પાઇપ સ્ટોપર્સ — ઉપકરણ, સુવિધાઓ, એપ્લિકેશન, ફાયદા અને ગેરફાયદા

લાઈટનિંગ સળિયાનો ઉપયોગ વિદ્યુત સ્થાપનો, ખાસ કરીને પાવર લાઈનોને વીજળીના નુકસાનને સંપૂર્ણપણે બાકાત રાખતો નથી, કારણ કે ઓવરહેડ પાવર લાઈનો માટે વીજળીની હડતાલની સંભાવના પ્રમાણમાં ઊંચી હોઈ શકે છે અને વધુમાં, તે ઘણીવાર કંડક્ટરના કોઈપણ રક્ષણ વિના કરવામાં આવે છે. . લાઈટનિંગ સ્ટ્રાઈક દરમિયાન લાઈનો પર થતા ઓવરવોલ્ટેજ સબસ્ટેશન સુધી પહોંચે છે (જેના કારણે તેને સર્જેસ કહેવામાં આવે છે) અને ત્યાં સ્થાપિત સાધનોના ઇન્સ્યુલેશન માટે જોખમ ઊભું કરી શકે છે.

કોઈપણ ઇન્સ્યુલેટીંગ સ્ટ્રક્ચરને નુકસાન અટકાવવા માટે, સ્પાર્ક, વોલ્ટ-સેકન્ડ (જેની લાક્ષણિકતા સુરક્ષિત ઇન્સ્યુલેશનની વોલ્ટ-સેકન્ડ લાક્ષણિકતાની નીચે હોવી જોઈએ) શામેલ કરો.જો આ સ્થિતિ પૂરી થાય છે, તો ઓવરવોલ્ટેજ વેવનો ડ્રોપ તમામ કિસ્સાઓમાં સ્પાર્ક ગેપના ભંગાણનું કારણ બને છે, ત્યારબાદ સ્પાર્ક ગેપ અને સુરક્ષિત ઇન્સ્યુલેશનમાં વોલ્ટેજમાં તીવ્ર ઘટાડો ("વિક્ષેપ") થાય છે. દ્વારા એક આવેગ પ્રવાહ ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્ટોલેશનની ઔદ્યોગિક આવર્તનના વોલ્ટેજને કારણે સ્પાર્ક ગેપ વહેવાનું શરૂ થશે - સાથેનો પ્રવાહ.

અર્થ્ડ ન્યુટ્રલ સાથેના ઇન્સ્ટોલેશનમાં અથવા બે- અથવા ત્રણ-તબક્કાના સ્પાર્ક ગેપની નિષ્ફળતાના કિસ્સામાં, અનુગામી ચાપ પોતાને ઓલવી શકશે નહીં, અને આ કિસ્સામાં આવેગ ખામી એક સ્થિર શોર્ટ સર્કિટ બની જશે, જે વિક્ષેપ તરફ દોરી જશે. સ્થાપન તેથી, ઇન્સ્ટોલેશનના આવા શટડાઉનને ટાળવા માટે, સ્પાર્ક ગેપ દ્વારા આગલી ચાપને ઓલવવી જરૂરી છે.

ઉપકરણો કે જે ઓવરવોલ્ટેજ સામે માત્ર આઇસોલેશન પ્રોટેક્શન પ્રદાન કરે છે, પરંતુ રિલે પ્રોટેક્શનની અવધિ કરતાં ઓછા સમયમાં આગલી ચાપને પણ ઓલવી દે છે, તેને પરંપરાગત મીણબત્તીઓથી વિપરીત રક્ષણાત્મક અરેસ્ટર્સ કહેવામાં આવે છે, જેને સામાન્ય રીતે રક્ષણાત્મક ગેપ્સ (PZ) કહેવામાં આવે છે.

