Разъединитель разрядника

Разъединитель

Разъединитель разрядника, как показано на рисунке 1, представляет собой устройство, соединенное последовательно с разрядником, которое отделяет провод заземления от нижней части разрядника, если разрядник перегрузился и вышел из строя. Он также известен как разъединитель заземления (GLD) или изолятор.

GLD работает только в том случае, если во время неисправности через устройство протекает ток неисправности промышленной частоты. Он не будет работать от импульсного тока.

Основа операции
Обычно используемые конструкции, доступные сегодня, включают нагревательный элемент, байпасный элемент устойчивого состояния и разделительный элемент. Электрически это представлено на рисунке 2. Существует несколько вариантов этой конструкции, но все они в основном работают одинаково. Во время работы в установившемся режиме ток утечки разрядника проходит вокруг нагревательного элемента и разделительного элемента. Разделительный элемент, как правило, представляет собой небольшое взрывное устройство, активируемое теплом. Во время грозовых перенапряжений выделяемого в разъединителе тепла недостаточно для воспламенения разделительного элемента. Разделительный элемент разработан таким образом, что он срабатывает только тогда, когда через устройство протекает ток короткого замыкания.

Примечание. Стандартный разрядник-разъединитель не является отключающим устройством. Он может отключать ток короткого замыкания во время работы, но только в идеальных условиях, таких как низкие токи короткого замыкания. Поскольку разъединитель не прерывает ток короткого замыкания, потребуется устройство защиты от перегрузки по току, когда разрядник перегружен и выходит из строя.

Системные условия, относящиеся к правильному использованию разъединителя

Как указано в последнем разделе, GLD активируется только от тока короткого замыкания промышленной частоты. Из-за этого эксплуатационного требования в незаземленных системах и системах с заземлением через импеданс может не работать GLD при отказе разрядника. Некоторые конструкции разъединителей имеют чувствительность в диапазоне тока короткого замыкания 1 ампер, но большинство из них не имеют такой чувствительности.

Кривая тока времени

Каждый разъединитель имеет времятоковую характеристику, представленную либо графически, либо в виде таблицы, как показано на рис. 3. Как указывалось ранее, поскольку разъединитель не является устройством отключения или устранения неисправности, единственная кривая, которая может быть правильно отображена, — это кривая инициирования отключения. Инициирование отключения определяется как первый признак внешнего дугового напряжения на устройстве во время его отключения.

Координация с устройствами перегрузки по току
Если устройство защиты от перегрузки по току находится перед разрядником с разъединителем, то перегрузка по току может быть быстрее, чем способность воспламенения разъединителя. Поэтому пользователю разрядника с разъединителем целесообразно согласовать начальную кривую отключения разъединителя с минимальной кривой плавления устройства максимального тока. В целом можно предположить, что если устройство защиты от перегрузки по току работает медленнее, чем типичная кривая плавкой вставки 20K, то согласование с разъединителем достигается.

Аспекты безопасности разъединителя

Разъединители обычно устанавливаются на заземляющем конце ОПН, как показано на рис. 4. В этой конфигурации нижняя часть ОПН находится под напряжением линейного потенциала после того, как разъединитель отключается и ОПН выходит из строя. Это распределение напряжения сильно отличается от более распространенного распределения напряжения в установившемся режиме. Важно, чтобы пользователи разрядников этого типа знали, что полный потенциал линии может существовать в нижней части разрядника, где он обычно равен или близок к потенциалу земли. По этой причине с нижней частью разрядника всегда следует обращаться так, как если бы он мог находиться под линейным потенциалом.

Еще один аспект безопасности разъединителей, который следует учитывать, заключается в том, что когда активирующий порошок нагревается до температуры активации, он отделяет разъединитель со значительной силой и скоростью. Это может привести к выбросу мелких осколков и искр. Как указано выше, поскольку GLD не является отключающим устройством, результирующая дуга промышленной частоты может поддерживаться в течение нескольких циклов. Эта дуга также способна расплавить металлические и пластмассовые детали, которые могут упасть на землю.

