СТРИМЕР: Молниезащита ВЛ 6-10 кВ

Анализ опыта эксплуатации распределительных электрических сетей показывает, что их надежность ниже, чем у сетей более высоких классов напряжения. Повреждения в распределительных сетях обуславливают большую часть ущерба, связанного с перерывами в электроснабжении потребителей.
Одной из основных причин аварий и нарушений являются грозовые перенапряжения на воздушных линиях (ВЛ), вызывающие импульсные перекрытия и разрушения изоляторов и приводящие к дуговым замыканиям, сопутствующим повреждениям оборудования, отключениям линий. Аварийные отключения ВЛ 6, 10 кв по причине грозовых перенапряжений составляют до 40% от общегочисла их отключений.
Из-за низкой импульсной прочности изоляция распределительных сетей подвержена перекрытиям как от перенапряжений при прямых ударах молнии, так и от индуктированных перенапряжений при разряде молнии вблизи линии. Последние являются основной причиной грозовых отключений и повреждений оборудования сетей 6, 10 кВ, составляя в некоторых
случаях до90%, а при прохождении трассы ВЛ по лесному массиву и до 100% от их общего количества.
Таким образом, надежность электроснабжения потребителей во многом зависит от эффективности грозозащитных мероприятий.
Законодательнотехнические требования к грозозащите распределительных сетей закреплены в»Положении отехнической политике в распределительном электросетевом комплексе», утвержденном 25.10.2007 ОАО «ФСК ЕЭС», и сформулированы вследующем виде:
На ВЛ необходимо устанавливать разрядники длинноискровые(РДИ):

• для защиты от перенапряжений и пережога защищенных проводов на ВЛ с защищенными проводами;
• на подходах краспределительным устройствам подстанций; — для защиты ослабленных мест на ВЛ;
• в районах с аномально высоким числом грозовых отключений.

Особенности длинно-искровых разрядников

РДИ являются российской разработкой и по своим конструктивным параметрам, техническим характеристиками функциональным возможностям представляют особый класс устройств молниезащиты, не имеющий мировых аналогов.

Принцип действия всех видов РДИ заключается в ограничении грозовых перенапряжений на ВЛ за счет искрового перекрытия по поверхности изоляционного тела разрядника с длиной каналаразряда, в несколько раз превосходящей строительную высоту защищаемой изоляции, и гашении сопровождающих токов промышленной частоты за счет 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 надежного 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 длинно-искровых разрядников разработки «НПО Стример» для молниезащиты ВЛ 6, 10 кВ, рекомендовавшего установку на ВЛ как с защищенными, так и с
голыми проводами, одного из видов РДИ- петлевого разрядника РДИП-10.
В ноябре 2006 года состоялась межведомственная комиссия ОАО «ФСК ЕЭС» по приёмке трёх новых типов
РДИ 10 кВ:

• РДИ шлейфового типа (РДИШ-10-IV-УХЛ1);
• РДИ модульного типа с длиной перекрытия по поверхности 1,5 м (РДим- 10-1,5-IV-УХЛ1);
• РДИ модульного типа для компактных ВЛ (РДИМ-10-К-ІІ-УХЛ1).
  Все разрядники, прошедшие аттестацию, поставлены на серийное производство и включены в перечень
  оборудования, допущенного к эксплуатации в электрических сетяхОАО «ФСК ЕЭС».

