सुरक्षा वाल्व: संचालन और विशेषताओं का सिद्धांत

डिवाइस और वाल्व के संचालन का सिद्धांत

मुख्य तत्व वाल्व सीमक एक स्पार्क गैप और एक गैर-रैखिक अवरोधक हैं, जो संरक्षित इन्सुलेशन के साथ लाइव तार और जमीन के बीच श्रृंखला में जुड़े हुए हैं।

जब लाइटनिंग सर्ज इम्पल्स को अरेस्टर पर लगाया जाता है, तो उसका स्पार्क गैप टूट जाता है और करंट अरेस्टर से प्रवाहित होता है। इस प्रकार, अनुचर को ऑपरेशन में डाल दिया जाता है। जिस वोल्टेज पर स्पार्क गैप टूटता है उसे अरेस्टर का ब्रेकडाउन वोल्टेज कहा जाता है।

स्पार्क गैप के टूटने के बाद, स्पार्क गैप में वोल्टेज, और इसलिए इन्सुलेशन पर यह सुरक्षा करता है, आवेग वर्तमान Azi के उत्पाद के बराबर मूल्य तक घट जाती है श्रृंखला में प्रतिरोधक प्रतिरोध और इस वोल्टेज को रेजिडेंशियल वोल्टेज उबासन कहते हैं। इसका मान स्थिर नहीं रहता है, लेकिन स्पार्क गैप से गुजरने पर आवेग धारा के परिमाण में परिवर्तन के साथ-साथ परिवर्तन होता है।हालांकि, बन्दी के संचालन के पूरे समय के दौरान, अवशिष्ट वोल्टेज संरक्षित इन्सुलेशन के लिए खतरनाक मान तक नहीं बढ़ना चाहिए।

चावल। 1. इलेक्ट्रिक सर्किट आरेख वाल्व चालू करना। आईपी ​​- चिंगारी, आरएन - गैर-रैखिक प्रतिरोधी प्रतिरोध, यू - बिजली ओवरवॉल्टेज आवेग, और - संरक्षित वस्तु का इन्सुलेशन।

बन्दी के माध्यम से आवेग धारा का प्रवाह बंद होने के बाद, आवृत्ति वोल्टेज के कारण धारा प्रवाहित होती रहती है। इस करंट को साथ वाली करंट कहा जाता है। बन्दी के चिंगारी अंतराल को अगले चाप के विश्वसनीय शमन को सुनिश्चित करना चाहिए जब यह पहली बार शून्य को पार करता है।

चावल। 2. वाल्व के क्रियान्वयन से पहले और बाद में वोल्टेज पल्स का आकार। टीपी स्पार्क गैप (डिस्चार्ज टाइम) का रिएक्शन टाइम है, एजी डिस्चार्जर का इम्पल्स करंट है।

वाल्व आपूर्ति वोल्टेज

स्पार्क गैप से चाप को बुझाने की विश्वसनीयता बाद के करंट को बुझाने के क्षण में बन्दी की आपूर्ति की आवृत्ति के वोल्टेज के मूल्य पर निर्भर करती है। वोल्टेज का अधिकतम मूल्य जिस पर लिमिटर्स की स्पार्क गैप विश्वसनीय रूप से साथ-साथ आने वाली धारा को बाधित करती है, उसे अधिकतम स्वीकार्य वोल्टेज या डंपिंग वोल्टेज उगाश कहा जाता है।

वाल्व लिमिटर के कूलिंग वोल्टेज का परिमाण विद्युत अधिष्ठापन के ऑपरेटिंग मोड द्वारा निर्धारित किया जाता है जिसमें यह संचालित होता है। चूंकि झंझावात के दौरान जमीन से एक चरण का एक साथ शॉर्ट-सर्किट हो सकता है और अन्य अप्रभावित चरणों पर वाल्व लिमिटर्स का संचालन हो सकता है, इस मामले में इन चरणों में वोल्टेज बढ़ जाता है। इस तरह के वोल्टेज में वृद्धि को ध्यान में रखते हुए वाल्वों के शमन वोल्टेज का चयन किया जाता है।

पृथक तटस्थ के साथ नेटवर्क में काम करने वाले लिमिटर्स के लिए, बुझाने वाला वोल्टेज Uburning = 1.1 x 1.73 x Uf = 1.1 Un माना जाता है, जहाँ Uf — कार्य चरण का वोल्टेज।

यह उपयोगकर्ता के वोल्टेज विनियमन के कारण एक चरण को जमीन पर छोटा करने और अन्य 10% तक कम होने पर अप्रकाशित चरणों के वोल्टेज को रैखिक करने की संभावना को ध्यान में रखता है। इसलिए, बन्दी का उच्चतम ऑपरेटिंग वोल्टेज यूनोम नेटवर्क के रेटेड वोल्टेज का 110% है।

