Назначение и технические характеристики. Разрядник вентильный униполярный с магнитным гашением дуги. Предназначен для защиты от атмосферных и коммутационных перенапряжений тяговых электрических установок постоянного тока положительной полярности.
Применяется в условиях закрытых и открытых установок при температурах в пределах ±50°С. Детали разрядника размещены в фарфоровом изоляторе с заземленным металлическим основанием. Технические данные разрядников следующие:
Номинальное напряжение......................................................... 3,3 кв Наибольшее допустимое напряжение............................................... 4,2 кв Амплитуда пробивного напряжения при частоте 50 гц.............................. 9,5-10,5 кв Импульсное пробивное напряжение при предзарядном времени от 2 до 20 мксек...... не более 12,5 кв Остающееся напряжение на разряднике (при импульсном токе 3 000 а).............. не более 12 кв Ток проводимости (утечка), при напряжении 4 000 в.............................. 80—120 мка Вес разрядника................................................................. 22,5 кг
Конструкция. Разрядник состоит из блока рабочих нелинейных сопротивлений и комплекта искровых промежутков, размещенных внутри армированного металлическим фланцем фарфорового кожуха (рис. 47). Блок рабочих нелинейных сопротивлений набран из вилитовых дисков диаметром 130 мм.
Комплект состоит из двух искровых промежутков с униполярной дугогасящей камерой, размещенной между постоянными магнитами, имеющими форму дисков. Каждый искровой промежуток шунтирован двумя последовательно соединенными нелинейными сопротивлениями (полукольцами).
Разрядник снабжен предохранителем, исключающим возможность повышения внутреннего давления до величины, представляющей опасность для целостности фарфорового чехла. Предохранитель вмонтирован в днище разрядника и срабатывает при избыточном давлении 2—5 ат.
Рис. 47. Общий вид разрядника (а) и его электрическая схема (б): 1 — рабочее вилитовое сопротивление; 2 – постоянные магниты; 3 — биполярный искровой промежуток; 4 — шунтирующее высокоомное сопротивление
В качестве уплотнения разрядника применены резиновые прокладки из озоностойкой резины. К монтажу допускаются разрядники без сколов, трещин и других механических повреждений.
Повреждения эмалевого покрова па фланце и цементном шве должны быть устранены до момента включения разрядника в эксплуатацию.
При монтаже необходимо обеспечить зазор под нижней кромкой фланца (не менее 10 мм) для выхода газов, которые могут скопиться под днищем разрядника при срабатывании предохранительного клапана вследствие негашеная дуги разрядником. В разрядниках более поздних выпусков этот зазор обеспечивается модификацией фланца.
На электроподвижном составе необходимо монтировать разрядники на амортизаторах в соответствии с рис. 48, а вокруг разрядника (на расстоянии 0,5-1 м) установить ограждение, препятствующее падению с крыши его частей в случае растрескивания фарфорового чехла.
Токоведущий провод присоединяют к шпильке, провод заземления — к болту на металлическом фланце разрядника (фланец изолирован от земли). В разрядниках ранних выпусков нет болта заземления.
Рис. 48. Установка разрядника: 1 — разрядник; 2 — болт
Необходимо перед введением в эксплуатацию подвергнуть разрядники профилактическим испытаниям.
При транспортировке и хранении разрядники должны находиться в вертикальном положении.
Правила эксплуатации. В процессе эксплуатации разрядники следует периодически подвергать профилактическим осмотрам и испытаниям.
Профилактические осмотры разрядников необходимо производить перед монтажом на малом периодическом ремонте.
При профилактических осмотрах разрядника необходимо обратить внимание па целостность фарфорового чехла (отсутствие сколов, трещин), состояние цементного шва, предохранительного клапана.
В случае обнаружения сквозных трещин на фарфоровом чехле, изменения положения предохранительного клапана или других неисправностей, которые вызывают нарушение герметичности, разрядник необходимо снять и заменить независимо от результатов профилактических испытаний. Мелкие трещины в цементном шве не являются причиной для браковки разрядника. При их обнаружении необходимо покрыть швы влагостойким покрытием. Если нарушена герметичность разрядника, то могут измениться характеристики вилитовых рабочих сопротивлений и искровых промежутков, что приведет к снижению защитных и дугогасящих свойств разрядника.
Профилактические испытания включают в себя следующие операции: измерение пробивного напряжения разрядника на переменном токе; измерение токов проводимости разрядника при выпрямленном напряжении.
Эти испытания необходимо производить перед монтажом и перед грозовым сезоном.
Пробивное напряжение разрядника измеряют, плавно повышая напряжение до тех пор, пока не произойдет .пробой. Время увеличения напряжения до пробоя не должно быть больше 10 сек, а ток, протекающий через разрядник после его пробоя, не должен превышать 0,5 а. Необходимо, чтобы длительность горения дуги в разряднике была не более 0,1 сек, это достигается при помощи реле максимального тока.
Во время испытания разрядник пробивается 4- 5 раз. За величину пробивного напряжения принимают среднее трех последних замеров. Измерительный прибор должен быть отградуирован по амплитудному значению напряжения. Для измерения пробивного напряжения разрядников рекомендуется применять схему, приведенную на рис. 49.
Рис. 49. Схема установки- для измерения пробивного напряжения разрядников на переменном токе: 1 — магнитный пускатель; 2 — регулятор напряжения типа PHO-250; 3 — трансформатор 10-35 кв; 4 — токовое реле типа ЭТ-521/02; 5 – разрядник; 6 — трансформатор НOM-10
Ток проводимости разрядника измеряют при постоянном напряжении 4 кв по схеме, приведенной на рис. 50. Емкость, сглаживающая пульсации напряжения, должна быть не менее 0,1 мкф, а погрешность в измерении напряжения не более 1—2%.
Рис. 50. Схема установки для измерения тока проводимости разрядника; обозначения те же, что на рис. 49
Если измерение производят при температуре окружающей среды, отличающейся от нормальной (20°С), то следует результат измерения привести к нормальной температуре. Поправка составляет ±0,3% на ГС («—» при температуре выше 20°С, «+» при температуре ниже 20°С). В качестве добавочных сопротивлений к микроамперметру рекомендуется при этих измерениях использовать сопротивление типа СО-10.
Перед профилактическими испытаниями фарфоровый чехол, разрядника должен быть тщательно протерт.
Разрядник можно считать годным к дальнейшей эксплуатации, если профилактические испытания дали следующие результаты:
а) пробивное напряжение промышленной частоты находится в пределах 9,5—10,5 кв;
б) ток проводимости при выпрямленном напряжении 4 кв составляет 70—130 мка.
Ежегодно перед грозовым сезоном па цементный шов между фланцем и фарфоровым чехлом разрядника необходимо наносить влагостойкое покрытие.
Пробивное напряжение промышленной частоты при выпуске с завода составляет: 7,5—9 кв для разрядников до № 695 1959 г. и 8,5—10 кв для разрядников до № 314 1960 г. В условиях эксплуатации оно соответственно равно 7,5—10 и 8,2—11 кв.
При выпрямленном напряжении 4 кв ток проводимости разрядников с заводскими номерами до № 1190 включительно выпуска 1958 г. находится в пределах 500—650 мка.