Принципы молниезащиты электрических сетей 6-10 кВ с помощью длинно-искровых разрядников

Применение существующих видов длинно-искровых разрядников позволяет решать задачу комплексной защиты электрических сетей от грозовых перенапряжений и их последствий.
Установка разрядников на всем протяжении воздушных линий (ВЛ) и на подходах к подстанциям и кабельным вставкам позволяет исключить перекрытия изоляции на ВЛ и все негативные сопровождающие
последствия как при индуктированных грозовых перенапряжениях, так и при прямом ударе молнии (ПУМ). При этом обеспечивается отсутствие грозовых отключений ВЛ, разрушений изоляторов, пережога проводов, экономия ресурсов и защита подстанционного оборудования.
Технологияг розозащиты длинно-искровыми разрядниками применима для ВЛ с любыми видами опор — железобетонными, металлическими, деревянными, изоляторов — штыревыми, натяжными, подвесными, фарфоровыми, стеклянными, полимерными, и проводов, как защищенными, так и неизолированными.
В зависимости от установленных технических требований по грозозащите участков электрических сетей возможно применение на них различных видов разрядников и их сочетаний.

Защита ВЛ 6-10 кВ на железобетонных и металлических опорах от индуктированных перенапряжений

Для надежной защиты от индуктированных грозовых воздействий необходимо устанавливать на каждую одноцепную опору защищаемого участка ВЛ по одному разряднику. В зависимости от типа опор, траверс, изоляторов ВЛ и других определяющих обстоятельств применяются разрядники трех типов: РДИП-10-IV-УХЛ1, РДИШ-10-IV-УХЛ1, РДИМ-10-К-П-УХЛ1.
Разрядники петлевые РДИП-10-IV-УХ/1 можно устанавливать на любые виды опор, с чередованием
фаз.
Разрядники шлейфовые РДИШ-10-IV-УХЛ1 целесообразно использовать в местах двойного крепления провода, вместо петлевых.
Разрядники модульные РДИМ-10-К-І|-УХЛ1 предназначены для защиты ВЛ только с компактным размещением проводов, расстояние между которыми не превышает 50 см, и с изоляторами ШФ-20 в районах с не более, чем второй степенью загрязнённости атмосферы. Эти разрядники устанавливаются только на среднюю фазу.
На двухцепных ВЛ разрядники должны устанавливаться на обе цепи таким образом, чтобы на каждой из опор защищалась только одна пара одноименных фаз, с тем же принципом чередования, что и для одноцепных ВЛ. Нарушение этого требования создает возможность короткого междуфазного замыкания и отключения линии при индуктированном грозовомперенапряжении.
При схеме установки разрядников с последовательным чередованием фаз токи промышленной частоты, сопровождающие многофазные замыкания, обусловленные грозовыми перенапряжениями, протекают по контурам, включающим в себя сопротивления заземления опор. Принцип действия РДИ основан на предотвращении перехода искрового перекрытия в силовую дугу промышленной частоты. При этом эффективность гашения сопровождающих токов тем выше, чем меньше они по величине, а наличие сопротивлений заземления опор в контуре замыкания благоприятным образом влияет на снижение величины сопровождающих токов.
Поэтому с точки зрения грозозащиты от индуктированных перенапряжений установка РДИ на опору ВЛ не налагает никаких специальных требований к заземлению опоры, связанных со снижением его величины.
Существующие нормы ПУЭ по заземлению опор на ВЛ, установленные в п. 2.5.129 должны применяться с учетом вышеизложенной специфики работы РДИ, которая не позволяет отнестидлинно-искровые разрядники к «другим устройствам молниезащит» по п. 2.5. 129-1), таким, как например, трубчатые разрядники, для которых требование по снижению сопротивления заземления является необходимым исходя из такой их технической характеристики, как нижняя граница токагашения.
Длинно-искровые разрядники в соответствии со своими конструктивными параметрами, техническими характеристиками и принципу действия не относятся к устройствам, установка которых на ВЛ приводит к дополнительному риску возникновения аварийных режимов, требующему принятия специальных мер технической безопасности. Более того, наличие РДИ на ВЛ должно устранить все случаи однофазных замыканий, вызванных грозовыми перенапряжениями.
Смысл установленных норм ПУЭ по сопротивлениям заземления сводится к ограничению числа грозовых отключений. Поэтому даже нынешняя редакция п.2.5.129 ПУЭ допускает возможность превышения сопротивлений заземления части опор по сравнению с нормируемыми значениями, если удовлетворяется главное требование по ожидаемому числу грозовых отключений. Установка РДИП как раз и обеспечивает снижение числа грозовых отключений, при этом для данной системы грозозащиты увеличение сопротивлений заземления принципиально может лишь повысить ее эффективность. В связи с этим для опор ВЛ, оснащенных длинно-искровыми разрядниками, следует применять те же нормы по сопротивлению заземления, что и для опор без устройств молниезащиты.

