В зависимости от назначения разрядника его коэффициент импульса в заданном диапазоне предразрядного времени должен принимать то или иное значение. Практический интерес представляет регулирование коэффициента импульса в пределах от 0,5 до 1. Как уже указывалось, в некоторых небольших пределах можно регулировать вольт-секундную характеристику разрядников подбором соответствующего места расположения искровых промежутков и блоков последовательного сопротивления в покрышке разрядника (см. § 4-2).
Эффективным средством регулирования вольт-секундной характеристики разрядников, как отмечалось в гл. 1, является применение смешанной емкостно-омической шунтировки.
Для получения пологой вольт-секундной характеристики необходимо выровнять емкостное распределение напряжения по искровым промежуткам разрядника. Возможны два пути выравнивания напряжения. Один из них заключается в «исправлении» естественного распределения напряжения путем подключения параллельно отдельным блокам искровых промежутков или отдельным элементом разрядника разных по величине емкостей. Другой путь заключается в шунтировании всех искровых промежутков одинаковыми по величине емкостями, заметно превосходящими по величине емкости токоведущих частей разрядника на землю. Первый путь позволяет добиться поставленной цели с помощью меньшего числа дополнительных конденсаторов, однако он требует проведения достаточно трудоемких экспериментальных исследований в процессе разработки конструкции разрядника.
Рис. 4-29. Вольт-секундные характеристики опытного образца разрядника РВМГ-330
Цифры у кривых — варианты исполнения на рис. 4-30
Разновидностью первого направления регулирования вольт-секундной характеристики является применение экранов в разрядниках на номинальные напряжения 110 кВ и выше. Методика расчета экранов в настоящее время отсутствует. Поэтому их размеры и местоположение следует выбирать по аналогии с однотипными известными конструкциями или экспериментально в зависимости от требований, предъявляемых к вольт-секундной характеристике разрядника.
Рис. 4-30. Варианты исполнения опытного образца разрядника РВМГ-330
Представление о влиянии размеров и положения экранных колец1 дает рис. 4-29. На этом рисунке показано семейство вольт-секундных характеристик опытного разрядника РВМГ-330 одноколонкового исполнения с различной экранной арматурой. Номера кривых на рис. 4-29 соответствуют номерам вариантов исполнения, показанным на рис. 4-30. С увеличением диаметра экранных колец и по мере опускания колец провал вольт-секундной характеристики уменьшается. Наивысшего положения вольт-секундная характеристика разрядника достигла при глубине погружения экрана на 1/4 высоты разрядника (вариант 3). При более низком положении экрана (вариант 4) вольт- секундная характеристика разрядника остается практически на том же уровне (кривые 3 и 4 рис. 4-29). Практика проектирования разрядников подтверждает, что для получения наибольшего коэффициента импульса необходимо располагать экран примерно на одну четверть высоты, считая сверху.
Работа выполнена в НИИ постоянного тока.
Размеры экрана следует выбрать такими, чтобы обеспечить необходимые изоляционные расстояния до колонны разрядника и исключить появление короны при рабочем напряжении.
Проектируя экранную арматуру, следует также руководствоваться соображениями технической эстетики.
При применении в разряднике однородной емкостной шунтировки необходимая величина шунтирующих емкостей определяется собственной емкостью единичных искровых промежутков, емкостью блоков искровых промежутков и конструкцией элементов разрядника. Чем больше собственные продольные емкости узлов конструкции, тем меньшими могут быть шунтирующие емкости. Представление о возможной величине шунтирующих емкостен дает рис. 4-31, на котором приведено семейство вольт-секундных характеристик разрядников при разной величине емкости, шунтирующей блок искровых промежутков. Разрядник с пробивным напряжением 300кв (элемент разрядника РВМК-750) выполнен в одной фарфоровой покрышке и состоит из семи блоков искровых промежутков с вращающейся дугой. Блоки подвешены по спирали на специальных изоляционных стойках. Конструкция разрядника характеризуется малыми продольными емкостями. Из рисунка видно, что по мере увеличения емкостной шунтировки провал вольт-секундной характеристики уменьшается. При емкости 1470 пф на блок вольт-секундная характеристика разрядника становится практически горизонтальной.
Рис. 4-31. Вольт-секундная характеристика разрядника
О — без емкостной шунтировки; Δ — 440 пф на блок искровых промежутков; □ — 880 пф на блок; X — 1470 пф на блок
При применении искровых промежутков с большей продольной емкостью и при более компактном размещении блоков в фарфоровой покрышке величина шунтирующей емкости может быть снижена.
Как уже указывалось в гл. 3, если коэффициент импульса ниже единицы, то вольт-секундная характеристика разрядника повышается при наложении на импульсное напряжение рабочего напряжения совпадающей полярности и снижается при рабочем напряжении противоположной полярности. Степень изменения пробивного напряжения зависит от величины коэффициента импульса разрядника (см. § 3-3).
