Трубчасті розрядники
Трубчасті розрядники служать для захисту від атмосферних перенапруг ізоляції ПЛ та з іншими засобами захисту для захисту ізоляції електрообладнання станцій та підстанцій напругою від 3 кВ до 110 кВ, ослаблених місць на лініях електропередачі та на підходах до підстанцій. Підключення трубчастих розрядників до струмоведучих частин ліній електропередачі здійснюється через зовнішній іскровий проміжок. Прийнято таке позначення типу трубчастих розрядників: Р - розрядник; Т – трубчастий; В або Ф - вініпластовий або фібробакелітовий матеріал газогенеруючої трубки; У – посилений; цифрове позначення: в знаменнику - номінальна напруга, в чисельнику - верхня і нижня межа струмів, що відключаються, кА. Наприклад: РТВ - розрядник трубчастий, вініпластовий, напруга 35 кВ, струми, що гранично відключаються 2-10 кА.
Трубчасті розрядники, як правило, забезпечують 7-8 успішних спрацьовувань, після чого газогенеруюча трубка не забезпечує необхідного тиску та дугогасної здатності. Вініпластова газогенеруюча трубка вигоряє швидше за фібробакелітову. Для підрахунку числа спрацьовувань розрядники забезпечується одноразовими або багаторазовими покажчиками спрацьовування.
Трубчастий розрядник при нормальній роботі установки відокремлений від лінії повітряним проміжком S2. З появою перенапруги пробиваються проміжки S1 і S2, і імпульсний струм відводиться в землю. Після проходження імпульсного струму розрядником тече супроводжуючий струм промислової частоти. У вузькому каналі обойми (трубки) 1 з газогенеруючого матеріалу (вініпласту або фібри) у проміжку S1 між електродами 2 і 3 загоряється дуга. Усередині обойми піднімається тиск. Гази, що утворюються, можуть виходити через отвір в кільцевому електроді 3 ПриПроходження струму через нуль відбувається гасіння дуги під дією охолодження проміжку S1 газами, що виходять з розрядника. У заземленому електроді 4 є буферний об'єм 5, де накопичується потенційна енергія стиснутого газу. При проході струму через нуль створюється газове дуття буферного об'єму, що сприяє ефективному гасіння дуги. Граничний струм, що відключається, промислової частоти визначається механічною міцністю обойми і становить 10 к А для фібробакелітової обойми і 20 кА для вініпластової, зміцненої склотканини на епоксидній смолі. Супровідний струм частотою 50 Гц визначається місцем розташування розрядника і змінюється досить широкому діапазоні залежно від режиму роботи енергосистеми. Тому повинні бути відомі мінімальні та максимальні значення струму КЗ у місці встановлення розрядника. Мінімальний струм розрядника визначається здатністю, що гасить трубки. Чим менший діаметр вихлопного каналу, чим більша його довжина, тим менше нижня межа струму, що відключається. Однак при великих струмах у трубці виникає високий тиск. При недостатній механічній міцності трубки може статися руйнація розрядника. В даний час випускаються вініпластові розрядники високої міцності з найбільшим струмом, що відключається, до 20 кА. Робота трубчастого розрядника супроводжується сильним звуковим ефектом та викидом газів. Так, зона викиду газів розрядника РТВ-110 має вигляд конуса з діаметром 3,5 і висотою 2,2 м. При розміщенні розрядників необхідно, щоб до цієї зони не потрапляли елементи, що знаходяться під високим потенціалом. Захисна характеристика розрядника значною мірою залежить від вольт-секундної характеристики іскрового проміжку. У трубчастому розряднику проміжок утворений стрижневими електродами, що мають круту вольт-секунднухарактеристику через велику неоднорідність електричного поля. У той же час електричне поле в апаратах, що захищаються, і обладнанні прагнуть зробити рівномірним з метою більш повного використання ізоляційних матеріалів і зменшення габаритів і маси. При рівномірному полі вольт-секундна характеристика виходить пологою, мало залежною від часу. У зв'язку з цим трубчасті розрядники, що мають круту вольт-секундну характеристику, непридатні для захисту підстанційного обладнання. Зазвичай з допомогою захищається лише лінійна ізоляція (ізоляція, створювана підвісними ізоляторами). При виборі трубчастого розрядника необхідно розрахувати можливий мінімальний та максимальний струм КЗ у місці встановлення та по цих струмах вибрати відповідний розрядник. Номінальна напруга розрядника повинна відповідати номінальній напругі мережі. Розміри внутрішнього S1 та зовнішнього S2 проміжків (рис.) вибираються за спеціальними таблицями.