Защита ВЛ 6-10 кВ на железобетонных и металлических опорах от прямых ударов молнии

При необходимости обеспечения гарантированной защиты от любых грозовых воздействий, в том числе, от прямого удара молнии в ВЛ, необходимо устанавливать на каждую опору защищаемого участка ВЛ по три разрядника модульного типа РДИМ-10-1,5-IV-УХЛ1, на все фазы. При этом необходимо обеспечить низкое (желательно не более 10 Ом) сопротивление заземления лишь на ближайших нескольких опорах подхода ВЛ к подстанции. Остальные опоры по условиям грозозащиты специально заземлять не требуется.
В случае, если технико-экономический анализ показывает целесообразность защиты от прямых ударов молнии не всей линии, а лишь отдельных участков, их целесообразно защищать следующим образом. На всех опорах защищаемого участка следует установить по три разрядника модульного типа РДИМ-10-1,5-IV-УХЛ1, на все фазы. Две опоры, являющимися крайними с двух сторон защищаемого от прямых ударов молнии участка ВЛ, необходимо заземлять, обеспечивая, по возможности, величину их сопротивления заземления не более 10 Ом. Если это требование по объективным причинам невыполнимо, следует компенсировать это дополнительным заземлением еще одной, или нескольких соседних опор на каждой из сторон участка. Остальные опоры данного участка ВЛ специально заземлять не надо.

Защита ВЛ 6-10 кВ на деревянных опорах от индуктированных перенапряжений

В сухом и чистом состоянии деревянные опоры являются изоляторами. И если бы они не подвергались воздействию влаги игрязи, защищать линиюот индуктированных перенапряженийнетребовалось бы, так как при наибольшей практически возможной величине индуктированного перенапряжения 300 кВ перекрытия изолятора и опоры не происходило бы. Однако при загрязнении и увлажнении опор, что обычно происходит на практике, опоры становятся проводящими, хотя и с довольно большим сопротивлением (порядка десятков и сотен кОм). Как показали проведённые в лаборатории испытания, в этом случае при воздействии импульсов грозовых индуктированных перенапряжений на все три фазы возможно одновременное перекрытие на одной опоре двух изоляторов. При этом на линии возникает междуфазное короткое замыкание со всеми неприятными последствиями: отключением потребителей, возможным пережогом проводов, дугой сопровождающего тока, большим электродинамическим ударом по оборудованию подстанции. Поэтому ВЛ на деревянных опорах целесообразно защищать от индуктированных перенапряжений таким же образом, как и ВЛ на проводящих опорах.
Заземлять опоры не требуется. При срабатывании разрядника, установленного на опоре на одной из фаз, исключается перекрытие изоляторов всех трёх фаз, так как разность потенциалов между проводами и траверсой резко уменьшается. Поскольку сопротивление опоры весьма высокое, при срабатывании одного разрядника на опоре происходит лишь незначительное ограничение перенапряжения, т. е. на всех трёх фазах сохраняется перенапряжение. Это перенапряжение распространяется по линии, поэтому, в соответствии с требованием ПУЭ, обязательно необходимо на расстоянии примерно двести метров от подстанции устанавливать комплект разрядников РДИМ-10-1,5-IV-УХЛ1 и опору заземлять. При срабатывании этих разрядников волны перенапряжения, приходящие на подстанцию, существенно снижаются. Окончательно перенапряжение, поступающеен а оборудование подстанции, ограничивается при помощи ОПН.

