Пропускная способность вентильных разрядников является одним из показателей эксплуатационной надежности, характеризующим способность разрядников многократно надежно работать при воздействии тех или иных перенапряжений. При оценке пропускной способности разрядников должна учитываться пропускная способность и последовательных сопротивлений, и искровых промежутков. Так как в эксплуатации разрядники подвергаются воздействию перенапряжений многократно, пропускную способность разрядников оценивают также многократным воздействием импульсов тока определенной амплитуды и формы — как короткой, так и длинной волны.
Проверка пропускной способности разрядников при одновременном воздействии на них импульсов тока, характеризующих токи грозового перенапряжения, и последующего сопровождающего тока происходит одновременно с проверкой дугогасящей способности разрядников (см. § 3-6).
Для последовательных сопротивлений, на пропускную способность которых существенно влияют различные особенности технологии их изготовления, нормированы, кроме того, проверяемые выборочно значения пропускной способности: сопротивления должны выдерживать без повреждения 20 импульсов тока в соответствии с табл. 3-4.
Допускается испытательную прямоугольную волну заменять волной другой формы, эквивалентной по воздействию или более жесткой.
Таблица 3-1
Амплитуды импульсов тока, которые должны выдерживаться последовательными сопротивлениями разрядников разных типов
Комбинированные вентильные разрядники ориентированы на значительно большую пропускную способность — они должны выдерживать 20 раз воздействие импульсов тока продолжительностью 0,01 сек с амплитудой 1000 и 1500 а соответственно для разрядников 330 и 500 кВ.
Соответствующими воздействиями прямоугольной волны должны также проверяться и искровые промежутки разрядников [98]. После испытаний на пропускную способность остающиеся и пробивные напряжения разрядников не должны существенно изменяться (более чем на 10%).
Предусматривается также изготовление магнитно-вентильных разрядников на номинальные напряжения 110 — 500 кВ с более высокой пропускной способностью—такие разрядники должны выдерживать 20 импульсов тока прямоугольной волны длительностью 2 мсек с амплитудой 800 а. Соответствующую пропускную способность имеют опытные разрядники с токоограничивающими промежутками РВТ [93].
У разрядников на номинальное напряжение 750 кВ принят иной способ нормирования пропускной способности при внутренних перенапряжениях. Так как величина тока, проходящего через разрядник, существенно зависит от характеристик самого разрядника, нормируется, что разрядник должен выдерживать определенное число раз ток, который проходит через него под действием внутреннего перенапряжения расчетной кратности и вычисляется с помощью схемы замещения, составленной из последовательно соединенных разрядника, волнового сопротивления линии и эквивалентной э. д. с., равной расчетной кратности перенапряжения.
Некоторые фирмы нормируют ток с амплитудой 150 ка.
- В качестве номинального разрядного тока принимают используемое для классификации разрядников амплитудное значение импульсного тока, протекающего через разрядник после пробоя его искровых промежутков В нашей стране разрядники изготавливаются на номинальные разрядные токи 5000 и 10 000 а. За рубежом в соответствии с рекомендациями МЭК пропускная способность разрядников при короткой волне проверяется двумя импульсами тока 4/10 мксек с амплитудой 100 ка1 для разрядников более тяжелых конструкций (на номинальный разрядный ток 10 000 α) и с амплитудой 65 ка для разрядников облегченной конструкции (на номинальный разрядный ток 5000 а)1. Для разрядников, предназначенных для защиты малоответственных установок (номинальный разрядный ток 2500 или 1500 а), нормируется амплитуда 25 или 10 ка.
Проверка пропускной способности разрядников при длинной волне за рубежом в подавляющем большинстве стран в соответствии с действующими с 1958 г. рекомендациями МЭК [209] нормировалась в виде 20 воздействий прямоугольными импульсами тока длительностью 2 мсек для разрядников на номинальный разрядный ток 10 000 а, 1 мсек для разрядников на 5000 а и 0,5 мсек — для разрядников на 2500 а. Амплитуды прямоугольных импульсов тока для разрядников на номинальный разрядный ток 10 000 а у различных зарубежных конструкций составляют от 150 до 1000—1200 а (по рекомендациям МЭК 1958 г., 150 а), для разрядников на номинальный разрядный ток 5000 и 2500 а — соответственно 75 И 50 а. Рекомендации МЭК, подготовленные к выпуску в 1968 г. [210] предусматривают, что пропускную способность 150 а должны иметь только разрядники на 10 000 а «легкого» типа. Для разрядников на 10 000 а «тяжелого» типа предусматривается иная методика проверки пропускной способности при длинной волне. Так как на амплитуды и формы токов при внутренних перенапряжениях влияют характеристики самих разрядников, проверка пропускной способности «тяжелых» разрядников предусматривается в виде 20-кратного разряда на испытуемый разрядник (или на пропорциональную его часть) искусственной линии из емкостно-индуктивных звеньев, заряженной возможным в эксплуатации предельным коммутационным перенапряжением. Параметры испытательной установки выбираются в зависимости от класса разрядника по пропускной способности в соответствии с характеристиками разряжаемой па разрядник линии (табл. 3-5).
Таблица 3-5
Требования к пропускной способности «тяжелых» разрядников [210]
1 Такие же требования к последовательным сопротивлениям предусмотрены и в [98].
По отечественным стандартам испытания на пропускную способность последовательных сопротивлений производят на отдельных дисках. Импульсы тока подаются на диски сериями по 5 импульсов в каждой. Интервал между импульсами внутри одной серии принимают в 30—60 сек, а между сериями —достаточный для практически полного охлаждения диска. Повреждением диска считается сквозной прожог, откол части диска или перекрытие по его боковой поверхности. Так как пропускная способность, как правило, снижается при уменьшении электропроводности дисков последовательного сопротивления, испытанию на пропускную способность подвергают наименее электропроводные диски из применяемых для комплектования последовательных сопротивлений разрядников.
Пропускная способность последовательных сопротивлений подвержена довольно значительному разбросу. Поэтому при ее оценке целесообразно применять статистический подход, методы которого разрабатываются [32, 86]. Предлагается испытывать диски последовательных сопротивлений импульсами тока несколько большей амплитуды, чем минимальная гарантируемая пропускная способность. Разница между испытательным током, который должны выдерживать испытуемые диски, и током, гарантируемым пропускной способностью, должна быть тем большей, чем меньше число испытуемых дисков.
