સલામતી વાલ્વ: કામગીરીના સિદ્ધાંત અને લાક્ષણિકતાઓ

ઉપકરણ અને વાલ્વના સંચાલનના સિદ્ધાંત

મુખ્ય તત્વો વાલ્વ લિમિટર એ સ્પાર્ક ગેપ અને નોન-લીનિયર રેઝિસ્ટર છે, જે સુરક્ષિત ઇન્સ્યુલેશન સાથે સમાંતર જીવંત વાયર અને જમીન વચ્ચે શ્રેણીમાં જોડાયેલા છે.

જ્યારે એરેસ્ટર પર લાઈટનિંગ સર્જ ઈમ્પલ્સ લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તેનો સ્પાર્ક ગેપ તૂટી જાય છે અને એરેસ્ટરમાંથી કરંટ વહે છે. આમ, રીટેનર ઓપરેશનમાં મૂકવામાં આવે છે. જે વોલ્ટેજ પર સ્પાર્ક ગેપ્સ તૂટી જાય છે તેને એરેસ્ટરનું બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજ કહેવામાં આવે છે.

સ્પાર્ક ગેપના ભંગાણ પછી, સ્પાર્ક ગેપમાં વોલ્ટેજ, અને તેથી તે જે ઇન્સ્યુલેશનનું રક્ષણ કરે છે તેના પર, ઇમ્પલ્સ કરંટ Azi ના ઉત્પાદનના સમાન મૂલ્ય સુધી ઘટે છે. શ્રેણીમાં રેઝિસ્ટર પ્રતિકાર R અને. આ વોલ્ટેજને શેષ વોલ્ટેજ Ubasn કહેવામાં આવે છે. તેનું મૂલ્ય સ્થિર રહેતું નથી, પરંતુ જ્યારે તે સ્પાર્ક ગેપમાંથી પસાર થાય છે ત્યારે આવેગ પ્રવાહની તીવ્રતામાં ફેરફાર સાથે બદલાય છે.જો કે, અરેસ્ટરની કામગીરીના સમગ્ર સમય દરમિયાન, શેષ વોલ્ટેજ સુરક્ષિત ઇન્સ્યુલેશન માટે જોખમી મૂલ્ય સુધી વધવું જોઈએ નહીં.

ચોખા. 1. ઇલેક્ટ્રિક સર્કિટ ડાયાગ્રામ વાલ્વ ચાલુ કરી રહ્યા છીએ. IP — સ્પાર્ક, Rn — નોન-લીનિયર રેઝિસ્ટર રેઝિસ્ટન્સ, U — લાઈટનિંગ ઓવરવોલ્ટેજ ઈમ્પલ્સ, અને — સુરક્ષિત ઑબ્જેક્ટનું ઇન્સ્યુલેશન.

આવેગ પ્રવાહ એરેસ્ટરમાંથી વહેતો બંધ થઈ જાય પછી, ફ્રીક્વન્સી વોલ્ટેજને કારણે પ્રવાહ ચાલુ રહે છે. આ પ્રવાહને સાથેનો પ્રવાહ કહેવામાં આવે છે. એરેસ્ટરના સ્પાર્ક ગેપ્સે જ્યારે તે પ્રથમ શૂન્યને પાર કરે ત્યારે આગલી ચાપને વિશ્વસનીય રીતે બુઝાવવાની ખાતરી કરવી આવશ્યક છે.

ચોખા. 2. વાલ્વની ક્રિયા પહેલા અને પછી વોલ્ટેજ પલ્સનો આકાર. Tp એ સ્પાર્ક ગેપ (ડિસ્ચાર્જ સમય) નો પ્રતિક્રિયા સમય છે, અઝી એ ડિસ્ચાર્જરનો આવેગ પ્રવાહ છે.

વાલ્વ સપ્લાય વોલ્ટેજ

સ્પાર્ક ગેપમાંથી ચાપને ઓલવવાની વિશ્વસનીયતા અનુગામી વર્તમાનને ઓલવવાની ક્ષણે એરેસ્ટરની સપ્લાયની આવર્તનના વોલ્ટેજના મૂલ્ય પર આધારિત છે. વોલ્ટેજનું મહત્તમ મૂલ્ય કે જેના પર મર્યાદાઓના સ્પાર્ક ગેપ્સ સાથેના પ્રવાહને વિશ્વસનીય રીતે વિક્ષેપિત કરે છે તેને મહત્તમ સ્વીકાર્ય વોલ્ટેજ અથવા ભીના વોલ્ટેજ ઉગાશ કહેવામાં આવે છે.

