Kỹ thuật cao áp - Chương 20 docx

Khi xuất hiện quá điện áp, nó sẽ phóng điện trước làm giảm trị số quá điện áp đặt trên cách điện của thiết bị và khi hết quá điện áp, sẽ tự động dập hồ quang của dòng điện xoay chiều, ph

Chương XX

Thiết bị chống sét

Đ20-1 KHái niệm

Thiết bị chống sét là thiết bị được ghép song song với thiết bị điện để bảo vệ chống quá điện áp khí quyển Khi xuất hiện quá điện áp, nó sẽ phóng điện trước làm giảm trị số quá điện áp đặt trên cách điện của thiết bị và khi hết quá điện áp, sẽ tự

động dập hồ quang của dòng điện xoay chiều, phục hồi trạng thái làm việc bình thường Để làm nhiệm vụ trên thiết bị chống sét phải đạt được các điều kiện sau đây:

ư Có đường dặc tính vôn - giây nằm thấp hơn đường đặc tính vôn - giây của cách điện Đây là yêu cầu cơ bản nhất vì nó liên quan đến tác dụng và lý do tồn tại của thiết bị chống sét Thực hiện việc phối hợp đặc tính vôn - giây như vậy không phải là đễ dàng Trong thiết kế và chế tạo thiết bị điện thường dùng các biện pháp làm đều điện trường để nâng cao cường độ cách điện và giảm kích thước của kết cấu cách điện, do đó cách điện thường có đường đặc tính vộ - giây tương đối bằng phẳng Như vậy đường đặc tính vôn - giây của thiết bị chống sét cũng phải có dạng phẳng ngang để không xảy ra giao chéo ở khoảng thời gian bé ( xem hình 4-9) Loại khe hở bảo vệ và loại chống sét ống ( PTΦ) do đó kết cấu điện cực kiểu thanh - thanh nên trường giữa các điện cực phân bố rất không đều, điện áp phóng điện tăng cao khi thời gian phóng điện bé khiến cho đường đặc tính vôn - giây dốc do đó không thể phối hợp được tốt với đường đặc tính vôn -giây của các thiết bị điện trong trạm Các loại này thường chỉ dùng bảo vệ cho cách điện đường dây vì đặc tính xung kích của cách điện đường dây cũng có dạng tương tự Thiết bị chống sét dùng

ở trạm biến áp là các loại chống sét van (PB) và như ở mục sau sẽ trình bày, trong cấu tạo đã dùng nhiều biện pháp để làm cho đường đặc tính vôn - giây tương đối bằng phẳng

ư Có khả năng tự dập tắt nhanh chóng hồ quang của dòng điện xoay chiều Khi có quá điện áp, thiết bị chống sét làm việc ( phóng điện) để tản dòng

điện sét xuống đất đồng thời cũng tạo nên ngắn mạch chạm đất Như vậy khi hết quá

điện áp, phải nhanh chóng dập hồ quang của ngắn mạch chạm đất trước khi bộ phận bảo vệ rơ le làm việc để hệ thống điện được tiếp tục vận hành an toàn

Tuỳ theo các nguyên tắc và biện pháp dập hồ quang khác nhau thiết bị chống sét được phân thành các loại chống sét ống, chống sét van, chống sét van - từ v.v Khe hở bảo vệ không có bộ phận dập hồ quang nên khi nó làm việc nếu dòng điện ngắn mạch chạm đất của lưới điện lớn thì hồ quang sẽ không tự dập tắt và ngắn mạch chạm đất kéo dài Do đó loại này chỉ dùng bảo vệ đường dây trong các lưới có dòng điện ngắn mạch chạm đất bé ( điểm trung tính cách điện hoặc nối đất qua cuộn dập hồ quang) hoặc khi có phối hợp với thiết bị tự động đóng lại ( TĐL) để đảm bảo cung cấp điện liên tục