Защита ВЛ 6-10 кВ на деревянных опорах от прямых ударов молнии

Возможно два варианта защиты от ПУМ:

• защита опор от расщепления, но не от грозовых отключений ВЛ;
• защита опор от расщепления и ВЛ о тотключений вследствие грозовых перенапряжений.

Для исключения расщепления опор грозовыми разрядами целесообразно проложить вдоль стоек опор заземляющие спуски и выполнить простое заземление, например в виде одиночного вертикального заземлителя, не стремясь обеспечить низкое значение сопротивления заземления.
Защита ВЛ от грозовых отключений при прямом ударе молнии осуществляется так же, как для ВЛ с железобетонными и металлическими опорами.

Защита подходов 6-10 кВ к подстанциям и кабельным вставкам

Непосредственно защита оборудования подстанций и кабельных вставок осуществляется ОПН или вентильными разрядниками (РВ), установленными вблизи от них. На линиях с деревянными опорами или с проводящими опорами с изоляторами типа ШФ20 (или аналогичными им, имеющими импульсное разрядное напряжениепорядка 150-160 кВ) должны быть приняты меры по ограничению приходящих на подстанцию волн перенапряжений. Для защиты подхода к подстанции от набегающих волн грозовых перенапряжений следуетустанавливать комплект из трех разрядников РДИМ-10-1.5-IV-УХЛ1 на три опоры примерно за 200 м от подстанции или кабельной вставки. Данные опоры необходимо заземлять в соответствии с установленными нормативными требованиями.

На остальных опорах д о подстанции или кабельной вставки также следует устанавливать разрядники. Для обеспечения защиты от прямого удара молнии необходимо устанавливать по три разрядника РДИМ-10-1.5-|V- УХЛ1 на каждую опору, для защиты только от индуктированных перенапряжений достаточна установка по одному разряднику РДИП-10-IV-УХЛ1 на опору с чередованием фаз. При этом необходимо обеспечить низкое (желательно не более 10 Ом) сопротивление заземления на всех опорах подхода ВЛ к подстанции. Если
кабельная вставка подходит к линии напромежуточной опоре, то указанные выше мероприятия надо выполнить на линии с обеих сторон от этой опоры.

Данные разрядники, имеющие в соответствии с утвержденными в 2002 году Техническими Условиями официальное сокращенное название РДИП-10-IV-УХЛ1, прошли все необходимые испытания и сертификацию, приняты МВК ксерийному производствуимассовой эксплуатациив энергосистемах.
В настоящее время РДИП-10-IV-УХЛ1 находят все более широкое применение в различных регионах страны при строительстве новых, реконструкции и техническом перевооружении существующих ВЛ 6,10 кВ, в соответствии с проектными решениями, базирующимися на необходимой нормативно-технической документации, разработанной институтом «ОАО РОСЭП». Число разрядников, успешно эксплуатируемых во многих регионах России, превышает 200 000.
РДИП-10 предназначендля защиты воздушных линий электропередачи напряжением 6-10 кВ трехфазного переменного тока с защищёнными и неизолированными проводами от индуктированных грозовых перенапряжений и их последствий и рассчитан для работы на открытом воздухе при температуре окружающего воздуха от минус 60°С до плюс 50°С втечение 30-и лет.
Конструктивный эскиз, показывающий общий вид и основные составные части разрядника приведен на рис.1а. Разрядник состоит из согнутого в виде петли металлического стержня, покрытого слоем изоляции из полиэтилена высокого давления. Концы изолированной петли закреплены в зажиме крепления, с помощью которого разрядник присоединяется к штырю изолятора на опоре ВЛ. В средней части петли поверх изоляции расположена металлическая трубка. На проводе ВЛ, напротив металлической трубки разрядника, закрепляется универсальный зажим для создания необходимого воздушного искрового промежутка S.