સાથે મળીને પાઇપ અટકે છે વાલ્વ રીટેનર્સના મુખ્ય પ્રકાર છે. તેઓ અનુગામી ચાપ બુઝાવવાના સિદ્ધાંતમાં અલગ પડે છે. ટ્યુબ એરેસ્ટર્સમાં, તીવ્ર રેખાંશ વિસ્ફોટ દ્વારા ચાપ બુઝાઈ જાય છે, અને વાલ્વ એરેસ્ટર્સમાં, સ્પાર્ક ગેપ સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલા વધારાના પ્રતિકાર દ્વારા અનુગામી પ્રવાહમાં ઘટાડો થવાને કારણે ચાપ બુઝાઈ જાય છે.

ટ્યુબ સ્પાર્ક ગેપ (ફિગ. 1, એ) એ ઇન્સ્યુલેટીંગ ગેસ-જનરેટીંગ મટિરિયલથી બનેલી ટ્યુબ 2 છે, જેની અંદર સળિયા ઇલેક્ટ્રોડ 3 અને ફ્લેંજ 4 દ્વારા રચાયેલ એક અનિયંત્રિત ચાપ બુઝાવવાની ગેપ S1 છે.બાહ્ય સ્પાર્ક ગેપ દ્વારા સ્પાર્કને ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજથી અલગ કરવામાં આવે છે, કારણ કે લીકેજ લીકના પ્રભાવ હેઠળ ગેસ ઉત્પન્ન કરતી સામગ્રીના વિઘટનને કારણે ટ્યુબ 2 વોલ્ટેજ હેઠળ લાંબા ગાળાની હાજરી માટે બનાવાયેલ નથી. લિમિટરનો બીજો ફ્લેંજ 1 ગ્રાઉન્ડ છે.

ચોખા. 1. ટ્યુબ એરેસ્ટર: a — ઉપકરણ અને સ્વિચિંગ સર્કિટ, b — આકૃતિઓનું પરંપરાગત સંકેત, c — અરેસ્ટરમાં વોલ્ટેજ, d — સમકક્ષ સર્કિટ.

નેટવર્કમાં ઓવરવોલ્ટેજ સાથે (ફિગ. 1, c), બંને સ્પાર્ક ગેપ્સ તૂટી જાય છે અને ઓવરવોલ્ટેજ તરંગ (વળાંક 1) વિક્ષેપિત થાય છે. સાથેનો પ્રવાહ પલ્સ ડિસ્ચાર્જ દ્વારા બનાવેલા માર્ગ પર વહેવાનું શરૂ કરે છે, અને સ્પાર્ક ડિસ્ચાર્જ ચાપ ડિસ્ચાર્જમાં ફેરવાય છે. સાથેના પ્રવાહની ચાપ ચેનલના ઊંચા તાપમાનની ક્રિયા હેઠળ, ટ્યુબની સામગ્રી પ્રકાશન સાથે વિઘટિત થાય છે. વાયુઓની મોટી માત્રામાં, તેમાં દબાણ તીવ્રપણે વધે છે (દસ વાતાવરણ સુધી) અને વાયુઓને ફ્લેંજ ઓપનિંગ 4 દ્વારા બહાર કાઢવામાં આવે છે, જે તીવ્ર રેખાંશ વિસ્ફોટ બનાવે છે. પરિણામે, જ્યારે વર્તમાન પ્રથમ શૂન્યમાંથી પસાર થાય છે ત્યારે ચાપ બુઝાઈ જાય છે.

