Разрядники (FV) — основное средство защиты оборудования распределительных устройств от волн перенапряжения, приходящих по линиям электропередачи.
Рис. 1. Схема, поясняющая принцип действия искрового промежутка
Простейшим разрядником является искровой промежуток (рис. 1). Он состоит из двух электродов, из которых один соединен с токоведущей частью, а второй — с заземлителем. В нормальном рабочем режиме линии воздушный промежуток отделяет один электрод от другого. Если же по линии распространяется волна перенапряжения U(/), то при определенном напряжении t/np происходит пробой искрового промежутка. Часть волны перенапряжения, успевшая пройти до момента пробоя искрового промежутка и определяемая зависящим от расстояния между электродами временем разряда /разр, доходит до распределительного устройства. Оставшаяся часть волны уходит в землю через электрическую дугу, возникшую в искровом промежутке. Запаздывание разряда на /разр — недостаток искрового промежутка. К недостаткам его относится также плохое гашение электрической дуги из- за отсутствия гасителей. Для лучшего гашения дуги приходится увеличивать расстояние между электродами, что приводит к увеличению времени и части волны U(t), пропускаемой разрядником.
Рис. 2. Трубчатый (а) и вилитовый (б) разрядники:
1 — стержень; 2 — фибровая трубка; 3, 4 — искровые промежутки; 5 — вилитовые диски; 6 — фарфоровый кожух
Если поместить искровой промежуток в трубку из органического стекла или фибры, то при возникновении дуги трубка выделит много газа под действием высокой температуры. Газ создаст дутье через дуговой столб, улучшив условия гашения дуги. Разрядники такой конструкции, называемые трубчатыми (рис. 2, а), применяют на линиях электропередачи. Они не избавлены от запаздывания срабатывания на время tpz3р.
Вилитовые разрядники (рис. 2, б) состоят из рабочего сопротивления и искрового промежутка, включенных последовательно. Искровой промежуток выполняет ту же роль, что и в разрядниках других типов. Назначение рабочего сопротивления — снизить ток, протекающий после разряда, и улучшить условия гашения дуги.
Искровой промежуток 4 и рабочее сопротивление, набираемое из вилитовых дисков 5, помещают в фарфоровый кожух 6. Вилитовые диски состоят из зерен карборунда, скрепленных керамической массой. Вилит обладает нелинейным сопротивлением, благодаря чему сопротивление вилитовых дисков при перенапряжениях невелико, а после разряда сильно увеличивается. В результате ток, протекающий через разрядник после разряда под действием рабочего напряжения в линии, уменьшается в несколько раз. При этом искровой промежуток надежней гасит дугу. Разделение искрового промежутка на несколько единичных промежутков улучшает условия гашения дуги в разряднике.
Число единичных искровых промежутков и вилитовых дисков в вилитовом разряднике должно быть тем больше, чем выше номинальное напряжение защищаемого распределительного устройства.
Вилитовые разрядники — наиболее усовершенствованные устройства для защиты электрооборудования электростанций и подстанций от возникающих перенапряжений.
