Разрядники длинно искровые (РДИ)

Как было показано в параграфе 1.2.1, грозоупорность ЛЭП повышается при снижении вероятности перехода импульсного перекрытия междуфазной изоляции в силовую дугу. Это достигается снижением средней напряжённости электрического поля (1.14). Для защиты сетей 6 -35 кВ в середине 90 -х годов 20 века были разработаны (г. СанктПетербург) и внедрены в практику эксплуатации новые защитные аппараты, получившие название длинноискровые разрядники.

Длинноискровые разрядники (РДИ) предназначены для защиты ВЛ среднего напряжения (СН) 6 -35 кВ от грозовых перенапряжений и пережога проводов дугой тока промышленной частоты, сопровождающей грозовое перекрытие изоляции. РДИ являются российской разработкой и по своим конструктивным параметрам, техническим характеристикам и функциональным возможностям представляют особый класс устройств грозозащиты, не имеющий мировых аналогов. Помимо России РДИ запатентованы в США, странах ЕЭС и в Бразилии. Принцип действия всех видов РДИ заключается в ограничении грозовых перенапряжений на ВЛ за счёт искрового перекрытия по поверхности изоляционного тела разрядника с длиной канала разряда, в несколько раз превосходящей строительную высоту защищаемой изоляции, и гашении сопровождающих токов промышленной частоты за счёт обеспеченного таким образом снижения величины среднего градиента рабочего напряжения вдоль канала грозового перекрытия. Главным отличительным достоинством класса длинно-искровых разрядников является их неподверженность разрушениям и повреждениям грозовыми и дуговыми токами, поскольку они протекают вне аппаратов, по воздуху вдоль их поверхности. Это уникальное для грозозащитных аппаратов качество наряду с конструктивной простотой предопределило возможность их успешного применения в качестве эффективного и надёжного средства защиты воздушных линий и электрических сетей от грозовых перенапряжений и их последствий. Опытно-промышленная эксплуатация РДИ началась в 2000 году с момента принятия соответствующего Постановления НТС РАО «ЕЭС России» о перспективности применения длинноискровых разрядников разработки НПО «Стример» для грозозащиты ВЛ 6, 10 кВ, рекомендовавшего установку на ВЛ как с защищёнными, так и с голыми проводами, одного из видов РДИ — петлевого разрядника РДИП -10. К настоящему времени в различных энергосистемах успешно эксплуатируется более 80 тыс. разрядников. Они рекомендованы Методическими указаниями по грозозащите и Положением ФСК о технической политике в качестве основного средства грозозащиты ВЛ 6 -10 кВ.

Известно, что эффективность гашения дуги повышается при разбиении дуги на отдельные участки, например, при помощи дугогасительной решётки. Наиболее эффективна так называемая мульти-электродная система (МЭС), состоящая из большого числа электродов (m=100 -500) с малыми искровыми промежутками (S=2 мм).

На данный момент существует, по крайней мере, 3 типа РДИ, которые хорошо себя зарекомендовали в практики эксплуатации ЛЭП 6 -35 кВ:

1. Длинноискровой разрядник модульный РДИМ -10 -К УХЛ1.

РДИМ -10 -К УХЛ1 это универсальное устройство защиты от всех видов опасных для электрических сетей 6, 10 кВ грозовых воздействий, надёжно предотвращающее аварийные отключения и повреждения.

Защищают от индуктированных перенапряжений; имеют небольшой вес; удобны при установке на ВЛ;

Устанавливаются на компактные ВЛ, по одному разряднику на опору, на среднюю фазу;

Расстояние между фазами должно быть не более 0,5 м;

Изоляторы должны быть типа ШФ20 с 50%-ным разрядным напряжением не менее 150 кВ при воздействии грозового импульса;

РДИМ -10 -К УХЛ1 предназначен для районов со средней степенью загрязнённости атмосферы. На рис. 19 показана установка РДИМ -10 -К УХЛ1 на опоре ВЛ с опорными изоляторами.

2. Длинно-искровой разрядник петлевой РДИП -10 -4 УХЛ1.

Назначение:

Защита проводов от пережогов;

Защита изоляции ВЛ от грозовых перенапряжений;

Защита ВЛ и установленного на них оборудования от грозовых отключений и повреждений;

Защита электрических сетей от дуговых замыканий.

Область применения:

РДИ широко применяются во многих энергосистемах России в соответствии с Решением Научно-Технического Совета «РАО ЕЭС России» и «Методическими указаниями по защите распределительных электрических сетей напряжением 0,4 — 10 кВ от грозовых перенапряжений». Применение длинно-искровых разрядников РДИ, признано перспективным Постановлением НаучноТехнического Совета РАО «ЕЭС России» от 24.03.00.

Эксплуатация разрядников петлевого типа РДИП-10 рекомендована для грозозащиты на линиях с защищёнными и голыми проводами ВЛ 6, 10 кВ. ТУ 341 430−023−45 533 350−02.

Достоинства и преимущества Не только устраняют пережог проводов, но и предотвращают отключение ВЛ вследствие грозовых индуктированных перенапряжений.

Устраняют последствия грозовых перекрытий, не причиняя ущерба оборудованию линий и подстанций в отличии от дугозащитных рогов, которые искусственно переводят однофазное замыкание в двухфазное, создавая тем самым мощный электродинамический удар по оборудованию.

Экономят ресурс срабатывания высоковольтных выключателей;

Защищают электрические сети от дуговых перенапряжений, сопутствующих однофазным замыканиям на землю, вызванным грозовыми перенапряжениями.

Не подвержены разрушающему воздействию токов молнии и сопровождающих токов дуговых замыканий, как нелинейные ограничители перенапряжений или трубчатые и вентильные разрядники, поскольку эти токи протекают вне конструкции разрядника;

Не находятся под рабочим напряжение и не требуют обслуживания;

Не обуславливают никаких специальных требований по снижению сопротивлений заземления опор, на которых они установлены.

На рис. 20 показана установка РДИП-10−4 на опоре.

Рис. 20. РДИП-10−4 на опоре.

3. Длинно-искровой разрядник шлейфовый РДИШ-10 УХЛ1.

Назначение:

Совмещает функции разрядника и шлейфа;

Защищает от индуктированных напряжений;

Может устанавливаться вместо петлевого разрядника.

На рис. 21 показана установка РДИШ-10 на опоре.

Рис. 21 РДИШ-10 на опоре.