0.12 Thiết bị chống sét  (Page 4/12)

Chống sét van

Khái niệm

Phần chính của chống sét van là chuỗi khe hở phóng điện ghép nối tiếp với các tấm điện trở không đường thẳng (điện trở làm việc). Điện trở không đường thẳng chế tạo bằng vật liệu vilit, có đặc điểm là có thể duy trì được mức điện áp dư tương đối ổn định khi dòng điện tăng.

Sau khi tản dòng sét sẽ có dòng điện ngắn mạch duy trì bởi nguồn điện áp xoay chiều (ngắn mạch qua điện trở làm việc) đi qua chống sét van, dòng này gọi là dòng kế tục. Khi cho tác dụng điện trở rất bé do đó dòng sét được tản trong đất dễ dàng và nhanh chóng, ngược lại ở điện áp làm việc thì điện trở tăng cao do đó hạn chế trị số dòng kế tục (thường không quá 80A) tạo điều kiện thuận lợi cho việc dập hồ quang ở chuỗi khe hở. Chính do tính chất cho qua dòng điện lớn khi điện áp lớn và ngăn dòng điện khi điện áp bé nên loại chống sét này được gọi là chống sét van. Trị số điện áp cực đại ở tần số công nghiệp mà chống sét van có thể dập tắt hồ quang của dòng điện kế tục gọi là điện áp dập hồ quang, đó là một trong các tham số chủ yếu của chống sét van.

Các tham số của chống sét van

Ngoài điện áp dập hồ quang chống sét van còn các tham số sau:

1. Điện trở không đường thẳng

Được chế tạo từ bột cacbôrun (SiC) mặt ngoài hạt cácborun có màng mỏng SiO2 (dày khoảng 10-5cm).

Hình 12 -4: Đặc tính V-A tấm vilit3,2lgUlgIA01234563,43,63,84,04,2 Điện trở suất của bản thân hạt cácborun không lớn (10-2 m) và ổn định nhưng điện trở của lớp màng mỏng phụ thuộc vào cường độ điện trường. Khi cường độ điện trường bé, điện trở lớp màng mỏng khoảng (104106)m. Nhưng khi điện trường tăng cao nó sẽ giảm rất nhanh và điện trở tổng của vilit giảm tới mức bằng điện trở của hạt cácborun. Trong các tấm vilít hạt bột được dính bằng keo thủy tinh lỏng sau đó được nung nóng ở nhiệt độ khoảng vài trăm độ.

Trước kia người ta dùng điện trở loại tirit nhiệt nung nóng khoảng 12000C có đặc tính không ổn định bằng vilit (tirit dùng chất dính bằng đất sét).

Hình 12-4 là đặc tính V-A của tấm vi lit đường kính 100mm và dày 60mm đặc tính này được xác định với dạng sóng dòng điện 20/40s và cho dòng điện biến thiên trong phạm vi 1 đến 10.000A. Nó gồm hai đoạn biểu diễn bởi quan hệ giải tích $\text{lg}u=\text{lg}A+\alpha \text{lg}I$ với A là hằng số,  càng bé thì điện áp giáng trên nó (điện áp dư) sẽ tăng càng chậm khi dòng điện tăng. Đoạn trên ứng với khi có dòng điện sét  = (0,130,2) ứng

với loại vilit, đoạn dưới ứng với phạm vi dòng điện kế tục  = (0,280,32). Có thể viết quan hệ dưới dạng $u={\text{AI}}^{\alpha }$ , A là điện trở của tấm khi dòng điện qua nó là 1[A].

Nếu chống sét dùng n tấm điện trở thì đặc tính V-A biểu thị $u=n{\text{AI}}^{\alpha }$ .

U[kV]I[A]3002001005000Hình 12-5: Đặc tính V-A của PBC Hình 12-5 đặc tính V-A của loại PBC-110 khi có dòng điện lớn thông qua điện trở trong thời gian dài, lớp màng SiO2 có thể bị phá hủy do đó cần quy định các trị số cho phép về độ lớn cũng như thời gian duy trì của dòng điện.