Выбор разрядника 

Комбинированные трансформаторы, работающие в распределительных сетях, подвергаются двойной угрозе: ударам молнии и коммутационным операциям. В недавнем техническом сообщении от специалистов отрасли вновь рассматривается стратегия защиты от перенапряжений для такого оборудования, с особым акцентом на конфигурацию высоковольтной стороны и строгую параметризацию металлооксидных ограничителей перенапряжения.

Архитектура защиты на высоковольтном терминале обычно включает три компонента: выключатель нагрузки, токоограничивающий предохранитель и предохранитель с защитой от перегрузки. Каждый элемент обслуживает определенный диапазон токов короткого замыкания. Токоограничивающий предохранитель отключает сильные токи короткого замыкания, а предохранитель с защитой от перегрузки реагирует на умеренные токи перегрузки. Такая многоуровневая схема обеспечивает как экономическую эффективность, так и простоту эксплуатации.

Для снижения перенапряжений, возникающих при сквозных повреждениях, особенно тех, которые исходят из низковольтной части сети и распространяются вверх, экспертная группа рекомендует использовать последовательную конфигурацию с двумя разрядниками. Эта схема защиты полного диапазона эффективно защищает оконечные трансформаторы как от переходных процессов, вызванных молнией, так и от коммутационных перенапряжений. Важным моментом с точки зрения безопасности является то, что импортируемые модели разрядников должны быть проверены на соответствие китайским стандартам координации изоляции сети перед установкой.

Технические характеристики основных параметров

Выбор разрядника определяется четырьмя обязательными параметрами:

1.Номинальное напряжение (U _n )

Номинальное напряжение определяет максимально допустимое среднеквадратичное напряжение промышленной частоты, применимое к клеммам разрядника. Критерий безопасности:

U _n ≥ 1,1 × K × U _m (кВ)

где K = 1,3 (коэффициент времени устранения неисправности), а U _m обозначает максимальное рабочее напряжение системы.

2.Непрерывное рабочее напряжение ( _Uc )

Uc представляет собой среднеквадратичное напряжение промышленной частоты, которое может постоянно поддерживаться на клеммах разрядника без ухудшения характеристик. Технические требования гласят _:

U _c ≥ 0,8 U _m

Это гарантирует стабильность разрядника в нормальных условиях сети без преждевременного включения.

3.Номинальный разрядный ток (I _n )

Это стандартизированный пиковый ток, используемый для классификации способности разрядника выдерживать энергию. Для разрядников распределительного класса рекомендуемый номинальный ток составляет I _{n = 5 кА.}

4.Характеристики остаточного напряжения (U _res ) и мощности в ВА.

U _res — это пиковое напряжение на клеммах, измеренное при протекании заданного разрядного тока через разрядник. Для предотвращения нежелательной проводимости во время перенапряжений промышленной частоты, превышающих U _c , сопротивление разрядника должно резко уменьшаться, как только напряжение превысит пороговое значение U _ref . Кроме того, отношение остаточного напряжения при номинальном разрядном токе к уровню защиты от импульсного воздействия молнии должно оставаться ≤ 1,15.

Способность выдерживать ток прямоугольной формы

Для распределительных разрядников класса 5 кА решающим фактором выбора является пропускная способность по току прямоугольной волны длительностью 2 мс. Хотя действующий стандарт предписывает пропускную способность в 75 А — значительно превышающую требования воздушных линий электропередачи, — фактическое значение должно быть откалибровано с учетом параметров системы, характеристик кабеля и местной плотности молний.

Подробный контрольный список для отбора

В соответствии с требованиями стандарта GB11032-2000, для разрядников, предназначенных для использования в бытовой электросети, применяются следующие минимальные пороговые значения:

Практические последствия

Заниженная номинальная мощность (избыточный запас) сокращает срок службы из-за чрезмерного рассеивания энергии, в то время как разрядник с заниженной номинальной мощностью не обеспечивает надлежащей защиты трансформатора. Поэтому процесс выбора требует сбалансированного подхода. Для импортной продукции полное соответствие китайским требованиям к координации изоляции является обязательным условием — неправильное согласование параметров создает скрытые угрозы безопасности, которые могут поставить под угрозу всю схему защиты.