सॉलिड अर्थेड न्यूट्रल वाले नेटवर्क में काम करने वाले अरेस्टर के लिए, शमन वोल्टेज 1.4 Uf, t.d है। नॉमिनल नेटवर्क वोल्टेज का 0.8: ब्रेकडाउन = 1.4 यूएफ = 0.8 यूएनओ। इसलिए, ऐसे गिरफ्तारियों को कभी-कभी 80% कहा जाता है।

वाल्वों में स्पार्क अंतराल

वाल्व स्पार्क गैप को निम्नलिखित आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए: न्यूनतम प्रसार के साथ एक स्थिर ब्रेकडाउन वोल्टेज होना चाहिए, एक फ्लैट वोल्ट-सेकंड विशेषता हो, बार-बार संचालन के बाद इसके ब्रेकडाउन वोल्टेज को न बदलें, आफ्टरकरंट के आर्क को बुझा दें जब यह पहली बार शून्य से गुजरता है। इन आवश्यकताओं को कई स्पार्क अंतरालों से पूरा किया जाता है जो छोटे वायु अंतरालों के साथ एकल स्पार्क अंतरालों से इकट्ठे होते हैं। एकल मोमबत्तियाँ श्रृंखला में जुड़ी हुई हैं और उनमें से प्रत्येक के लिए उच्चतम स्वीकार्य वोल्टेज पर लगभग 2 kV है।

आर्क को शॉर्ट आर्क्स में सिंगल स्पार्क गैप में विभाजित करने से वाल्व अरेस्टर के आर्क दमन गुण बढ़ जाते हैं, जिसे आर्क की तीव्र शीतलन और प्रत्येक इलेक्ट्रोड पर बड़े वोल्टेज ड्रॉप (कैथोड वोल्टेज ड्रॉप प्रभाव) द्वारा समझाया गया है।

वायुमंडलीय ओवरवॉल्टेज के संपर्क में आने पर वाल्व डिस्चार्जर में स्पार्क गैप का ब्रेकडाउन वोल्टेज इसकी वोल्ट-सेकंड विशेषता से निर्धारित होता है, यानी ओवरवॉल्टेज पल्स के आयाम पर डिस्चार्ज समय की निर्भरता। डिस्चार्ज टाइम सर्ज पल्स के शुरू होने से लेकर अरेस्टर के स्पार्क गैप के टूटने तक का समय है।

प्रभावी इन्सुलेशन सुरक्षा के लिए, इसकी वोल्ट-सेकंड विशेषता बन्दी की वोल्ट-सेकंड विशेषता से अधिक होनी चाहिए। ऑपरेशन के दौरान इन्सुलेशन के आकस्मिक कमजोर होने की स्थिति में सुरक्षा की विश्वसनीयता को बनाए रखने के लिए वोल्ट-सेकंड विशेषताओं का विस्थापन आवश्यक है, साथ ही बन्दी में और दोनों में डिस्चार्ज वोल्टेज के प्रसार के क्षेत्रों की उपस्थिति के कारण संरक्षित इन्सुलेशन।

रक्षक की वोल्ट-सेकंड विशेषता का आकार समतल होना चाहिए। यदि यह खड़ी है, जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 3 बिंदीदार रेखा के साथ, यह इस तथ्य की ओर ले जाएगा कि बन्दी अपनी सार्वभौमिकता खो देगा, क्योंकि प्रत्येक प्रकार के उपकरण के साथ एक व्यक्तिगत वोल्ट-सेकंड विशेषता के लिए अपने स्वयं के विशेष सीमक की आवश्यकता होगी।

चावल। 3. वाल्व लिमिटर्स की वोल्ट-सेकंड विशेषताएँ और उनके द्वारा संरक्षित इन्सुलेशन।

एक गैर रेखीय रोकनेवाला। उस पर दो विपरीत अपेक्षाएँ थोपी जाती हैं: जैसे ही बिजली का करंट उसके पास से गुजरता है, उसका प्रतिरोध कम हो जाना चाहिए; जब साथ वाली आवृत्ति विद्युत धारा इसके माध्यम से गुजरती है, तो इसके विपरीत, इसे बढ़ाना चाहिए।इन आवश्यकताओं को कार्बोरंडम के प्रतिरोध से पूरा किया जाता है, जो उस पर लागू वोल्टेज के आधार पर बदलता है: लागू वोल्टेज जितना अधिक होता है, उसका प्रतिरोध उतना ही कम होता है और, इसके विपरीत, लागू वोल्टेज जितना कम होता है, उसका प्रतिरोध उतना ही अधिक होता है।

इसके अलावा, सक्रिय प्रतिरोध के रूप में कारबरंड की श्रृंखला से जुड़े प्रतिरोध, वर्तमान और वोल्टेज के बीच चरण बदलाव को कम करता है, और शून्य मान के माध्यम से एक साथ पारित होने के साथ, चाप को बुझाने की सुविधा होती है।