જ્યારે સ્પાર્ક ગેપ ટ્રિગર થાય છે, ત્યારે તે 5 1.5 - 3.5 મીટર લાંબી અને 1 - 2.5 મીટર પહોળી (સ્પાર્ક ગેપના નજીવા વોલ્ટેજ પર આધાર રાખીને) ટોર્ચના સ્વરૂપમાં અગ્નિથી પ્રકાશિત આયનાઇઝ્ડ વાયુઓનું ઉત્સર્જન કરે છે અને શોટ જેવો અવાજ સંભળાય છે. મેં સાંભળ્યુ. તેથી, તબક્કા-થી-તબક્કાની નિષ્ફળતાઓને રોકવા માટે, ધરપકડકર્તાઓ સ્થાપિત કરતી વખતે, તે ખાતરી કરવી જરૂરી છે કે નજીકના તબક્કાઓના વર્તમાન-વહન ભાગો ડિસ્ચાર્જ ઝોનમાં ન આવે.અરેસ્ટર્સના ટ્રીપિંગ વોલ્ટેજને બાહ્ય સ્પાર્ક ગેપનું અંતર બદલીને એડજસ્ટ કરી શકાય છે, પરંતુ તે ચોક્કસ લઘુત્તમથી નીચે ઘટાડી શકાતા નથી, કારણ કે આને કારણે ધરપકડ કરનારાઓ ઘણી વાર સફર કરે છે અને તેમના વસ્ત્રોમાં વધારો કરે છે.

ટ્યુબ સ્પાર્ક ગેપના સળિયા-આકારના ઇલેક્ટ્રોડ્સનું ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર અત્યંત અસંગત હોવાથી, તેની વોલ્ટ-સેકન્ડ લાક્ષણિકતા 6-8 μs સુધીના પ્રદેશમાં ઘટતું પાત્ર ધરાવે છે, જે સપાટ વોલ્ટ-સેકન્ડ લાક્ષણિકતાઓ સાથે સુસંગત નથી. ટ્રાન્સફોર્મર્સ અને ઇલેક્ટ્રિકલ મશીનો. સફળ ચાપને શમન કરવા માટે ચોક્કસ તીવ્રતાની ગેસ રચના જરૂરી છે, તેથી વિસર્જનકર્તા 1-2 અડધા ચક્રમાં હજી પણ ચાપને શાંત કરી શકે તેવા પ્રવાહોની ઓછી મર્યાદા કાપવાની છે.

વિક્ષેપિત પ્રવાહોની ઉપલી મર્યાદા પણ મર્યાદિત છે, કારણ કે ખૂબ તીવ્ર ગેસ રચના એરેસ્ટરના વિનાશ તરફ દોરી શકે છે (ટ્યુબનું ભંગાણ અથવા ફ્લેંજ્સનો વિનાશ).

અવરોધક પ્રવાહોની શ્રેણી એરેસ્ટરના પ્રકાર હોદ્દામાં દર્શાવેલ છે, ઉદાહરણ તરીકે, RTV 35 / (0.5 — 2.5) એટલે કે 0.5 — 2.5 kA ની વિક્ષેપ વર્તમાન શ્રેણી સાથે 35 kV માટે ટ્યુબ એરેસ્ટર 0.5 — 2.5 વિનાઇલ પ્લાસ્ટિક.

જેમ જેમ આર્ક સપ્રેશન ગેપની લંબાઈ ઘટે છે અને તેનો વ્યાસ વધે છે તેમ, ડિસ્ચાર્જ પ્રવાહોની બંને મર્યાદાઓ મોટા મૂલ્યોમાં શિફ્ટ થાય છે.

કારણ કે એરેસ્ટરની કામગીરી આર્ક સપ્રેશન ટ્યુબની સામગ્રીના ભાગને બાળી નાખવાની સાથે છે, 8 - 10 ઓપરેશન પછી, જ્યારે પ્રારંભિકની તુલનામાં વ્યાસ 20 - 25% વધે છે, ત્યારે ધરપકડ કરનાર બિનઉપયોગી બની જાય છે ( પ્રવાહોની મર્યાદા, તેના દ્વારા વિક્ષેપિત, બદલાય છે) અને બદલવી આવશ્યક છે.

