым працоўным перанапружанні, прылада абароны кандэнсатара, але калі вам гэта не зручна, можна выбраць і без сістэмы зазямлення.

Паколькі ізаляцыя паміж полюсам кандэнсатара і зямлёй лічыцца адпавядаючай патрабаванням да аднафазнага зазямлення на 2 гадзіны.

Пры працы пры напружанні ніжэйшым за намінальнае разраднік не спрацоўвае і не выклікае пашкоджанняў кандэнсатарнай прылады ад перанапружання.

Увогуле, гэта звязана з тым, што паслядоўнае ўключэнне клапанаў з аксіду цынку без зазору непасрэдна ў рэзістары разрадніка з аксіду цынку не можа вытрымаць перанапружанне больш за 1,99 раза, выкліканае дугавым напружаннем SiC. Выбар апорнага напружання разрадніка з аксіду цынку не адпавядае патрабаванням, і абавязкова павысіць яго бяспеку, напрыклад, без рэальных дадзеных мадэлявання.

Рэкамендаванае значэнне, увасобленае ў духу нацыянальнага стандарту, з'яўляецца больш мэтазгодным, паколькі яно адпавядае патрабаванням ліміту.