Loại chống sét ống dựa vào các chất dinh khí để tự dập hồ quang (tương tự như trong máy cắt phụ tải) Chống sét van có trang bị dập hồ quang hoàn chỉnh hơn

dựa trên nguyên tắc chia cắt hồ quang thành nhiều đoạn ngắn và dùng điện trở không thẳng để hạn chế trị số dòng điện hồ quang ( dòng điện xoay chiều) Loại chống van sét - từ có bộ phận dập hồ quang phức tạp hơn loại chống sét van ở chỗ còn dùng thêm từ trường để di chuyển hồ quang nên dập được hồ quang có trị số dòng điện lớn hơn nhiều

ư Có mức điện áp dư thấp so với mức cách điện của thiết bị được bảo vệ Sau khi phóng điện, điện áp trên thiết bị chống sét ( điện áp dư) sẽ tác dụng lên cách

điện của thiết bị Nếu điện áp này lớn vẫn có thể gây nên nguy hiểm cho thiết bị

điện Đối với khe hở bảo vệ và chống sét ống, giảm điện áp dư chủ yếu là giảm điện trở của bộ phận nối đất ( điện áp dư có trị số I R s xkkhông còn ở chống ét van - song song với việc giảm trị số điện trở không đường thẳng phải hạn chế dòng điện qua nó không lớn quá trị số quy định ( 5kA hoặc 10 kA) để điện trở vi lit không bị quá nóng và duy trì được mức điện áp tương đối ổn định hạn chế dòng điện qua chống sét van chủ yếu là dựa vào các biện pháp bảo vệ ở đoạn tới trạm, phần này sẽ được trình bày ở chương bảo vệ trạm biến áp ( chương XXII)

ư Thiết bị chống sét không được làm việc (phóng điện) khi có quá điện áp nội

bộ Yêu cầu này được thực hiện bằng cách điều chỉnh khoảng cách khe hở phóng

điện của thiết bị chống sét

Ngoài ra đối với từng loại một còn có một số yêu cầu riêng sẽ trình bày ở các mục tiếp theo

Cần nêu thêm rằng, vai trò của chống sét van trong trạm biến áp rất quan trọng vì nó quyết định việc lựa chọn mức cách điện xung kích của thiết bị điện (xem chương X) nghĩa là có liên quan đến kết cấu và gía thành thiết bị Việc phát huy tác dụng của các thiết bị chống sét không những chỉ phụ thuộc vào đặc điểm riêng của chúng mà còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như cải thiện bộ phận nối

đất, sơ đồ truyền sóng, phần bảo vệ ở đoạn tới trạm, vị trí đặt thiết bị chống sét v.v những vấn đề này sẽ được kết hợp trình bày trong các chương bảo vệ chống sét trạm

và đường dây

Đ20-2 Thiết bị chống sét ống ( PT)

Sơ đồ nguyên lý và cấu tạo của chống sét ống như trên hình 20-1

Phần chính của thiết bị chống sét là ống làm bằng vật liệu sinh khí, chất phibrô- bakêlít (loại PTΦ) hoặc chất dẻo viniplast (loại PTB), một đầu ống có nắp kim loại giữ điện cực thanh còn đầu kia hở và đặt điện cực hình xuyến Khe hở s1 gọi là khe hở trong hoặc khe hở dập hồ quang, còn s2 gọi là khe hở ngoài- có tác dụng cách ly thân ống với đường dây để nó không bị hhư hỏng do dòng điện rò

Khi có điện áp cả hai khe hở sẽ

phóng điện, dòng điện sét qua chống sét

đi vào bộ phận nối đất Sau khi hết dòng

điện xung kích sẽ có dòng điện tần số

công nghiệp tức là dòng điện ngắn mạch

chạm đất đi qua chống sét Dưới tác

dụng của hồ quang dòng điện ngắn

mạch, chất sinh khí sẽ bị phát nóng và

sản sinh rất nhiều khí, áp suất khí có thể

lớn tới hàng chục ata và thổi tắt hồ

quang ( thổi về phía đầu hở của ống)

ngay khi dòng điện xoay chiều qua trị

số không lần đầu tiên

Hình 20-2 cho sự biến thiên của điện áp (xung kích) khi chống sét làm việc Đặc tính vôn

