パイプストッパー — 装置、特徴、用途、メリットとデメリット
架空送電線への落雷の確率は比較的高く、さらに避雷針は導体をまったく保護せずに使用されることが多いため、避雷針の使用は電気設備、特に送電線への落雷による損傷を完全に排除するものではありません。 。落雷時に送電線に発生する過電圧は変電所に到達し（これがサージと呼ばれる理由です）、変電所に設置されている機器の絶縁に危険を及ぼす可能性があります。
絶縁構造への損傷を防ぐには、スパーク、ボルト秒を含めます (その特性は、保護された絶縁体のボルト秒特性より低くなければなりません)。この条件が満たされると、過電圧波の降下はすべての場合においてスパーク ギャップの破壊を引き起こし、続いてスパーク ギャップと保護された絶縁間の電圧の急激な降下 (「中断」) が発生します。スパークギャップは、電気設備の工業用周波数の電圧、つまりそれに伴う電流によって流れ始めます。
接地された中性点を備えた設備、または 2 相または 3 相のスパーク ギャップ障害が発生した場合、その後のアークは自動的に消えない可能性があり、この場合のインパルス障害は安定した短絡となり、電源の遮断につながります。取り付けも可能です。したがって、このような設備の停止を回避するには、火花ギャップを介して次のアークを消す必要があります。
過電圧に対する絶縁保護を提供するだけでなく、リレー保護の持続時間よりも短い時間で次のアークを消す装置は、通常保護ギャップ (PZ) と呼ばれる従来のキャンドルとは対照的に、保護避雷器と呼ばれます。
一緒にパイプが止まります バルブ が主なリテーナーの種類です。それらは、その後のアーク消弧の原理が異なります。チューブアレスタでは、強力な縦方向のバーストを生成することによってアークが消滅します。また、バルブアレスタでは、スパークギャップと直列に接続された追加の抵抗によってその後の電流が減少することによってアークが消滅します。
チューブスパークギャップ（図1、a）は、絶縁ガス発生材料で作られたチューブ2であり、その内部にはロッド電極3とフランジ4によって形成された非調整の消弧ギャップS1があります。漏れ漏れの影響下でガス発生材料が分解するため、管２は電圧下で長期間存在することを意図していないため、スパークは外部スパークギャップによって動作電圧から分離される。リミッターの第 2 フランジ 1 は接地されています。
米。 1. 真空管避雷器: a — デバイスとスイッチング回路、b — 従来の図の表記法、c — 避雷器内の電圧、d — 等価回路。
ネットワーク内に過電圧が発生すると (図 1、c)、両方のスパーク ギャップが破壊され、過電圧波 (曲線 1) が中断されます。パルス放電によって作られた経路に沿って随伴電流が流れ始め、火花放電はアーク放電に変化しますが、随伴電流によるアークチャンネルの高温の作用により、チューブの材質が放出とともに分解します。大量のガスが発生すると、その圧力が急激に上昇し（最大数十気圧）、ガスがフランジ開口部 4 から押し出され、強力な縦方向の爆発が発生します。その結果、電流が最初にゼロを通過したときにアークは消滅します。
スパーク ギャップがトリガーされると、長さ 1.5 ～ 3.5 m、幅 1 ～ 2.5 m (スパーク ギャップの公称電圧に応じて) のトーチの形で白熱電離ガスが放出され、ショットに似た音が聞こえます。私は聞いた。したがって、相間故障を防ぐために避雷器を設置する際には、隣接する相の通電部が放電領域に入らないようにする必要があります。避雷器のトリップ電圧は、外部スパーク ギャップの距離を変更することで調整できますが、一定の最小値以下に下げることはできません。これは、避雷器が頻繁にトリップし、摩耗が増加するためです。
管スパークギャップの棒状電極の電場は非常に不均一であるため、そのボルト秒特性は最大 6 ～ 8 μs の領域で減少する特性を持ち、これは管の平坦なボルト秒特性と一致しません。変圧器と電気機械。アーク消弧を成功させるには、ある程度の強度のガス形成が必要であるため、放電器が 1 ～ 2 半サイクル以内にアークを消弧できる、カットすべき電流の下限が存在します。
ガスの発生が強すぎると避雷器の破壊 (チューブの破断またはフランジの破壊) につながる可能性があるため、遮断電流の上限も制限されます。