વાલ્વ લિમિટરના ઠંડક વોલ્ટેજની તીવ્રતા ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્ટોલેશનના ઓપરેટિંગ મોડ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે જેમાં તે કાર્ય કરે છે. વાવાઝોડા દરમિયાન જમીનમાં એક તબક્કાનું એક સાથે શોર્ટ-સર્કિટ અને અન્ય ક્ષતિગ્રસ્ત તબક્કાઓ પર વાલ્વ લિમિટર્સની કામગીરી હોઈ શકે છે, આ કિસ્સામાં આ તબક્કાઓમાં વોલ્ટેજ વધે છે. આવા વોલ્ટેજના વધારાને ધ્યાનમાં રાખીને વાલ્વનું ક્વેન્ચિંગ વોલ્ટેજ પસંદ કરવામાં આવે છે.

આઇસોલેટેડ ન્યુટ્રલ સાથે નેટવર્કમાં કાર્યરત લિમિટર્સ માટે, બુઝાવવાનું વોલ્ટેજ Uburning = 1.1 x 1.73 x Uf = 1.1 Un, જ્યાં Uf — કાર્યકારી તબક્કાનું વોલ્ટેજ માનવામાં આવે છે.

વપરાશકર્તાના વોલ્ટેજ નિયમનને કારણે જ્યારે એક તબક્કો જમીન પર ટૂંકો થાય છે અને બીજા 10% જેટલો થાય છે ત્યારે આ અક્ષમિત તબક્કાઓના વોલ્ટેજને રેખીયમાં વધારવાની સંભાવનાને ધ્યાનમાં લે છે. તેથી, ધરપકડ કરનારનું સૌથી વધુ ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજ એ યુનોમ નેટવર્કના રેટેડ વોલ્ટેજના 110% છે.

નક્કર માટીવાળા તટસ્થ સાથે નેટવર્કમાં કાર્યરત ધરપકડકર્તાઓ માટે, ક્વેન્ચ વોલ્ટેજ 1.4 Uf, t.d છે. નોમિનલ નેટવર્ક વોલ્ટેજનું 0.8: યુબ્રેડાઉન = 1.4 Uf = 0.8 UNo. તેથી, આવા ધરપકડ કરનારાઓને ક્યારેક 80% કહેવામાં આવે છે.

વાલ્વમાં સ્પાર્ક ગાબડા

વાલ્વ સ્પાર્ક ગેપ્સ નીચેની આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરે છે: ન્યૂનતમ સ્પ્રેડ સાથે સ્થિર બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજ હોવું જોઈએ, ફ્લેટ વોલ્ટ-સેકન્ડ લાક્ષણિકતા ધરાવતો હોવો જોઈએ, પુનરાવર્તિત કામગીરી પછી તેના બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજને બદલવું નહીં, આફ્ટરકરન્ટની ચાપ જ્યારે તે પ્રથમ શૂન્યમાંથી પસાર થાય છે ત્યારે તેને ઓલવી નાખો. આ આવશ્યકતાઓ બહુવિધ સ્પાર્ક ગેપ્સ દ્વારા પૂરી કરવામાં આવે છે જે નાના એર ગેપ્સ સાથે સિંગલ સ્પાર્ક ગેપ્સમાંથી એસેમ્બલ કરવામાં આવે છે. સિંગલ મીણબત્તીઓ શ્રેણીમાં જોડાયેલ છે અને તે દરેક માટે સૌથી વધુ સ્વીકાર્ય વોલ્ટેજ પર લગભગ 2 kV છે.

આર્કને ટૂંકા ચાપમાં સિંગલ સ્પાર્ક ગેપ્સમાં વિભાજીત કરવાથી વાલ્વ એરેસ્ટરના આર્ક સપ્રેસન પ્રોપર્ટીઝમાં વધારો થાય છે, જે આર્કની તીવ્ર ઠંડક અને દરેક ઇલેક્ટ્રોડ પર મોટા વોલ્ટેજ ડ્રોપ (કેથોડ વોલ્ટેજ ડ્રોપ અસર) દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે.

જ્યારે વાતાવરણીય ઓવરવોલ્ટેજના સંપર્કમાં આવે ત્યારે વાલ્વ ડિસ્ચાર્જરમાં સ્પાર્ક ગેપનું બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજ તેના વોલ્ટ-સેકન્ડ લાક્ષણિકતા દ્વારા નિર્ધારિત થાય છે, એટલે કે ઓવરવોલ્ટેજ પલ્સના કંપનવિસ્તાર પર ડિસ્ચાર્જ સમયની અવલંબન. ડિસ્ચાર્જ સમય એ સર્જ પલ્સની શરૂઆતથી એરેસ્ટરના સ્પાર્ક ગેપના ભંગાણ સુધીનો સમય છે.