- giây phụ thuộc vào khoảng cách khe hở trong và ngoài của chống sét và có dạng giống như của khe hở bảo vệ Sau khi phóng điện áp dư trên chống sét là phần điện áp giáng trên bộ phận nối

đất, do đó ở các nơi đặt chống sét ống cần phải

được nối đất tốt

Độ dài của khe hở ngoài được được chọn theo điều kiện phối hợp cách điện ( phối hợp về

đặc tính vôn - giây giữa chống sét với cách điện

đợc bảo vệ) và có thể điều chỉnh trong một phạm

vi nhất định còn của khe hở trong quyết định bởi khả năng dập hồ quang Để có thể dập dược hồ quang, trong ống cần phải có đủ khí, điều này phụ thuộc vào trị số của dòng điện hồ quang Bởi thế phải có quy

định về giới hạn dưới của dòng điện, nếu dòng điện bé quá trị số này sẽ không đủ khả năng dập hồ quang Ngược lại dòng điện xoay chiều cũng không được quá lớn vì có thể tạo nên áp suất cao phá hoại ống, nghĩa là còn có thêm giới hạn trên của dòng điện hồ quang Thay đổi khoảng cách s1 và đường kính trong của ống sinh khí

sẽ làm thay đổi các giới hạn của dòng điện Khi đặt chống sét ống ở bất kỳ điểm nào trong lưới điện, cần phải kiểm tra dòng điện ngắn mạch chạm đất tại điểm đó để

đảm bảo chống sét có thể tự dập tắt được hồ quang mà không bị hư hỏng Khi chống sét làm việc nhiều lần, chất sinh khí sẽ bị hao mòn , thân ống sẽ rỗng hơn, lượng khí sinh ra sẽ không đủ để dập tắt hồ quang và khi đường kính trong của thân ống tăng quá 20 ữ 25% so với trị số ban đầu thì chống sét xem như mất tác dụng

Hình 20 -1

Sơ đồ nguyên lý và cấu tạo của chống sét ống

1) ống sinh khí ; 2) Điện cực thanh 3) Điện cực hình xuyến

Hình 20 -2

Tác dụng bảo vệ

của chống sét ống

1 Đặc tính vộ - giây

2 Điện áp trên chống sét ống

3 Sóng tới

S1

S2

3

U

1 3

2

t

Cấu tạo của loại chống sét phibrô- bakêlít (loại PTΦ) như trên hình 20-3, vật liệu sinh khí dùng loại phibrô Do phibrô không đủ độ bền cơ giới cần thiết nên phần ngoài ống được bọc thêm giấy bakêlit có quét sơn chống ẩm Đặc điểm của loại này là có buồng trữ khí ở

phía đầu bịt kín của thân ống

Trong thời gian có dòng điện đi

qua, áp suất khí trong buồng

tăng cao cho đến lúc dòng điện

giám tới số không, lúc này vì áp

suất ở khu vực hoò quang giảm

nên khí sẽ được thổi từ buồng trữ

khí ra phía lỗ thoát với cường độ

mạnh, do đó hồ quang được dập

tắt dễ dàng Chống sét loại ống

PTΦ còn có bộ phận đánh dấu sự

làm việc của nó bằng lá kim loại

( lưỡi gà) kẹp vào đầu hở của ống Khi chống sét làm việc, luồng khí sẽ thổi bật đầu

tự do của lưỡi gà ra khỏi thân ống

Chống sét ống loại PTB có thân ống bằng chất dẻo viniplast (hình 20-4), có

đặc tính điện và khả năng sinh khí tốt hơn so với loại PTΦ Về cấu tạo cũng đơn

giản hơn; chất dẻo viniplast không hút ẩm nên không cần quét sơn chống ẩm và do

có khả năng sinh khí tốt nên không cần có buồng trữ khí Việc tăng áp suất khí được thực hiện bởi khe hở giữa điện cực và vách trong của ống

Trong nhãn hiệu của chống sét ống, ví dụ nhãn PTΦ 110

chống sét ống phibrô- bakêlít dùng ở cấp điện áp 110 vK và có giới hạn dòng điện cắt 0,8 ữ 5 kA

