При появі в лінії надструмів захисні пристрої розривають ланцюг, ліквідують струм, що перевищив нормальний. Цій меті служать і плавкі запобіжники, і вимикачі, які отримують команду від реле. Інший вид порушень нормального режиму – це поява в лінії перенапруг. Щоб захистити від перенапруг трансформатори і прилади, треба не розривати ланцюг, а, навпаки, замикати між собою провідники, дати можливість стекти, нейтралізуватися надмірною електричні розряди. Перенапруги виникають через відсутність атмосферної електрики – це грозові перенапруги. Трапляються перенапруги через різких обривів струмів в лініях, їх називають комутаційними. Яка б не була причина виникнення перенапруг, для захисту від них застосовуються розрядники. Призначення розрядників – бути найслабшим ланкою ізоляції в електричному ланцюзі. Розрядник повинен пробиватися ще до того, як напруга досягне величини, небезпечної для решти приладів і апаратів.

Розрядник в електричному ланцюзі – це як запобіжний клапан на паровому котлі. Запобіжник ‘ний клапан має відкритися і випустити зайвий пар, перш ніж тиск пари досягне такої величини, що зможе розірвати котел або труби. Коли ж тиск у котлі впаде, то запобіжний клапан знову зачиняються. Так і розрядник. Пропустивши через себе хвилю перенапруги, він повинен потім перепинити шлях робочому струму. Але це не така проста задача

Фіг. 5-20. Роговий розрядник.

Дуга виникає в нижній частині розрядника, де електроди найбільш зближені. Під дією електродинамічних зусиль і потоків розжарених газів дуга піднімається вгору, розтягується я гасне.

перепинити шлях великим току, що хлинули в канал, пробитий в ізоляції хвилею перенапруження. У потужних високовольтних мережах перервати Надструм так само важко, як перегородити дорогу струмені чавуну з льотки доменної печі на повному ходу.

Найпростіші розрядники-це іскрові проміжки у вигляді кілець або стрижнів (рогів) (фіг. 5-20), що встановлюються на гірляндах або опорних ізоляторах. Дуга, що виникає між кільцями або рогами, роздувається і розтягується потоками повітря. При низькій напрузі в лінії вона може згаснути сама собою, але при високих напругах пробій іскрового проміжку веде до короткого замикання лінії. Спрацьовують струмові реле і лінія вимикається. Трапляється, на роги сідають птахи, і тоді пробою в розряднику може виникнути навіть при відсутності перенапруг. В одній енергосистемі були навіть запропоновані спеціальні «антіворобьіние» іскрові проміжки, які нібито знижували ймовірність таких пташиних аварій. Роги пред ‘належало загинати під таким кутом, щоб птахам незручно було на них сідати.

Надійно працюють при найвищих напружених трубчасті розрядники, розрядники зі стріляють запобіжниками, тірітовие розрядники (фіг. 5-21). В останніх за іскровим проміжком включені опору, зроблені із суміші карборунда, глини і графіту. У обпеченому вигляді цей матеріал називається вілітом. Він має малий опір при високих напругах і тому вільно пропускає хвилю перенапруги. Але при малих напругах опір віліта зростає, і після відходу перенапруги він перериває дугу робочого струму.

Розрядник повинен пробиватися при меншій напрузі, ніж всі інші елементи захищається їм ланцюга. Але не завжди ланцюг рветься по самому слабкій ланці. Підвісьте дерев’яну палицю на двох смужках цигаркового паперу. Якщо плавно натиснути на середину палиці, то розірветься насамперед папір, палиця залишиться цілою. Але якщо різко вдарити по палиці, то можна її зламати, а цигаркові папірці залишаться неушкодженими, зусилля від удару не встигне дійти до них.

Якщо розрядник стоїть далеко від трансформатора, до * торий підлягає захисту, то хвиля перенапруги може вдарити в трансформатор раніше, ніж в розрядник. Пе-

Фіг. 5-21. Розрядник з нелінійним опором для зашиті електричних ліній і апаратів від перенапруг.

У нйжней частини розрядника знаходиться стопка дисків з керамічного матеріалу. Електроопір цього матеріалу різко падає зі збільшенням сили проходить через нього струму.

Вгорі знаходиться іскровий проміжок.

ренапряженіе може встигнути пробити ізоляцію трансформатора до того, як розрядник спрацює.