કામગીરીની સંખ્યાને ધ્યાનમાં લેવા માટે, પાઇપ લિમિટર્સ મેટલ સ્ટ્રીપ 6 (ફિગ. 1, એ જુઓ) ના રૂપમાં સક્રિયકરણ સૂચકથી સજ્જ છે, જે લિમિટર દ્વારા ઉત્સર્જિત વાયુઓ દ્વારા પ્રગટ થતા નથી. હાલમાં, ઉદ્યોગ આરટીએફ પ્રકારના પાઈપ રેસ્ટ્રેંટનું ઉત્પાદન કરે છે જેમાં ફાઈબર પાઈપમાંથી ગેસ ઉત્પન્ન થાય છે અને વિનાઈલ પ્લાસ્ટિક પાઇપ સાથે આરટીવી પ્રકાર.

ફાઇબરની ઓછી યાંત્રિક શક્તિને કારણે, તે બેકલાઇઝ્ડ કાગળની જાડી નળીમાં બંધ છે, જે તેની હાઇગ્રોસ્કોપીસીટી ઘટાડવા માટે, ભેજ-પ્રતિરોધક વાર્નિશ (સામાન્ય રીતે પરક્લોરોવિનાઇલ દંતવલ્ક) સાથે આવરી લેવામાં આવે છે, જે વાતાવરણીય પ્રભાવોનો સામનો કરી શકે છે. ઉનાળા અને શિયાળાના સમયગાળા સારી રીતે આરટીએફ એરેસ્ટર્સની લાક્ષણિકતા એ ટ્યુબના બંધ છેડે ચેમ્બરની હાજરી છે, જે જ્યારે પ્રવાહ શૂન્ય મૂલ્યમાંથી પસાર થાય છે ત્યારે રેખાંશ ફૂંકાય છે અને આ રીતે ચાપ બુઝાવવામાં ફાળો આપે છે.

RTV પ્રતિબંધકમાં, ગેસ પ્લાસ્ટિકની પ્લાસ્ટિકની ટ્યુબ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે, જે ઉચ્ચ ગેસ ઉત્પાદન ક્ષમતા અને ઇન્સ્યુલેટીંગ ગુણધર્મો ધરાવે છે જે તમામ હવામાનમાં બહાર કામ કરતી વખતે પણ સારી રીતે સચવાય છે. આરટીવી એરેસ્ટર્સ પાસે સરળ ડિઝાઇન (કોઈ આંતરિક ચેમ્બર, પેઇન્ટિંગની જરૂર નથી) અને અવરોધક પ્રવાહોની ઉચ્ચ ઉપલી મર્યાદા (RTF ધરપકડ કરનારાઓ માટે 7-10 kA ને બદલે 15 kA) હોય છે.

ચોખા. 2. પાઇપ સ્ટોપ RTV-20-2/10

ખૂબ મોટા તૂટક તૂટક પ્રવાહો (30 kA સુધી) સાથેના નેટવર્કમાં કામગીરી માટે, RTVU પ્રકારના પ્રબલિત લિમિટર્સ ઉત્પન્ન થાય છે, જેની વધેલી યાંત્રિક શક્તિ હવામાન-પ્રતિરોધક સાથે ફળદ્રુપ કાચની ટેપના સ્તરો સાથે પ્લાસ્ટિકના જૂથમાંથી પ્લાસ્ટિકની નળીને વાઇન્ડિંગ દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે. ઇપોક્સી સંયોજન.

ટ્યુબ અરેસ્ટર્સની આવેગ વહન કરવાની ક્ષમતા, જે લાઇન પર અથડાતી વખતે તેમના દ્વારા વ્યવહારીક રીતે સમગ્ર વીજળીનો પ્રવાહ પસાર કરે છે, તે ખૂબ ઊંચી હોય છે અને 30-70 kA જેટલી હોય છે.

