Изоляторы против арестователей: раскрыть их отдельные роли в защите сетки Power Grid

Изолятор: опекун непрерывной изоляции

Первичная функция : для механической поддержки живых электрических проводников, предотвращая нежелательную утечку тока на землю через вспомогательную структуру (например, трансмиссионная башня, коммунальный полюс).

Как это работает : изолятор - это Apassive Device. Его единственная работа заключается в том, чтобы обеспечить путь с высокой резистентностью, эффективно блокируя поток частота мощности (50/60 Гц). Это достигает этого благодаря своему материальному составу и специализированному дизайну.

· Материал : традиционно изготовлен из фарфора или стекла, современные изоляторы часто используют композитные материалы, такие как силиконовый резин. Эти материалы обладают чрезвычайно высоким электрическим удельным сопротивлением.

· Дизайн : культовый сарай или ребристый дизайн не просто эстетический. Он служит для увеличения расстояния ползучий - путь вдоль поверхности между живым проводником и заземленным концом. Этот более длинный путь предотвращает Flashover, даже в загрязненных или влажных условиях, где проводящие слои могут образовываться на поверхности.

· Механическая прочность : изоляторы предназначены для выдержания значительных механических нагрузок от веса проводников и сил окружающей среды, таких как ветер и лед.

Ключевые характеристики:

· Высокий импеданс на частоте мощности: в идеале его импеданс бесконечен, что позволяет ему полностью блокировать нормальный эксплуатационный ток.

· Выдерживая напряжение: оценка для напряжения частоты мощности (например, 11 кВ, 33 кВ, 400 кВ) и стандартных импульсных напряжений молнии. Он должен противостоять этим напряжениям, не вспыхивая.

· Режим сбоя: режим первичного отказа - это флэш -переход - электрический разряд над окружающим воздухом или через окружающий воздух, ионизируя путь к земле. Это может быть вызвано перенапряжными событиями, превышающими его конструкцию, выдерживая пропускную способность или тяжелое загрязнение поверхности.

По сути, изолятор похож на крепкий, непроницаемый мост, который строго держит электрический ток на предполагаемом пути.

Арестор с перенапряжением: активное достоверное страж

Основная функция : для защиты дорогостоящего сетчатого оборудования (трансформаторы, автоматические выключатели, переключатели), ограничивая переходные перенапряжения и отвлекающие ток всплеска на землю.

Как это работает : всплеск ареста - это устройство для защиты. Он остается бездействующим в нормальных условиях эксплуатации, но становится проводником в присутствии опасного переходного процесса перенапряжения. Он всегда связан между живым дирижером и землей, параллельно оборудованию, оно защищающему.

· Компонент ядра : сердце современного ареста всплеска - варистор оксида металла (MOV). MOV - это полупроводниковая керамика, состоящая в основном из зерен оксида цинка. Он демонстрирует очень нелинейную характеристику тока напряжения.

· Операционный принцип:

1. Нормальные условия : при стандартном напряжении системы MOV представляет очень высокое сопротивление (по сути, разомкнутая цепь), что позволяет только крошечный ток утечки. Это не влияет на схему.

2. Условие перенапряжения : когда переходное напряжение (например, из -за удара или операции по переключению) превышает номинальное напряжение ареста, сопротивление движения резко падает в наносекундах. Это становится очень низким уровнем устойчивости, 'зажим ' напряжение до безопасного уровня.

3. Отвращение тока : арест обеспечивает предпочтительный путь для безопасного перемещения массивного тока всплеска на землю, обходя чувствительное оборудование вниз по течению.

4. Сброс : как только всплеск проходит и напряжение системы возвращается к нормальной жизни, перемещение возвращается к своему состоянию с высоким уровнем устойчивости, снова изолируя наземное соединение.

Ключевые характеристики:

· Нелинейная характеристика VI : это ее определяющая функция, позволяющая переключать состояния на основе напряжения.

· Уровень зажима напряжения : максимальное напряжение, которое будет отображаться на терминалах защищенного оборудования во время всплеска.

· Рейтинг поглощения энергии : способность поглощать и рассеять тепло, генерируемое током всплеска без повреждения.

По сути, всплеск ареста похож на клапан снятия давления. Он остается закрытым под нормальным давлением, но мгновенно открывается, чтобы вентилировать избыточное давление, защищая всю систему от катастрофического сбоя.

Синергия в сетке: совместная система защиты

В то время как их функции различны, изоляторы и арестователи при первой связи работают в тандеме, чтобы обеспечить надежность сетки.

Рассмотрим удар молнии на линии передачи:

1. Изоляторы являются первой линией защиты, предназначенной для выдержания определенного уровня перенапряжения, вызванного молнией, не вспыхивая.

2. Однако серьезный удар приведет к росту напряжения, намного превышающего возможности выдержания изолятора.

3. Вот где появляется арест всплесков. Установлен вблизи критического оборудования, такого как трансформатор, он обнаруживает этот всплеск, зажимает напряжение на более безопасное уровень и отвлекает массивный ток на землю.

4., ограничивая перенапряжение, арест не только защищает трансформатор, но и не позволяет изолятору испытать стресс, который может привести к его флэскору, тем самым сохраняя целостность непрерывной изоляции.

Резюме различий

Функция изолятора аресто

Основная роль обеспечивает непрерывную изоляцию и механическую поддержку. Защитите оборудование от переходных перенапряжений.

Операционный режим пассив (всегда изолируя). Активные (изолируются обычно, проводится во время всплеска).