Розстановка розрядників у розгалуженій мережі повинна бути ретельно продумана. Крім того і самі трансформатори намагаються виконати так, щоб хвилі напруги рівномірно розподілялися по всій їх ізоляції, не зосереджуватися б на окремих ділянках обмоток.

АПВ

Вдарить блискавка в лінію передачі і проб’є в повітрі хе вогненний канал між проводом і землею або між двома проводами. Струм блискавки припиниться, але по каналу з розжарених газів хлине струм, підтримуваний робочою напругою лінії. Це-аварія, коротке замикання. Вимикачі з двох кінців від’єднують аварійну закороченими лінію. Але як тільки струм в каналі з розжарених газів припиниться, так сам канал цей зникає. Теплоємність газу невелика, розпечені частинки остигають в деякі частки секунди і ось вже лінія знову здорова і готова до роботи.

Повітря – це такий чудовий ізоляційний матеріал, що скільки його ні пробивай іскрою, скільки його ні пали дугою, він знову відновлюється. Припинився розряд на частку секунди – і повітря знову цілий, знову він – відмінна ізоляція. Багато короткі замикання, які реєструються захисними реле далеких ліній передач, є такими легко ліквідованим к. З.

Тому вимикачі далеких ліній передачі зазвичай забезпечуються автоматичними пристроями, які після вимкнення відразу ж знову включають лінію.

Статистика показує, що після більшості аварійних відключень лінії знову нормально працюють при включенні. Ну, а якщо аварія більш серйозна – скажімо, ізолятор пробився або провід обірвався, – то після пробного включення реле знову від’єднують лінію від ланцюгів під напругою.

Ці-то пристрої, які, не чекаючи команди диспетчера, самі включають лінію, і називаються «автоматичне! повторне включення », або скорочено АПВ.

Інженери Ураленерго, Гопрес, Лененерго, Київенерго, ОРГРЕС та інших організацій багато попрацювали, щоб удосконалити схеми АПВ, збільшити надійність їх роботи. Цінні поліпшення запропоновані колективом, який працював під керівництвом І. А. Сиромятникова. Вони розробили систему пофазного включення ліній передачі.

Спільна робота

Водопровідні мережі живляться від багатьох насосів. На водопровідних станціях влаштовані збірні басейни, напірні баки. Сюди качають всі насоси і звідси беруть початок водопровідні магістралі. На центральних електростанціях застосовують збірні шини. До цих шинам з одного боку підключаються всі генератори, а з іншого – всі споживачі. Але збірні шини – це не резервуар електроенергії. Це вузол енергопотоків, вузол, у якому зливаються окремі енергетичні річки і з якого вони знову розтікаються на численні струмки і канали. Додавання окремих потоків електроенергії – більш складна справа, ніж додавання водяних або газових потоків. Одна і та ж електрична машина при одній і тій же швидкості обертання може працювати і як двигун, і як генератор. При неправильному узгодженні генератор, що включається на збірні шини електростанції, замість того, щоб допомагати іншим генераторам, може відсмоктати на себе велику потужність. При неправильному регулюванні між окремими машинами виникають зрівняльні струми, що знижують корисну потужність, що викликають додаткові втрати.

Простіше узгодити спільну роботу генераторів постійного струму, складніше узгоджується спільна робота генераторів змінного струму.

Зрівняння швидкостей

Для експресів далекого прямування відомий такий проект посадки і висадки пасажирів на проміжних станціях: по паралельних шляхах пускається допоміжний склад, який розвиває ту ж швидкість, що та експрес. Тоді між поїздами прокладаються мостки. Пасажири спокійно переходять по містках з одного бешенно летить вагона в інший, мостки прибираються, допоміжний поїзд гальмує і повертається на станцію. Подібним способом проводиться заправка літаків у повітрі. Літак – цистерна підлітає до рейсового, швидкості їх зрівнюються, між літаками перекидається шланг, по якому перекачується пальне.

Подібні з’єднання на ходу застосовуються не так часто з економічних причин. Але вони можуть служити досить точної аналогією процесу включення на спільну роботу двох генераторів постійного струму. У цих машинах для паралельного включення досить виконати одну умову: зрівняти напруги. Це відповідає уравниванию швидкостей в механічної аналогії.

Коли напруги зрівняні, рубильник між машинами можна замикати і поштовху струму не відбудеться.

Але на сучасних електростанціях працюють генератори змінного струму. Їх роботу узгодити важче.

Джерело: Електрика працює Г.І.Бабат 1950-600M