Длинно искровой петлевой разрядник РДИП-10-4 УХЛ1

Разрядники РДИП-10-IV УХЛ1 разработаны для применения в ходе сооружения, технического перевооружения и реконструкции высоковольтных линий электропередач 6–10 кВ, причем с каждым годом используются все шире в самых различных регионах Российской Федерации. Технические условия на них были утверждены в 2002 году, они прошли все необходимые испытания и сертификацию. Разрядники РДИП-10-IV УХЛ1 на основании решения Межведомственной комиссии рекомендованы к серийному производству и разрешены к использованию в энергосистемах страны.

Применение этих устройств молниезащиты базируется на специальной нормативно-технической документации, которая была разработана институтом «ОАО РОСЭП». На данный момент в российских регионах находится в эксплуатации более полумиллиона разрядников РДИП-10-IV УХЛ1, и их число постоянно и неуклонно растет. Эти устройства эффективно защищают воздушные линии электропередач с напряжением протекающего по ним трехфазного тока от 6 до 10 кВ от индуктированных грозовых перенапряжений, а также от тех последствий, которые могут последовать за их возникновением. Разрядники РДИП-10-IV УХЛ1 могут использоваться на линиях как с незащищенными, так и с защищенными проводами. Срок их службы составляет 30 лет, а диапазон рабочих температур — от -60 °С до +50 °С.

Конструкция разрядника РДИП-10-4 УХЛ1

Конструктивно разрядник РДИП-10-IV УХЛ1 представляет собой металлический стержень, согнутый в форме петли и покрытый слоем диэлектрика (полиэтилена высокого давления). На одном из его плечей крепятся промежуточные кольцевые электроды. Монтаж этого разрядника к штырю изолятора опоры высоковольтной линии электропередач осуществляется с помощью специального зажима крепления, в который он вставляется своими обеими концами. Поверх слоя изоляции, в средней части петли разрядника РДИП-10-IV УХЛ1, устанавливается металлическая трубка. После монтажа устройства на опоре напротив нее, непосредственно на проводе, располагается универсальный зажим, который необходим для того, чтобы создавался требуемый воздушный искровой промежуток S.

Зажим, с помощью которого разрядник устанавливается на опоре высоковольтной линии, изготавливается из качественной стали, а во избежание воздействия электрохимической коррозии покрывается защитным слоем цинка. Он имеет конструкцию, которая обеспечивает крепление устройства к арматурным элементам ВЛ с высокой степенью надежности. Конфигурация, которую имеет стандартный для разрядника РДИП-10-IV УХЛ1 крепежный зажим, в случае необходимости может быть изменена на ту, которая требуется для успешного крепления устройства на той или иной опоре высоковольтной линии электропередач.

Универсальный зажим, который крепится непосредственно на проводе ВЛ, также изготавливается из стали и для защиты о коррозии покрывается слоем цинка. Конструкция этой детали такова, что ее можно с одинаковым успехом монтировать как на изолированных, так на неизолированных проводах. Для того, чтобы «прокусить» изоляцию, на универсальном зажиме наличествуют специальные шипы.

Технические характеристики разрядника РДИП-10-4 УХЛ1

* наибольшее напряжение при стандартной форме импульса 1,2/50 мкс, при котором обеспечивается защита разрядником изолятора, называется "напряжением координации".

Принцип действия разрядников РДИП-10-4 УХЛ1

Функционирование разрядника РДИП-10-IV УХЛ1 базируется на эффекте скользящего разряда. Благодаря тому, что на поверхности устройства образуется импульсное перекрытие большой длины, оно не переходит в силовую дугу тока промышленной частоты, и поэтому не происходит отключение или повреждение высоковольтной линии электропередач. Как только на проводнике, защищенном разрядником, возникает индуктированный грозовой импульс, происходит пробивание воздушного промежутка S между универсальным зажимом и расположенной под ним металлической трубкой. В результате этого к изоляции, находящейся под ней, прикладывается разность потенциалов между зажимом и металлическим стержнем разрядника. Последний имеет потенциал опоры и связан с ней электрически. Кроме того, приложенное вдоль поверхности изоляции петли разрядника импульсное напряжение приводит к возникновению скользящего разряда, следующего по плечу, которое образуют промежуточные электроды. Возникший эффект скользящего разряда неизбежно приводит к тому, что вольт-секундная характеристик изолятора располагается выше, чем вольт-секундная характеристика разрядника. Это означает, что в случае воздействия грозового перенапряжения перекрывается именно разрядник, а не изолятор. Таким образом, возникший в результате удара молнии импульсный разряд погаснет, и при этом не перейдет в силовую дугу, что защитит высоковольтную линию электропередач от отключения, вызванного повреждением провода или коротким замыканием.

Применение разрядников РДИП-10-IV УХЛ1 в высоковольтных линиях трехфазного электрического тока практически гарантирует то, что в результате удара молнии не пострадает ни одна из фаз, поскольку защищаются они все. Для этого на проводник каждой из фаз электрически параллельно монтируется по отдельному разряднику. Они могут быть установлены как на одной опоре, так и на соседних.

В тех случаях, когда возникают такие уровни индуктированных перенапряжений, которые очень близки по своим значениям к импульсному напряжению срабатывания разрядника, то он часто перекрывается только на одной из опор, вследствие чего происходит однофазное замыкание на землю. Поскольку общая длина перекрытия разрядника составляет 80 сантиметров, а уровень возникающего тока замыкания при этом не превышает 20 А, риск возникновения силовой дуги, которая может повредить ВЛ, полностью исключается.

Установка длинно искровых разрядников типа РДИП

Следует заметить, что именно индуктированные грозовые перенапряжения являются основной причиной, по которой возникают отключения на высоковольтных линиях электропередач от 6 до 10 кВ. Разрядники РДИП-10-IV УХЛ1 являются уникальной российской разработкой и не имеют пока аналогов в мире. Их установка на ВЛ обеспечивает надежную защиту и существенное снижение эксплуатационных расходов.

Специалистам хорошо известно, что индуктированные перенапряжения практически никогда не превышают значения в 300 кВ. Это обстоятельство дает хорошую возможность организовать молниезащиту таким образом, чтобы ни при каких условиях на одной и той же опоре одновременно не перекрывалось две или три фазы. Соответственно, можно избежать опасных межфазных замыканий. На практике это реализуется путем монтажа по одному разряднику РДИП-10-IV УХЛ1 на фазу на трех различных, расположенных последовательно, опорах. Таким образом, все фазы оказываются полностью защищенными, и исключается даже малейшая вероятность их перекрытия.

Схема установки длинно искровых разрядников типа РДИП 10 на опоры воздушной линии

Такая схема установки в случае возникновения индуктированного грозового перенапряжения на линии в целом происходит перекрытие всех трех разрядников, установленных на разных фазах и на разных опорах. Кроме того, образуется контур межфазного замыкания, в который включаются разрядники и сами опоры. При этом возникший ток ограничивается до уровня всего в несколько сотен ампер и благополучно гасится ввиду высокого сопротивления цепи, не вызывая повреждения или отключение высоковольтной линии электропередач.