Разрядник – это ЭА, искровой промежуток которого пробивается при определённом значении приложенного напряжения, ограничивая тем самым перенапряжения в установке.
Разрядники предназначены для защиты электроустановок от
коммутационных и атмосферных импульсов перенапряжений, существенно превышающих номинальные.
К разрядникам предъявляются следующие требования.
1. Вольт-секундная характеристика разрядник должна идти ниже характеристики защищаемого объекта и должна быть более пологой.
2. Искровой промежуток разрядника должен иметь определенную гарантированно электрическую прочность при промышленной частоте(50 Гц) и при импульсах.
3. Остающееся напряжение на разряднике, характеризующее его токоограничивающую способность, не должно достигать опасных для изоляции оборудования значений.
4. Сопровождающий ток частотой 50 Гц должен отключаться за минимальное время.
5. Разрядник должен допускать большое число срабатываний без осмотра и ремонта.
Основными параметрами разрядника являются:
1) вольт-секундная характеристика;
2) остающееся напряжение;
3) сопровождающий ток.
Вольт-секундная характеристика – это зависимость максимального напряжения импульса от времени разряда.
Основным элементом разрядника является искровой промежуток. Вольт-секундная характеристика этого промежутка (кривая 1) должна лежать ниже вольт- секундной характеристики защищаемого оборудования (кривая 2).
Рис. 3.6.1. Согласование характеристик разрядника и защищаемого оборудования:
1 – характеристика искрового промежутка, 2 – вольт-секундная характеристика изоляции оборудования, 3 – ограниченное разрядником перенапряжение
При возникновении перенапряжения (кривая 5) искровой промежуток разрядника пробивается раньше (точка О), чем изоляция оборудования. После пробоя линия (сеть) заземляется через сопротивление разрядника. При этом напряжение на линии определяется значением тока I через разрядник, сопротивлением разрядника и заземления R3.
Падение напряжения на разряднике при протекании тока данного значения и формы называется остающимся напряжением. Чем меньше это напряжение, тем лучше качество разрядника .
После пробоя разрядника от импульса напряжения его искровой промежуток
ионизирован и легко пробивается фазным напряжением. Возникает КЗ на землю, и через разрядник протекает ток промышленной частоты, который называется сопровождающим. Чтобы избежать срабатывания защиты и отключения оборудования, разрядник должен отключать сопровождающий ток в возможно малые сроки (примерно полупериод промышленной частоты).
Конструкции и параметры отечественных и зарубежных разрядников приведены в справочниках по электрическим сетям и электроооборудованию.
Виды разрядников: трубчатые, вентильные, разрядники постоянного тока и ограничители перенапряжения.
Выбор разрядников:
Трубчатые разрядники.
1. Номинальное напряжение разрядника Uном.разр должно соответствовать номинальному напряжению сети Uном.сети.
2. Токи короткого замыкания, возникающие при срабатывании разрядника, должны находиться в пределах токов, отключаемых разрядником.
3. Искровые промежутки S1 и S2 берутся в соответствии с данными табл. справочника.
Вентильные разрядники и ограничители перенапряжения.
1. Номинальное напряжение UHOM разрядника или ограничителя перенапряжения должно быть равно номинальному напряжению сети Uном.сети.
2. Расстояние до защищаемого объекта выбирается в зависимости от номинального напряжения сети, схемы установки и типа разрядника в соответствии с ПУЭ.