Воздушные линии (ВЛ) передачи и распределения электроэнергии из-за своей большой протяженности представляют собой идеальную мишень для ударов молний. И в результате каждого удара происходит невосполнимая трата ресурса и как следствие старение электрооборудования. С целью сокращения этих издержек осуществляется устройство молниезащиты. Для понимания основ работы молниезащиты нужно понять принцип действия разрядника, как основного элемента системы защищающей от молний.
В большинстве ЛЭП 6-10 кВ для обеспечения грозозащиты применяются разрядники 10 кВ двух типов: РМК (разрядник мультикамерный) и РДИ (разрядник длинно-искровой). Использование разрядников на ВЛ и электроподстанциях позволяет нивелировать все негативные составляющие последствий ударов молний. Тем самым гарантируется отсутствие грозовых отключений воздушных ЛЭП, повреждений изоляторов и проводов, а также оборудования электроподстанций.
Молниезащита на основе РМК
Разрядник мультикамерный представляет собой МКС (мультикамерную систему) с несущим стержнем из стеклопластика и узел крепления. МКС – это большое количество электродов, которые монтируются на основу из силиконовой резины. Промеж электродов проделаны отверстия, являющиеся миниатюрными газоразрядными камерами.
При попадании молнии импульс перенапряжения пробивает межэлектродные промежутки. И так как разряды происходят внутри крошечных газоразрядных камер, при расширении канала повышается давление. Которое заставляет каналы искровых разрядов перемещаться во вне изоляционного тела, и тем самым выдавливаются наружу в окружающий воздух. Удлинение каналов и выдувание приводят к охлаждению разрядных каналов, и к увеличению общего сопротивления всех каналов, т.е. всего разрядника, тем самым ограничивая импульсный ток перенапряжения.
Молниезащита на основе РДИП
Разрядник длинно-искровой петлевой состоит из металлического стержня, который согнут в петлю. И покрыт слоем изоляции из ПВД. На одном из концов крепятся промежуточные кольцевые электроды. Изолированный конец петли через зажим крепления монтируется на штырь изолятора опоры ЛЭП. Посредине петли есть металлическая трубка, напротив которой на проводе электролинии крепится универсальный зажим, дабы между ними образовался необходимый искровой промежуток S.
В случае появления на проводе индуктированного грозового импульса происходит пробитие искрового воздушного промежутка. В результате чего напряжение прикладывается к изоляции меж трубкой и стержнем на петле, который имеет потенциал опоры. Все это приводит к развитию скользящего разряда, от трубки по плечу с промежуточными электродами к зажиму крепления. Что вызывает перекрытие разрядника, а изолятор остается не перекрытым. Тем самым разряд возникающий в результате прохождения молниевого импульсного тока гаснет, а не переходит в силовую дугу. Тем самым предотвращаются короткие замыкания и повреждения проводов, с последующим отключением всей ВЛ.
Иные варианты устройства грозозащиты на основе разрядников
Существуют еще две разновидности РДИ, использующих тот же принцип противодействия молниям – шлейфового и модульного типа. РДИМ представляет собой два соединенных хомутами кабеля из ПВД с резистивным корделем. РДИШ тот же РДИП, но несколько иной конструкцией, применяемый, когда требуется применять двойное крепление проводов.