遮断電流の範囲はアレスタのタイプ指定に示されています。たとえば、RTV 35 / (0.5 – 2.5) は、遮断電流範囲が 0.5 ～ 2.5 kA の 35 kV 用のチューブ アレスタ 0.5 ～ 2.5 ビニール プラスチックを意味します。
消弧ギャップの長さが減少し、その直径が増加すると、放電電流の両方の制限がより大きな値にシフトします。
避雷器の作動には消弧管の材質の一部の焼損を伴うため、8 ～ 10 回の作動で初期に比べて直径が 20 ～ 25% 増加すると、避雷器は使用できなくなります。電流の制限が変更されるため、交換する必要があります。
操作の回数を考慮するために、パイプリミッターには、リミッターから放出されるガスによって展開されない金属ストリップ6（図1、aを参照）の形の活性化インジケーターが装備されています。現在、業界ではファイバーパイプからガスを発生させるRTFタイプとビニールプラスチックパイプを使用したRTVタイプのパイプ拘束具が製造されています。
繊維の機械的強度が低いため、繊維は焼成紙の厚いチューブに封入されており、その吸湿性を下げるために、大気の影響に耐えることができる耐湿ワニス（通常はパークロロビニルエナメル）で覆われています。夏と冬の期間もよくあります。 RTF 避雷器の特徴は、管の閉端にチャンバーが存在することです。これは、電流がゼロ値を通過するときに長手方向の溶断を強化し、アークの消弧に寄与します。
RTV リストリクターでは、ガスはビニール プラスチック チューブによって生成されます。これは、ガス生成能力が高く、あらゆる天候の屋外で作業する場合でも断熱特性が十分に維持されます。 RTV 避雷器は、よりシンプルな設計 (内部チャンバーがなく、塗装も必要ありません) と、遮断電流の上限が高くなります (RTF 避雷器の 7 ～ 10 kA ではなく 15 kA)。
米。 2.パイプストップ RTV-20-2/10
非常に大きな断続電流（最大 30 kA）のネットワークでの動作用に、RTVU タイプの強化リミッターが製造されており、耐候性物質を含浸させたガラステープの層をビニールプラスチックチューブに巻くことによって機械的強度が向上しています。エポキシコンパウンド。
管状避雷器の耐衝撃容量は、雷が電線に落ちたときに事実上すべての雷電流を通過させるため、非常に高く、30 ～ 70 kA に達します。
パイプアレスタの選択は、ネットワークの公称電圧と、設置時点でのネットワークの短絡電流の制限に従って行われます。最大短絡電流は、すべてのネットワーク要素 (送電線、変圧器、発電機) がオンになったときに、短絡電流の非周期成分である最小電流を考慮して計算されます。要素が部分的に切断されたネットワーク回路 (たとえば、例：オーバーホールの場合）、非周期成分なしが考慮されます。短絡電流制限が見つかりました。パイプアレスタの遮断電流制限内に収まる必要があります。
管アレスタは 3 ～ 220 kV の電圧向けに製造されており、遮断電流の範囲は、電圧 3 ～ 35 kV での 0.2 ～ 7 および 1.5 ～ 30 kA から、電圧 110 kV での 0.4 ～ 7 および 2.2 ～ 30 kA です。 220 kV アレスタは、放電パイプを備えたスチール製ケージで接続された 2 つの 110 kV チューブアレスタで構成されています。
チューブアレスタの主な欠点は、放電ゾーンの存在、サージ波の急な途切れ、ラインからアースへの短絡（短期間ではあるが）、および特に急峻な電圧対秒特性があり、これにより危険が生じる可能性が排除されます。変電設備の保護装置としてチューブアレスタが広く使用されています。パイプリミッターの欠点は、遮断電流を制限するため、その製造と操作が複雑になることです。
パイプアレスタは、そのシンプルさと低コストにより、低電力および低臨界度の変電所および送電線の個々のセクションの保護のため、変電所保護の補助手段として広く使用されています。
現在、チューブとバルブのリミッターは、非線形電圧リミッター（リミッター）に徐々に置き換えられています...それらは、磁器またはポリマーのケースに封入された、火花のない直列接続された金属酸化物バリスター（非線形抵抗器）です。