Закрепление изолированной петли разрядника на ВЛ производится с помощью зажима крепления. Зажим крепления изготовлен из стали, покрытой защитным слоем цинка, и имеет конструкцию, обеспечивающую надежное крепление разрядника к элементам арматуры ВЛ. Конструкция зажима крепления разрядника может быть изменена ииметь форму, адаптированную подконкретные условия крепления разрядника наопоре ВЛ.
Универсальный зажим для провода изготовлен из стали, покрытой защитным слоем цинка. Конструкция зажима позволяет устанавливать его как на неизолированные, так и на защищённые провода, зажим для которых имеет прокусывающие шипы.
Принцип работы разрядника основан на использовании эффекта скользящего разряда, который обеспечивает большую длину импульсногоперекрытия по поверхности разрядника, и предотвращении за счет этого перехода импульсного перекрытия в силовую дугу тока промышленной частоты.
При возникновении на проводе ВЛ индуктированного грозового импульса искровой воздушный промежуток S между проводом ВЛ и металлической трубкой разрядника пробивается, и напряжение прикладывается к изоляции междуметаллическойтрубкой иметаллическим стержнемпетли,имеющим потенциал опоры.
Под воздействием приложенного импульсного напряжения вдоль поверхности изоляции петли от металлической трубки к зажиму крепления разрядника (по одному, или по обоим плечам петли) развивается скользящий разряд.
Вследствие эффекта скользящего разряда вольт-секундная характеристика разрядника расположена ниже, чем вольт-секундная характеристика изолятора, т.е. при воздействии грозового перенапряжения разрядник перекрывается, аизолятор нет.
После прохождения импульсного тока молнии разряд гаснет, не переходя в силовую дугу, что предотвращает возникновение короткого замыкания, повреждение провода и отключение ВЛ.

Технические характеристики РДИП-10-IV-УХЛ1

Разрядник предназначендля защиты ВЛ 6, 10 кВ от индуктированных грозовых перенапряжений, которые, как уже отмечалось, составляют подавляющую долю от общего числа грозовых перенапряжений, способных приводить к перекрытиям изоляции.
Известно, что величина индуктированных перенапряжений не превосходит значения 30 кВ, и это позволяет при правильной организации молниезащиты исключить возможность одновременного перекрытия двух или трех фаз на одной опоре и, соответственно, междуфазных коротких замыканий. Для этого необходимо устанавливать по одному разряднику на опору с чередованием фаз, например, на первой опоре разрядник устанавливается на фазу А, навторой — нафазу В, на третьей- на фазу Си т. д. (см. рис. 2).
При такой системе установки индуктированное на линии грозовое перенапряжение приводит к перекрытию разрядников на разных фазах соседних опор и образованию контура междуфазного замыкания сопровождающего тока напряжения промышленной частоты, в который включены сработавшие разрядники и сопротивления заземления опор R3 (см. рис.2), ограничивающие этот ток на уровне нескольких сотен ампер, способствуя его гашению и предотвращению отключения ВЛ.
Разрядные характеристики РДИП-10 обеспечивают то, что ни один из изоляторов всех трех фаз в данной схеме не перекрывается, поскольку каждый из них защищен разрядником, установленным электрически параллельно ему и расположенным либо непосредственно рядом с изолятором, либо на соседней опоре.
При уровнях индуктированных перенапряжений, близких к импульсному напряжению срабатывания разрядника, возможно перекрытие разрядника лишь на одной опоре, приводящее к однофазному замыканию наземлю. Ток замыкания при этом не превышает 10-20 А, и петлевой разрядник с общей длиной перекрытия 80 см гарантированно исключает возникновение силовой дуги.