Khi làm việc chống sét ống có thải khí bị ion hoá, do đó khi lắp chống sét trên cột phải sao cho khí thoát ra không gây nên phóng điện giữa các pha hoặc phóng điện xuống đất Muốn thế trong phạm vi thoát khí của nó phải không có dây

Hình 20 -3

Chống sét ống PT ư 110kV

1 Thân ống bằng phibrô; 2 Lớp bakêlit ; 3 Buồng trữ khí ;

4 Điện cực ; 5 Lưỡi gà ; 6 Bộ phận gá lắp

Hình 20 -4

Chống sét ống loại PTB

a

S

4 5

6

d s

dẫn của pha khác, không có các kết cấu được nối đất cũng như phạm vi thoát khí của chống sét ống ở pha khác

Sự phát triển của các hệ thống điện công suất lớn đòi hỏi phải chế tạo loại chống sét ống có giới hạn trên của dòng điện cắt lớn Trong năm 1960, ở Liên xô đã chế tạo loại PTBY loại này dùng chất dẻo viniplast được tăng cường bằng cách quấn vải thủy tinh tẩm nhựa êpôcxit nên giới hạn trên của dòng điện cắt có thể đạt tới 20kA (loại PTB chỉ đạt được 15kA còn loại PTΦ chỉ tới 10kA)

Chống sét ống chủ yếu dùng để bảo vệ chống sét cho các đường dây không

có dây chống sét Khó khăn lớn nhất là phải đảm bảo trị số dòng điện ngắn mạch chạm đất tại điểm đặt chống sét nằm trong phạm vi giữa hai giới hạn trên và dưới của dòng điện cắt Khi dùng nó trong hệ thống điện công suất bé hoặc đặt chống sét ống với mật độ quá dày, sẽ không đảm bảo yêu cầu về giới hạn dưới của dòng điện cắt, ngược lại nếu hệ thống công suất lớn sẽ có thể vượt quá trị số giới hạn trên Chế

độ vận hành của hệ thống thay đổi luôn cũng làm cho dòng điện ngắn mạch khó đáp ứng được yêu cầu trên Những nhược điểm đó đã hạn chế việc sử dụng rộng rãi loại chống sét ống và đang có xu hướng thay thế nó bằng khe hở bảo vệ phối hợp với thiết bị tự động đóng lại ( TĐL) để bảo vệ chống sét đường dây

Đ20-3 chống sét van

Phần chính của chống sét van là chuỗi he hở phóng điện ghép nối tiếp với các tấm điện trở không đường thẳng ( điện trở làm việc) Điện trở không đường thẳng

được chế tạo bằng vật liệu vilit, nó có đặc điểm là có thể duy trì được mức điện áp dư tương đối ổn định khi dòng điện tăng

Sau khi tản dòng điện áp sẽ có dòng điện ngắn mạch duy trì bởi nguồn điện

áp xoay chiều (ngắn mạch qua điện trở làm việc) đi qua chống sét van, dòng điện này gọi là dòng điện kê stục Khi cho tác dụng điện áp lớn như khi có quá điện áp, vilit thể hiện điện trở rất bé do đó dòng điện sét được tản trong đất dễ dàng nhanh chóng, ngược lại ở điện áp làm việc thì điện trở tăng cao do hạn chế trị số dòng điện

kế tục ( thường không quá giới hạn 80A), tạo điều kiện thuận lợi cho việc dập hồ quang ở chuồi khe hở Chính do tính chất cho qua dòng điện lớn khi điện áp lớn và ngăn cản dòng điện khi điện áp bé mà loại chống sét này được gọi là chống sét van

Trị số điện áp cực đại ở tần số công nghiệp mà chống sét van có thể dập tắt

hồ quang của dòng điện kế tục gọi là điện áp dập hồ quang, đó là một trong các tham số chủ yếu của chống sét van