जैसे ही वोल्टेज बढ़ता है, बाधा परतों के प्रतिरोध का मूल्य कम हो जाता है, जो अपेक्षाकृत छोटे वोल्टेज ड्रॉप्स के साथ बड़ी धाराओं के पारित होने को सुनिश्चित करता है।

HTML क्लिपबोर्ड स्पार्क गैप के पार वोल्टेज की निर्भरता इसके माध्यम से गुजरने वाले वर्तमान (वर्तमान-वोल्टेज विशेषता) के मूल्य पर लगभग समीकरण द्वारा व्यक्त की जाती है:

यू = सीएα,

जहां यू गैर-रैखिक प्रतिरोधी वाल्व रक्षक के प्रतिरोध में वोल्टेज है, मैं - वर्तमान गैर-रैखिक प्रतिरोधी के माध्यम से गुजर रहा है, सी निरंतर संख्यात्मक रूप से 1 ए के वर्तमान में प्रतिरोध के बराबर है, α वेंटिलेशन कारक है .

गुणांक α जितना छोटा होता है, गैर-रैखिक प्रतिरोधक का वोल्टेज उतना ही कम होता है, जब इससे गुजरने वाला करंट बदलता है, और वाल्व का शेष वोल्टेज कम होता है।

वाल्व सीमक प्रमाणपत्र में दिए गए अवशिष्ट वोल्टेज मान सामान्यीकृत आवेग धाराओं के लिए दिए गए हैं। इन धाराओं का मान 3,000-10,000 ए की सीमा में है।

प्रत्येक वर्तमान पल्स श्रृंखला प्रतिरोधी में विनाश का निशान छोड़ देता है - व्यक्तिगत कार्बोरंडम अनाज की बाधा परत का टूटना होता है।वर्तमान दालों के बार-बार पारित होने से रोकनेवाला पूरी तरह से विफल हो जाता है और बन्दी नष्ट हो जाती है। रोकनेवाला की पूर्ण विफलता पहले होती है, वर्तमान नाड़ी का आयाम और लंबाई जितनी अधिक होती है। इसलिए, वाल्व प्रतिबंधक की प्रवाह क्षमता सीमित है। वाल्व प्रतिबंधकों के थ्रूपुट का मूल्यांकन करते समय, श्रृंखला प्रतिरोधों और स्पार्क गैप दोनों के थ्रूपुट को ध्यान में रखा जाता है।

प्रतिरोधों को सीमक के प्रकार के आधार पर आयाम के साथ 20/40 μs की अवधि के 20 वर्तमान दालों को नुकसान के बिना सामना करना चाहिए। उदाहरण के लिए, 3-35 केवी के वोल्टेज के साथ आरवीपी और आरवीओ प्रकार के गिरफ्तारी के लिए, वर्तमान आयाम 5000 ए है, आरवीएस प्रकार के लिए 16-220 केवी-10,000 ए, और आरवीएम और आरवीएमजी वोल्टेज के साथ 3 — 500 केवी — 10,000 ए.

वाल्व स्पार्क गैप के सुरक्षात्मक गुणों को बढ़ाने के लिए, अवशिष्ट वोल्टेज को कम करना आवश्यक है, जिसे स्पार्क गैप के चाप दमन गुणों को बढ़ाते हुए श्रृंखला गैर-रैखिक अवरोधक के वाल्व गुणांक α को कम करके प्राप्त किया जा सकता है।

स्पार्क गैप के आर्क दमन गुणों को बढ़ाने से उनके द्वारा बाधित शंट करंट को बढ़ाना संभव हो जाता है, और इसलिए यह श्रृंखला अवरोधक के प्रतिरोध को कम करना संभव बनाता है। वर्तमान में, इन पंक्तियों के साथ वाल्वों का तकनीकी सुधार किया जाता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि वाल्व सीमक सर्किट में ग्राउंडिंग डिवाइस का बहुत महत्व है। ग्राउंडिंग के अभाव में, बन्दी काम नहीं कर सकता।

वाल्व सीमक की अर्थिंग और इसके द्वारा संरक्षित उपकरण संयुक्त हैं।ऐसे मामलों में जहां वाल्व सीमक किसी कारण से संरक्षित उपकरण से अलग हो जाता है ग्राउंडिंग, उपकरण के अलगाव स्तर के आधार पर इसका मान सामान्यीकृत होता है।

बन्धनों की स्थापना

पूरी तरह से निरीक्षण के बाद, सहायक संरचनाओं पर स्टॉप स्थापित किए जाते हैं, स्तर के लिए जांच की जाती है और पैडिंग के साथ साहुल, यदि आवश्यक हो, तो शीट धातु अनुभागों के आधार के नीचे और बोल्ट क्लैंप का उपयोग करके समर्थन पर तय किया जाता है।