અસરકારક ઇન્સ્યુલેશન પ્રોટેક્શન માટે, તેની વોલ્ટ-સેકન્ડ લાક્ષણિકતા એરેસ્ટરની વોલ્ટ-સેકન્ડ લાક્ષણિકતા કરતાં ઊંચી હોવી જોઈએ. ઓપરેશન દરમિયાન ઇન્સ્યુલેશનના આકસ્મિક નબળાઈના કિસ્સામાં, તેમજ એરેસ્ટરમાં જ અને બંનેમાં ડિસ્ચાર્જ વોલ્ટેજના પ્રસારના ક્ષેત્રોની હાજરીને કારણે સંરક્ષણની વિશ્વસનીયતાને જાળવવા માટે વોલ્ટ-સેકન્ડ લાક્ષણિકતાઓનું વિસ્થાપન જરૂરી છે. સુરક્ષિત ઇન્સ્યુલેશન.

પ્રોટેક્ટરની વોલ્ટ-સેકન્ડ લાક્ષણિકતા સપાટ આકાર હોવી જોઈએ. જો તે બેહદ હોય, તો ફિગમાં બતાવ્યા પ્રમાણે. ડોટેડ લાઇન સાથે 3, આ હકીકત તરફ દોરી જશે કે ધરપકડ કરનાર તેની સાર્વત્રિકતા ગુમાવશે, કારણ કે વ્યક્તિગત વોલ્ટ-સેકન્ડ લાક્ષણિકતાવાળા દરેક પ્રકારના સાધનોને તેના પોતાના વિશિષ્ટ લિમિટરની જરૂર પડશે.

ચોખા. 3. વાલ્વ લિમિટર્સની વોલ્ટ-સેકન્ડ લાક્ષણિકતાઓ અને તેમના દ્વારા સુરક્ષિત ઇન્સ્યુલેશન.

બિન-રેખીય રેઝિસ્ટર. તેના પર બે વિરોધી આવશ્યકતાઓ લાદવામાં આવી છે: જે ક્ષણે વીજળીનો પ્રવાહ તેમાંથી પસાર થાય છે, તેનો પ્રતિકાર ઘટવો જોઈએ; જ્યારે તેની સાથેની આવર્તન શક્તિ પ્રવાહ તેમાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે તે, તેનાથી વિપરીત, વધવું જોઈએ.આ આવશ્યકતાઓ કાર્બોરન્ડમના પ્રતિકારને પહોંચી વળે છે, જે તેના પર લાગુ થતા વોલ્ટેજના આધારે બદલાય છે: લાગુ વોલ્ટેજ જેટલું ઊંચું છે, તેનો પ્રતિકાર ઓછો છે અને તેનાથી વિપરીત, લાગુ વોલ્ટેજ ઓછો છે, તેનો પ્રતિકાર વધારે છે.

વધુમાં, કાર્બ્યુરન્ડની શ્રેણી-જોડાયેલ પ્રતિકાર, સક્રિય પ્રતિકાર તરીકે, સાથેના વર્તમાન અને વોલ્ટેજ વચ્ચેના તબક્કાના શિફ્ટને ઘટાડે છે, અને શૂન્ય મૂલ્યમાંથી તેમના એકસાથે પસાર થવા સાથે, ચાપને બુઝાવવાની સુવિધા આપવામાં આવે છે.

જેમ જેમ વોલ્ટેજ વધે છે તેમ, અવરોધ સ્તરોના પ્રતિકારનું મૂલ્ય ઘટે છે, જે પ્રમાણમાં નાના વોલ્ટેજ ટીપાં સાથે મોટા પ્રવાહોના પેસેજને સુનિશ્ચિત કરે છે.

HTML ક્લિપબોર્ડ તેમાંથી પસાર થતા વર્તમાનના મૂલ્ય પર સ્પાર્ક ગેપ પરના વોલ્ટેજની અવલંબન (વર્તમાન-વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતા) લગભગ સમીકરણ દ્વારા વ્યક્ત કરવામાં આવે છે:

U = CAα,

જ્યાં U એ નોન-લીનિયર રેઝિસ્ટર વાલ્વ પ્રોટેક્ટરના રેઝિસ્ટન્સ પરનો વોલ્ટેજ છે, I — નોન-લીનિયર રેઝિસ્ટરમાંથી પસાર થતો વર્તમાન, C એ 1 A ના પ્રવાહ પરના પ્રતિકારની સંખ્યાત્મક રીતે સમાન છે, α વેન્ટિલેશન પરિબળ છે .

ગુણાંક α જેટલો નાનો હોય છે, બિન-રેખીય રેઝિસ્ટરનું વોલ્ટેજ ઓછું થાય છે જ્યારે તેમાંથી પસાર થતો પ્રવાહ બદલાય છે, અને વાલ્વનું બાકીનું વોલ્ટેજ ઓછું થાય છે.