Điện trở không đường thẳng ư được chế tạo từ loại bột cácbôrun ( SiC), mặt ngoài hạt cácbôrun có màng mỏng SiO2 ( dày khoảng 10-5 cm) Điện trở suất của bản thân hạt cácbôrun không lớn ( 10-2 Ω.m) và ổn định nhưng điện trở của màng mỏng phụ thuộc vào cường độ điện trường Khi cường độ trường bé, điện trở suất của màng mỏng khoảng 104 ư106 Ω.m nhưng khi trường tăng cao nó sẽ giảm rất nhanh và điện trở tổng của vilit giảm tới mức điện trở của hạt cácbôrun Trong các

tấm vilit, hạt bột được dính bằng keo thuỷ tinh lỏng sau đó được nung nóng ở nhiệt

độ vài trăm độ

Trước kia điện trở không đường thẳng

là loại tirit, loại này dùng chất dính bằng đất sét nên phải nung nóng ở nhiệt độ cao hơn nhiều (khoảng 1200oC) ở nhiệt độ này lớp màng SiO2 thường bị phá huỷ nên đặc tính không ổn định và không tốt bằng loại vilit

Trên hình 30-5 cho đặc tính vôn -

ămpe của tấm vilit đường kính φ 100mm và dày 60mm Đặc tính này được xác định với dạng sóng dòng điện 20/40μs và cho dòng

điện biến thiên trong phạm vi 1 ữ10000 A,

nó gồm hai đoạn thẳng được biểu diễn bởi quan hệ giải tích:

A là hằng số còn α là hệ số van Hệ

số α càng bé thì điện áp giáng trên nó (điện

áp dư ) sẽ tăng càng chậm khi dòng điện tăng Đoạn trên ứng với khi có dòng điện sét, α có trị số khoảng 0,13 ữ 0,20 đối với loại vilit và 0,14 ữ 0,25 đối với loại tirit còn đoạn dưới ứng với phạm vi của dòng điện kế tục có trị số α = 0,28 ữ 0,32 đối với loại vilit và 0,31 ữ 0,42 đối với loại tirit

Có thể viết quan hệ trên dưới dạng:

U = AIα

(20-2) Như vậy hằng số A là điện trở của tấm khi dòng điện thông qua nó bằng 1A

Nếu chống sét dùng m tấm điện trở thì đặc tính vôn - ămpe được biểu thị theo:

U = mAIα

(20-3) Hình 20-6 cho đặc tính vôn - ămpe của loại chống sét PBC -110

Khi có dòng điện lớn thông qua điện trở trong thời gian dài, lớp màng SiO2,

có thể bị phá huỷ, do đó cần quy định các trị số cho phép về độ lớn cũng như thời gian duy trì của dòng điện

Hình 20 -5

Đặc tính vôn - ămpe của vilit

4,4

4,2

4,0

3,8

3,6

3,4

3,2

0 1 2 3 4 5

lgIA lgU

Ví dụ tấm vilit φ 100mm có trị số cho phép của dòng điện xung kích dạng

sóng 20/40μs là 10 KA Đối với dạng sóng vuông góc có độ dài sóng 2000 μs thì trị số cho phép của dòng điện là 150A, điều đó chứng tỏ chống sét van không thể làm việc

đối với phần lớn các loại quá điện áp nội bộ vì chúng thường kéo dài trong nhiều chu kỳ tần số công nghiệp Trị số cho phép của dòng

điện kế tục duy trì trong nửa chu kỳ tần số công nghiệp còn thấp hơn và không quá 100A

Biện pháp duy nhất để tăng cường năng lực thông qua dòng điện là tăng tiết diện điện trở tức là tăng đường kính tấm

Khe hở phóng điện: Sự làm việc của chống sét van bắt đầu từ việc chọc thủng

các khe hở phóng điện và kết thúc bằng việc dập tắt hồ quang của dòng điện kế tục cũng ngay tại các khe hở này Mỗi giai đoạn trên đều đề xuất yêu cầu riêng đối với khe hở ở giai đoạn đầu, khe hở phải có đường đặc tính vôn - giây tương đối bằng phẳng để phối hợp với đường đặc tính vôn - giây của cách điện ( chủ yếu là của máy biến áp)

Để đạt được yêu cầu trên có thể thực hiện các biện pháp sau đây:

ư Dùng chuỗi gồm nhiều khe hở

ghép nối tiếp thau Về phương diện điện có

thể xem nó như một chuỗi điện dung tương

tự như sơ đồ của chuỗi cách điện Điện áp

xung kích phân bố không đều dọc theo

chuỗi sẽ làm cho quá trình phóng điện kế

tiếp xảy ra nhanh chóng trên tất cả các khe

hở Do đó trị số điện áp phóng điện có thể

giảm tới mức ổn định ( điện áp phóng điện

một chiều) hoặc còn thấp hơn và đường đặc

tính vôn - giây sẽ có dạng tương đối bằng

phẳng Cũng với mục đích trên, trong loại

chống sét PBBM (dùng bảo vệ máy điện)

còn thực hiện cách ghép thêm điện dung

song song với một phần của chuỗi khe hở

(hình 20-10)

ư Trong từng khe hở (hình 20-7) điện cực dùng các tấm đồng cách ly bởi vòng đệm mika dày 1mm Điện trường giữa các điện cực đạt được mức gần đồng nhất Mặt khác, khi có điện áp trong kẽ khí giữa điện cực và lớp mika trường tăng (do hệ số điện môi của khí bé hơn so với của mika) nên quá trình ion hoá xuất hiện

Hình 20 -6

Đặc tính vôn - ămpe của chống

sét van PBC-110

Hình 20 -7

Khe hở phóng điện trong chống sét van

a) Đặc tính vôn - giây; b) Cấu tạo

kV

0

300

200

100

500 10000

U

A

0 1 2 3 4 5 6 7

UkV 4,4 4,0 3,6 3,2 2,8

sớm, nó có tác dụng cung cấp điện tử cho khoảng không gian giữa các điện cực Các yếu tố trên tạo điều kiện cho quá trình phóng điện phát triển dễ dàng và làm cho

đường đặc tính vôn - giây đạt được dạng bằng phẳng ( hình 20-7a)

Trong giai đoạn dập tắt hồ quang vì dòng điện cùng pha với điện áp nên khi dòng điện (kế tục) qua trị số không thì hồ quang tắt,lúc này sẽ chấm dứt quá trình phát xạ điện tử từ bề mặt cực âm, cách điện của khe hở được phục hồi nhanh chóng

và nếu nó vượt quá trị số điện áp khôi phục ( điện áp xoay chiều tần số công nghiệp) thì hồ quang sẽ không cháy lại

Điều quan trọng lúc này là phải làm sao cho điện áp khôi phục phân bố đều giữa các khe hở trong chuỗi Có thể đạt được mục đích trên bằng cách ghép điện trở

có trị số lớn song song với các khe hở

Mỗi loại khe hở đều có một trị số giới hạn về dòng điện kế tục (dòng điện hồ quang) mà hồ quang có thể được dập tắt một cách chắc chắn ngay khi dòng điện qua trị số không lần đầu tiên Đối với loại điện cực trong chống sét van trị số này khoảng 80ữ100A max Xuất phát từ yêu cầu này và căn cứ vào trị số điện áp dập hồ quang

để xác định số tấm điện trở ( không đường thẳng) cần thiết Điện áp dập hồ quang

được lấy bằng điện áp pha lớn nhất trong lưới khi có ngẵn mạch chạm đất Đối với

3 ữ35kV do có điểm trung tính cách điện đối với đất nên điện áp dập hồ quang lấy bằng trị số điện áp dây lớn nhất còn trong lươí 110kV trở lên do điểm trung tính trực tiếp nối đất nên chỉ bằng 0,8 điện áp dây lớn nhất Các chống sét này được gọi là chống sét 80% để phân biệt với loại 100% dùng trong lưới 3 ữ35kV

Trong vấn đề dập tắt hồ quang của chống sét van, chủ yếu vẫn là tìm các biện pháp dập hồ quang hiệu quả nhất để tăng giới hạn của dòng kế tục Điều đó không chỉ liên quan đến sự làm việc của bản thân chống sét mà còn có thể làm giảm mức cách điện xung kích của các thiết bị trong trạm Ví dụ trong loại chống sét van từ, dùng từ trường để thổi tắt hồ quang đã nâng cao giới hạn này tới 250 Amax do đó số tấm điện trở không đường thẳng sẽ ít hơn, điện áp dư của chống sét hạ thấp và yêu cầu về mức cách điện xung kích của thiết bị được giảm nhẹ Để tăng cường năng lực thông qua dòng điện, đã tăng cường tấm kính tới φ150 mm, với đường kính này trị

số cho phép của dòng điện kế tục được tăng gấp đôi so với loại chống sét van thông thường ( có đường kính tấm φ100 mm)