પાઇપ ધરપકડ કરનારાઓની પસંદગી નેટવર્કના નજીવા વોલ્ટેજ અને તેમના ઇન્સ્ટોલેશનના બિંદુ પર નેટવર્કના શોર્ટ-સર્કિટ પ્રવાહોની મર્યાદા અનુસાર કરવામાં આવે છે. મહત્તમ શોર્ટ-સર્કિટ કરંટની ગણતરી ત્યારે કરવામાં આવે છે જ્યારે તમામ નેટવર્ક તત્વો (લાઈન, ટ્રાન્સફોર્મર્સ, જનરેટર) ચાલુ હોય, શોર્ટ-સર્કિટ કરંટના એપિરિયોડિક ઘટકને ધ્યાનમાં લેતા, લઘુત્તમ વર્તમાન — આંશિક રીતે ડિસ્કનેક્ટ થયેલા તત્વો સાથે નેટવર્ક સર્કિટ સાથે (માટે ઉદાહરણ તરીકે, ઓવરહોલ માટે) અને એપિરિયોડિક ઘટક વિના ગણવામાં આવે છે. શોર્ટ સર્કિટ વર્તમાન મર્યાદા મળી. પાઇપ એરેસ્ટરની વિક્ષેપિત વર્તમાન મર્યાદામાં ફિટ થવું જોઈએ.

3 થી 220 kV સુધીના વોલ્ટેજ માટે ટ્યુબ એરેસ્ટર્સનું ઉત્પાદન કરવામાં આવે છે, વોલ્ટેજ 3 — 35 kV થી 0.4 — 7 અને 2.2 — 30 kA વોલ્ટેજ પર 0.2 — 7 અને 1.5 — 30 kA સુધી વિક્ષેપિત કરંટનો સમાવેશ થાય છે. 220 kV અરેસ્ટરમાં બે 110 kV ટ્યુબ અરેસ્ટરનો સમાવેશ થાય છે જે સ્ટીલના પાંજરા દ્વારા ડિસ્ચાર્જ પાઈપો સાથે જોડાયેલા હોય છે.

ટ્યુબ અરેસ્ટર્સના મુખ્ય ગેરફાયદામાં ડિસ્ચાર્જ ઝોનની હાજરી, ઉછાળાના તરંગમાં તીવ્ર વિરામ, રેખાઓથી જમીન સુધી ટૂંકા સર્કિટ (ટૂંકા ગાળાના હોવા છતાં) અને ખાસ કરીને ઊભો વોલ્ટ-સેકન્ડ લાક્ષણિકતા છે, જે શક્યતાને બાકાત રાખે છે. સબસ્ટેશન સાધનોના સંરક્ષણ ઉપકરણ તરીકે ટ્યુબ એરેસ્ટર્સનો વ્યાપક ઉપયોગ. પાઇપ લિમિટર્સનો ગેરલાભ એ વિક્ષેપિત પ્રવાહોને મર્યાદિત કરવાની હાજરી છે, જે તેમના ઉત્પાદન અને કામગીરીને જટિલ બનાવે છે.

તેમની સરળતા અને ઓછી કિંમતને કારણે, પાઇપ એરેસ્ટર્સનો ઉપયોગ સબસ્ટેશન સુરક્ષાના સહાયક માધ્યમ તરીકે, ઓછી-પાવર અને લો-ક્રિટીલિટી સબસ્ટેશન તેમજ લાઇનોના વ્યક્તિગત વિભાગોના રક્ષણ માટે વ્યાપકપણે થાય છે.

હાલમાં, ટ્યુબ અને વાલ્વ લિમિટર્સ ધીમે ધીમે બિન-રેખીય વોલ્ટેજ લિમિટર્સ (મર્યાદાઓ) દ્વારા બદલવામાં આવી રહ્યા છે... તે સ્પાર્ક વિના સીરીયલ રીતે જોડાયેલા મેટલ ઓક્સાઇડ વેરિસ્ટર (નોન-લીનિયર રેઝિસ્ટર) છે, જે પોર્સેલિન અથવા પોલિમર કેસમાં બંધ છે.