Длинно-искровые разрядники.

Длинно-искровые разрядники были изобретены в середине 90-х годов 20-го столетия в России (г. Санкт-Петербург). На напряжение 6–10 кВ разработаны несколько разновидностей таких разрядников: петлевой РДИ10-П, модульный РДИ10-М, в виде изоляционной трубки РДИ10-ИТ, в виде изолятора-разрядника ИРДИ10. В настоящее время ведется разработка РДИ на класс напряжения 35 кВ и выше. Для всех РДИ характерна простота конструкции и невысокая стоимость.

Принцип действия РДИ основан на свойстве скользящего разряда перекрывать при грозовых перенапряжениях такие расстояния, при которых рабочее напряжение сети не способно поддерживать силовую дугу тока промышленной частоты. В результате после окончания грозового импульса РДИ приходит в исходное состояние.

Рис. 7.26. РДИ в виде петли (РДИ10-П) на опоре: конструктивный эскиз и фотография испытаний макета ВЛ с изолированным проводом; 1 – металлическая петля, покрытая изоляцией; 2 – узел крепления; 3–металлический оголовник опоры; 4 – металлическая трубка; 5 – провод линии; 6 – канал разряда; 7 – изолятор; 8 – столб опоры

Рассмотрим принцип работы РДИ на примере петлевого разрядника РДИ10-П. На рис. 7.26 показан разрядник РДИ10-П, установленный на опоре ВЛ10 кВ. Металлический стержень, покрытый слоем изоляции, согнут в виде петли 1и укреплен при помощи зажима 2к штырю изолятора 7. В средней части петли 1 поверх изоляции установлена металлическая трубка 4. Разрядник устанавливается таким образом, чтобы между этой трубкой и проводом 5 оставался воздушный промежуток S.

Петля 1имеет такой же потенциал, что и опора 8. Вследствие относительно большой емкости между металлической трубкой 4и металлической жилой петли 1все перенапряжение, приложенное между проводом 5 и опорой 8, оказывается приложенным между проводом 5и трубкой 4. При достаточно большой величине перенапряжения искровой промежуток S пробивается, и перенапряжение прикладывается между трубкой 4и металлической жилой петли 1 к ее изоляции. Под действием приложенного перенапряжения с трубки 4вдоль поверхности изоляции петли 1развивается скользящий разряд 6по одному или по обоим плечам петли 1до тех пор, пока он не замкнется на узле крепления 2,гальванически связанным с опорой 8.

Рис. 7.27. Конструкция изоляционной трубки для РДИ10-П: 1 –металлорукав; 2 –слой из полупроводящего полиэтилена толщиной 1,0 мм; 3 –изоляция из полиэтилена высокого давления толщиной 2,5 мм; 4 – слой из светостабилизированного полиэтилена толщиной 1 мм

Благодаря большой длине перекрытия по поверхности петли l, общая длина перекрытия L = l + S оказывается весьма велика, и импульсное перекрытие не переходит в силовую дугу промышленной частоты.

Петля разрядника согнута из стального прутка диаметром 8 мм, на который надета изоляционная трубка специальной конструкции (рис.7.27).

РДИ предназначены для защиты линий электропередачи как с неизолированными, так и с изолированными проводами. В последнем случае на изолированный провод устанавливается прокусывающий зажим, а искровой воздушный промежуток образуется между металлической трубкой и прокусывающим зажимом.

Следует отметить, что РДИ не только исключают дуговые замыкания и отключения линии, возникающие вследствие грозовых перенапряжений, но и предотвращают пережог изолированных проводов. В то же время области применения РДИ полностью пока еще не определены.

Рис. 7.28. Пример вольт-амперной характеристики нелинейного резистора ОПН: 1 –участок с сопротивлением 109 Ом; 2 – рабочий участок с нелинейной характеристикой; 3 – участок больших значений токов; 4 – участок предельных значений токов