РдиП1-10 по характеристикам, принципу действия и назначению не отличается от разрядника РДИП-10- IV-УХЛ1, являясь лишь его конструктивной модификацией.
Конструктивное отличие РДИП1 от РДИП сводится к измененным форме изгиба петли, деталям узла крепления и способу обеспечения воздушного зазора между разрядником и проводом. Конструктивный эскиз, показывающий общий вид и основные составные части разрядника, приведен на рис. За. Воздушный разрядный промежуток между электродом РДИП1 и проводом сохраняет установленные параметры независимо от геометрии провода в пролетеи даже при проскальзывании провода в обвязке на изоляторе.

РДИМ-10-1,5-IV-УХЛ1 предназначен для защиты от прямых ударов молнии и индуктированных грозовых перенапряжений воздушных линий электропередачи (ВЛ) и подходов к подстанциям напряжением 6, 10 кВ трехфазного переменного тока с неизолированными и защищенными проводами.
РДИМ обладает наилучшими вольт-секундными характеристиками, именно поэтому его целесообразно применять для защиты участков линии, подверженных прямым ударам молнии, а также для защитыподходовк подстанциям ВЛ.
РДИМ состоит из двух отрезков кабеля из полиэтилена высокого давления с резистивным корделем, соединённых между собой хомутами (Рис. 4). Разрядник снабжён оконцевателями, с помощью которых он присоединяется припомощи универсального зажима кпроводу и при помощи кронштейна крепления копоре ВЛ. Элементы крепления дополнительно соединены с траверсой посредством шины для осуществления заземления. Конструкция зажима для провода имеет две модификации, позволяющие устанавливать разрядник как на неизолированные провода, так ина защищённые провода, для которых зажим имеет прокусывающие шипы.

Технические характеристики РДИМ-10-1,5-IV-УХЛ1

Принцип действия РДИМ- 10-1,5-IV-УХЛ1

РДИМ состоит из двух отрезков кабеля с корделем, выполненным из резистивного материала. Отрезки кабеля сложены между собой так, чтообразуются три разрядных модуля 1, 2, 3(см. рис.5 а, б).
Отрезки резистивного корделя подсоединяются к металлическим оконцевателям через внутренние искровые промежутки И1, И2, ИЗ, И4. При воздействии импульса грозового перенапряжения они перекрываются и резистивный кордель верхнего отрезка кабеля, имеющий сопротивление R, выносит высокий потенциал U на поверхность нижнего отрезка кабеля в его средней части. Аналогично, резистивный кордель нижнего отрезка кабеля, имеющий также сопротивление R, выносит низкий потенциал0н аповерхность верхнегоотрезка кабеля в его средней части. Таким образом, к каждому разрядному модулю одновременно приложено полное напряжение И для всех трёх разрядных модулей 1, 2, 3 созданы условия для одновременного начала развития скользящих разрядов, которые, при перекрытии соответствующих модулей, создают единый, длинный канал перекрытия.

Установка РДИМ-10-1,5-IV-УХЛ1

Основные составные части и вариантустановки разрядника на опору ВЛ приведены на Рис.6.
При необходимости обеспечения гарантированной защиты от любых грозовых воздействий, в том числе, от прямого удара молнии в ВЛ, нужно устанавливать на каждую опору защищаемого участка ВЛ по три разрядника модульного типа РДИМ-10-1,5-IV-УХЛ1, на все фазы. При этом необходимо обеспечить низкое (желательно не более 10 Ом) сопротивление заземления лишь на ближайших нескольких опорах подхода ВЛ к подстанции (подробная иллюстрация представлена на Рис.7). Остальные опоры по условиям грозозащиты специально заземлять не требуется. В случае если технико-экономический анализ показывает целесообразность защиты от прямых ударов молнии не всей линии, а лишь отдельных участков, их целесообразно защищать следующим образом. На всех опорах защищаемого участка следует установить по три разрядникамодульного типа РДИМ-10- 1,5-IV-УХЛ1, на все фазы. Две опоры, являющимися крайними с двух сторон защищаемого от прямых ударов молнии участка ВЛ, необходимо заземлять, обеспечивая, по возможности, величину их сопротивления заземления не более 10 Ом. Если это требование по объективным причинам невыполнимо, следует компенсироватьэто дополнительным заземлением еще одной, или нескольких соседних опор на каждойиз сторон участка. Остальные опоры данногоучастка ВЛ специально заземлять не надо.