Kết cấu và đặc tính của các loại chống sét van thông thường ( loại PBC, PBΠ

và PBBM)

Loại chống sét PBC dùng ở trạm biến áp và được chế tạo theo các cấp điện áp

tới 35kV Khi dùng ở điện áp cao hơn sẽ ghép nối cấp bằng nhiều phần tử có điện áp

định mức 15, 20, 33, và 35kV Trong cấu tạo, từng cấp bốn khe hở được ghép với nhau và đặt trong ồng sứ thành một tổ khe

hở tiêu chuẩn Mỗi tổ được ghép song song với một điện trở (cũng chế tạo bằng cácbôrun) để cho sự phân bố điện áp xoay chiều giữa các tổ trong chuỗi được đều đặn ( hình 20-8) Các tấm vilit được gắn với nhau bằng chất dính loại gốm và để có tiếp xúc tốt trên bề mặt các tấm được tráng bột kim loại Toàn bộ các điện trở khe hở phóng

điện đều được đặt trong vỏ sứ kín để hơi ẩm

không lọt vào làm ảnh hưởng đến các đặc

tính điện của chống sét Để có tiếp xúc tốt

mọi bộ phận bên trong đều được ép chặt

bằng lò xo Trên hình 20-9 cho cách bố trí

khe hở phóng điện và điện trở của chống sét

PBC ư 20 Khe hở được bố trí cả ở bên trên

và nên dưới điện trở để cho điện áp xung

kích phân bố không đều, xúc tiến quá trình

phóng điện Việc tổ hợp các chống sét van

PBC ở điện áp cao cho trong bảng 20-1 và đặc tính điện cho trong bảng 20-2

Loại chống sét PBΠ có điện áp định mức 3ữ10kV dùng để bảo vệ trạm biến áp và phân phối công suất bé Cấu tạo của chúng tương tự như của loại PBC nhưng không có ghép điện trở song song, ngoài ra vì đường kính tấm bé ( φ75mm) nên năng lực thông qua dòng điện kém hơn Đặc tính điện của loại này cho ở bảng 20-3

Loại chống sét PBBM dùng để bảo vệ máy

điện Đặc điểm nổi bật của nó, như đã trình bày ở trên,

là có thêm điện dung ghép song song với một phần của chuỗi khe hở (hình 20-10)

Bảng 20-1

Tổ hợp các chống sét PBC ở điện áp cao

Hình 20 -8

Tổ khe hở phóng điện tiêu chuẩn

1 Cấu tạo khe hở ; 2 Nắp đồng ;

3 Điện trở ghép song song ; 4 ống sứ

Hình 20 -9

Chống sét PBC - 20

Hình 20-10

Sơ đồ nguên lý của

1 và 2 điện trở ghép song song;

3 Điện trở vilit; 4 Điện dung

ghép song song ; 5.và 6 Khe

hở phóng điện

1

2

5

6

4

3

Loại chống sét Điện áp

định mức,

kV

Điện áp cho phép lớn nhất trên chống sét,

KV

Số l−ợng và loại chống sét trong tổ hợp

Chiều cao của chống sét, mm

Bán kính của đế chống sét,

mm

+ 2 ì PBC − 15

Bảng 20-2

Đặc tính điện chủ yếu của chống sét PBC ( theo ΓOct - 8934 -58)

Điện áp

định

mức, kV

Điện áp

định mức,

kV

Điện áp cho phép lớn nhất trên chống sét,

kV

Điện áp chọc thủng xung kích (khi thời gian phóng điện từ

Điện áp d− của chống sét khi dòng

điện xung kích có biên dộ khác nhau với độ dài đầu sóng 10μs, kVmax ( không lớn hơn)