Третья проблема безопасности, которую следует учитывать при использовании разъединителей, заключается в том, что устройство активируется нагреванием и не должно нагреваться в духовке выше 150°C, поскольку это может активировать устройство.

Следует отметить, что воздействие на разъединитель не приводит к активации порошка, так как он активируется только нагреванием. Однако следует соблюдать осторожность, если на черную силу воздействуют напрямую и выделяется тепло, оно может воспламениться.

Рекомендации по изолирующим кронштейнам
Из рисунка 4 можно предположить, что после отключения разъединителя потенциал линии к земле оказывается под напряжением на изолирующей подвеске. Это напряжение может привести к проскальзыванию изолирующей подвески относительно земли, если отсоединенный блок остается под напряжением в течение длительных периодов времени. Долгосрочные электрические и экологические характеристики изолирующей подвески должны быть повышены, если разрядник может оставаться под напряжением более года.

Рекомендации по установке и управление лидами
Важно отметить, что когда разъединитель работает и отключает заземляющий конец разрядника, присоединенный провод должен иметь достаточную длину, чтобы он мог создать зазор между нижней частью разрядника и отключенной половиной устройства. Гибкость электрода также необходимо учитывать, чтобы гарантировать, что устройство может создать вышеупомянутый зазор. Обычно шина вызывает проблемы с отключением, и подходит обычный гибкий провод. Одножильные или многожильные проводники диаметром до 1 см обычно легко отсоединяются от разрядника на типовых устройствах. Когда разрядники устанавливаются на траверсе параллельно друг другу, важно, чтобы провод заземления разрядника в середине не был связан двумя внешними блоками. Это может привести к длительному отключению, даже если разъединитель сработал и попытался изолировать разрядник.

Транспортировка и утилизация
В связи с тем, что разрядники-разъединители содержат активирующий элемент, способный взрываться и отсоединять заземляющий провод под воздействием тепла тока замыкания на землю, он также способен работать так же, как и при пожаре. Поэтому утилизация не должна включать сжигание.

Согласно Типовым правилам ООН по опасным материалам, GLD должен относиться к классу взрывчатых веществ 1. Однако при соответствующем тестировании или модификации GLD его можно переклассифицировать по другой классификации. Если GLD изготовлен таким образом, что при возгорании во время транспортировки он не создаст снаряда, его можно классифицировать как неопасный груз, и транспортировка не является проблемой. Дополнительную информацию о транспортной проблеме см. в документе, представленном на Всемирной конференции INMR 2007 г. под названием «Новые транспортные проблемы с распределительными разрядниками».

Это поднимает вопрос о том, как безопасно перевозить все разрядники на грузовиках. Предлагается, чтобы концевой ограничитель перевозился в металлической закрытой камере, обычно используемой на грузовых автомобилях. Если это невозможно, подключите GLD-конец разрядника к чему-то прочному или к его собственному высоковольтному концу.

Использование разъединителей на разрядниках линии электропередачи
Этот разъединитель имеет ту же функцию, что и распределительный разъединитель, но должен выдерживать различные нагрузки без срабатывания. Важно отметить, что любой разъединитель, используемый в этом приложении, должен был пройти испытания TLD с более высоким током в рамках процесса сертификации.

Разъединитель будущего
Будущие возможности для разъединителей
1. Разъединитель-разъединитель: В настоящее время этого устройства не существует, но производителям разрядников следует серьезно подумать о нем. Это могло устранить мерцание в системе питания в случае перегрузки и выхода из строя разрядника.
2. Разъединитель подстанции: это устройство, которое может быть установлено на устройствах более высокого напряжения и может использоваться для отключения этого типа разрядников, как и для распределительных разрядников.

3. Очень хорошо видимые разъединители. Часто линейный персонал осматривает неисправный ОПН, потому что разъединитель ОПН в отключенном режиме не виден. К конструкциям разъединителей следует добавить какой-нибудь развевающийся флажок.

Для получения дополнительной информации о продуктах Jecsany для воздушных линий электропередач посетите веб-сайт Jecsany: www.jecsany.com