Максимально эффективный способ защиты дорогостоящего оборудования подстанции:

Для защиты подходов к подстанции от набегающих волн грозовых перенапряжений необходимо устанавливать комплект их трех разрядников РДИМ-10-1,5-IV-УХЛ1 на каждую из 4-х ближайших опор к подстанции (как представлено на Рис.10) . Данные опоры необходимо заземлять в соответствии с установленными нормативными требованиями.
Установка комплектов РДИМ на ближайших к подстанции опорах позволяет предотвратить близкие к подстанции короткие замыкания из-за грозовых последствий, приводящих к пагубному электродинамическому удару по обмоткам трансформаторов, что значительно увеличивает надежностьих работы исрок службы.

РДИМ-К предназначен для защиты от индуктированных грозовых перенапряжений и их последствий воздушных линий электропередачи (ВЛ) напряжением 6, 10 кВ трехфазного переменного тока с неизолированными и защищенными проводами компактного исполнения с расстоянием между соседними проводами около0 . 5 м и с изоляторами класса 20к В в районах со степенью загрязнения не выше ІІ.

Разрядник состоит из двух отрезков кабеля с резистивным корделем и стержневого изолятора в виде тонкого жгута из силиконовой резины (см. рис. 9). Стержневой изолятор снабжен оконцевателями, с помощью которых разрядник крепится одним концом кпроводу, а другим- копоре, и служит для обеспечения необходимой механической прочности разрядника, а также для создания внешних искровых разрядных промежутков. Отрезки кабеля крепятся к стержневому изолятору при помощи металлических втулок, образуя три разрядных модуля. Закрепление разрядника на ВЛ производится с помощью крепежного зажима. Конструкция крепежного зажима разрядника может быть изменена и иметь форму, адаптированную под конкретные условия крепления разрядника на опоре ВЛ.

При воздействии импульса грозового перенапряжения сначала перекрываются искровые промежутки по поверхности стержневого изолятора с обоих его концов между металлическими оконцевателями и крайними втулками крепления к нему отрезков кабеля. Импульсное напряжение благодаря проводящим свойствам внутренних корделей двух отрезков кабеля прикладывается одновременно к трем разрядным модулям, при искровом замыканиикоторыхформируется общий длинный канал перекрытияразрядника.
После прохождения импульсного грозового тока разряд гаснет, поскольку при заданной длине канала перекрытия силовая дуга не устанавливается, что предотвращает возникновение короткого замыкания и отключение ВЛ.
На одноцепных ВЛ разрядники устанавливаются по одному на каждую опору параллельно изолятору толькосредней фазы.
На двухцепныхВЛ разрядники устанавливаются по 2 штуки на каждую опору, по одному разрядникутак же только на среднюю фазу каждой из цепей. Благодаря такому способу установки разрядников на компактных ВЛ при воздействии индуктированных перенапряжений возможно только однофазное замыкание на землю. При этом сопровождающий ток является емкостным и в подавляющем большинстве случаев не превышает 10 А. Поэтому
относительно небольшой длины пути перекрытия по разряднику достаточно д л я гашения сопровождающего тока. При воздействии индуктированного перенапряжения на ВЛ срабатывают разрядники, установленные на средней фазе, ионаприобретает нулевой потенциал. Благодаря большому коэффициенту связи между средней и крайней фазами компактной ВЛ, а также вследствие падения напряжения на сопротивлении заземления опор от тока, протекающего через сработавший разрядник, напряжение на изоляторах крайних фаз не превышает их разрядное напряжение. Таким образом все три фазы ВЛ оказываются защищёнными от индуктированных
перенапряжений.