વાલ્વ લિમિટર સર્ટિફિકેટમાં આપેલ શેષ વોલ્ટેજ મૂલ્યો નોર્મલાઇઝ્ડ ઇમ્પલ્સ કરંટ માટે આપવામાં આવે છે. આ પ્રવાહોના મૂલ્યો 3,000-10,000 A ની રેન્જમાં છે.

દરેક વર્તમાન પલ્સ શ્રેણીના રેઝિસ્ટરમાં વિનાશના નિશાન છોડે છે - વ્યક્તિગત કાર્બોરન્ડમ અનાજના અવરોધ સ્તરનું ભંગાણ થાય છે.વર્તમાન કઠોળના વારંવાર પસાર થવાથી રેઝિસ્ટરની સંપૂર્ણ નિષ્ફળતા અને એરેસ્ટરનો વિનાશ થાય છે. રેઝિસ્ટરની સંપૂર્ણ નિષ્ફળતા વહેલા થાય છે, વર્તમાન પલ્સનું કંપનવિસ્તાર અને લંબાઈ વધારે છે. તેથી, વાલ્વ પ્રતિબંધકની પ્રવાહ ક્ષમતા મર્યાદિત છે. વાલ્વ પ્રતિબંધકના થ્રુપુટનું મૂલ્યાંકન કરતી વખતે, બંને શ્રેણીના પ્રતિરોધકો અને સ્પાર્ક ગેપ્સના થ્રુપુટને ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે.

રેઝિસ્ટરને લિમિટરના પ્રકાર પર આધાર રાખીને કંપનવિસ્તાર સાથે 20/40 µs સમયગાળાના 20 વર્તમાન કઠોળને નુકસાન વિના ટકી રહેવું જોઈએ. ઉદાહરણ તરીકે, 3 — 35 kV ના વોલ્ટેજ સાથે RVP અને RVO પ્રકારના ધરપકડ કરનારાઓ માટે, વર્તમાન કંપનવિસ્તાર 5000 A છે, RVS પ્રકાર માટે 16 — 220 kV — 10,000 A, અને RVM અને RVMG વોલ્ટેજ સાથે ઓફ 3 — 500 kV — 10,000 A.

વાલ્વ સ્પાર્ક ગેપના રક્ષણાત્મક ગુણધર્મોને વધારવા માટે, શેષ વોલ્ટેજને ઘટાડવું જરૂરી છે, જે સ્પાર્ક ગેપના ચાપ દમન ગુણધર્મોને વધારીને, શ્રેણીના બિન-રેખીય રેઝિસ્ટરના વાલ્વ ગુણાંક α ને ઘટાડીને પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.

સ્પાર્ક ગેપ્સના આર્ક સપ્રેસન પ્રોપર્ટીઝને વધારવાથી તેમના દ્વારા વિક્ષેપિત શંટ પ્રવાહને વધારવાનું શક્ય બને છે, અને તેથી શ્રેણી રેઝિસ્ટરના પ્રતિકારને ઘટાડવાનું શક્ય બનાવે છે. હાલમાં, વાલ્વની તકનીકી સુધારણા આ રેખાઓ સાથે હાથ ધરવામાં આવે છે.

એ નોંધવું જોઇએ કે વાલ્વ લિમિટર સર્કિટમાં ગ્રાઉન્ડિંગ ડિવાઇસનું ખૂબ મહત્વ છે. ગ્રાઉન્ડિંગની ગેરહાજરીમાં, ધરપકડ કરનાર કામ કરી શકતો નથી.

વાલ્વ લિમિટરનું અર્થિંગ અને તેના દ્વારા સુરક્ષિત સાધનો સંયુક્ત છે.એવા કિસ્સામાં કે જ્યાં વાલ્વ લિમિટર કોઈ કારણોસર સુરક્ષિત સાધનોથી અલગ કરવામાં આવે છે ગ્રાઉન્ડિંગ, સાધનોના અલગતા સ્તરના આધારે તેનું મૂલ્ય સામાન્ય કરવામાં આવે છે.

નિયંત્રણો સ્થાપન

સંપૂર્ણ તપાસ કર્યા પછી, સ્ટોપ્સને સપોર્ટિંગ સ્ટ્રક્ચર્સ પર ઇન્સ્ટોલ કરવામાં આવે છે, જો જરૂરી હોય તો, શીટ મેટલ સેક્શનના પાયા હેઠળ, પેડિંગ સાથે લેવલ અને પ્લમ્બ માટે તપાસવામાં આવે છે અને બોલ્ટેડ ક્લેમ્પનો ઉપયોગ કરીને સપોર્ટ્સ પર નિશ્ચિત કરવામાં આવે છે.