Технические характеристики РДИМ-10-К-І1-УХЛ1

РДИШ-10-IV-УХЛ1

Разрядник предназначен для защиты ВЛ напряжением 6, 10 кВ трехфазного переменного тока с защищёнными и неизолированными проводами от индуктированных грозовых перенапряжений и их последствий в тех случаях, когда необходимоприменятьдвойноекрепление проводов.
Конструкция РДИШ-10 показана на рис. 10а. Основным элементом разрядника является отрезок специ- ального кабеля с алюминиевой монолитной жилой ф 9 мм и трёхслойной изоляцией из сшитого полиэтилена(ПЭ) общей толщиной около 4 мм. Прилегающий к жиле слой выполнен из проводящего ПЭ, средний слой — из чисто изоляционного ПЭ, а наружный слой — из светостабилизированного трекингостойкого ПЭ. На одном из плечей отрезка кабеля установлены промежуточные кольцевые электроды, обеспечивающие разбиение канала перекры- тия на отдельные отрезки. Кабель снабжён алюминиевыми оконцевателями, через которые жила кабеля выступает за пределы изоляции. Разрядник крепится кпроводу за эти выпуски с использованием зажимов. В средней части кабеля установлена металлическая трубка, за которую, посредством скобы и обвязки вязальной проволокой, осуществляется крепеж разрядника к изолятору. К штырю этого же изолятора, напротив металлической трубки, устанавливается стержневой электрод для обеспечения необходимого искрового промежутка.

Соединительные зажимы изготовлены из стали, покрытой защитным слоем цинка, и имеют конструкцию, обеспечивающую надежное крепление разрядника кпроводу ВЛ. Конструкция зажима имеетдве модификации, позволяющие устанавливать разрядник как на неизолированные провода, так и на защищённые провода, для которых зажим имеет прокусывающие шипы.
Для достижения необходимого искрового промежутка 20-40 мм возможно изгибание стержневого электрода, путем приложения усилияп о с л ее г оустановки.
При возникновении напроводе ВЛ индуктированного грозового импульса перенапряжения металлическая трубка на кабеле разрядника приобретает тот же высокий потенциал, что и провод (вследствие большой емкостной связи между трубкой и жилой кабеля). Поэтому первоначально практически всё грозовое перенапряжение оказывается приложенным кискровому воздушному промежутку между трубкой и заземлённым стержневым электродом. При напряжении порядка 50-70 кВ промежуток пробивается, иметаллическая трубка на поверхности кабеля приобретает нулевой потенциал земли. Таким образом, перенапряжение оказывается приложенным между жилой кабеля и металлической трубкой на его поверхности. Под воздействием этого перенапряжения вдоль поверхности изоляции разрядника развивается скользящий разряд, который проходит от металлической трубки через промежуточные кольцевые электроды к соответствующему оконцевателю. Провод ВЛ оказывается связанным с заземлённой опорой через длинный канал разряда, который разбит на отдельные отрезки кольцевыми электродами. После прохождения импульсного тока грозового перенапряжения по каналу разряда протекает сопровождающий ток промышленной частоты. Однако при первом переходе тока через ноль разряд гаснет, не переходя в силовую дугу, что предотвращает возникновение короткого замыкания и отключение ВЛ.

Технические характеристики РДИШ-10- IV-УХЛ1

Конструкция разрядника, кроме того, обеспечивает усиление крепления провода на опоре, то есть разрядник заменяет обычный шлейф двойного крепления.
Разрядники РДИШ-10 целесообразно применять для защиты ВЛ 6, 10 кВ от индуктированных грозовых перенапряжений в тех случаях, когда необходимо применять двойное крепление проводов. Их надо устанавливать по одному на опорус чередованием фаз, так же как РДИП-10.