Рмк 20 iv ухл1 руководство

Применение

Разрядник предназначен для защиты воздушных линий электропередачи напряжением 6-10-15-20 кВ трехфазного переменного тока с защищёнными и неизолированными проводами от индуктированных грозовых перенапряжений и их последствий, и рассчитан для работы на открытом воздухе при температуре от минус 60°С до плюс 50°С в течение 30-и лет.

Внешний вид

1 — мультикамерная система, 2 — узел крепления, 3 — прокалывающий зажим, 4 — изолятор, 5 — опора

Принцип работы

Основными элементами РМК-20 являются: мультикамерная система (МКС), несущий стеклопластиковый стержень и узел крепления разрядника к стержню изолятора. Разрядник устанавливается на металлический стержень изолятора с искровым воздушным промежутком S=3-6 см между верхним концом разрядника и проводом. При воздействии грозового перенапряжения сначала пробивается искровой воздушный промежуток, а затем – МКС разрядника.

Инновационный принцип действия, заложенный в основу конструкции, позволил существенно снизить массогабаритные характеристики разрядника по сравнению с длинно-искровым разрядником петлевого типа РДИП-10, что обеспечивает снижение расходы на транспортировку и хранение. Разрядник устанавливается на металлический стержень изолятора с искровым воздушным промежутком между электродом на верхнем конце разрядника и зажимом на проводе. Разрядник может быть также установлен совместно с подвесной и натяжной изоляцией.

Установка

Разрядники устанавливаются по одному на опору с чередованием фаз, аналогично РДИП-10. При этом токи промышленной частоты, сопровождающие многофазные замыкания, вызванные грозовыми перенапряжениями, протекают по контурам, включающим в себя сопротивления заземления опор. Эффективность гашения сопровождающих токов тем выше, чем меньше они по величине, а наличие сопротивлений заземления опор в контуре замыкания благоприятным образом влияет на снижение величины сопровождающих токов.

Таким образом, разрядники РМК-20 и РДИП-10 могут выполнять одинаковые функции и являются взаимозаменяемыми для линий 6-10 кВ.

Технические характеристики

РМК вобрал в себя все положительные свойства своего предшественника, разрядника РДИП, а именно:

применим для ВЛ с любыми видами опор: железобетонными, металлическими, деревянными; с любыми видами изоляторов: штыревыми, натяжными, подвесными, фарфоровыми, стеклянными, полимерными; а также с любым типом проводов, как защищенными, так и неизолированными; срок службы – 30 лет, гарантия производителя – 5 лет.

Но помимо этого, разработчикам удалось добиться новых конкурентных преимуществ РМК по сравнению с РДИП:

• В первую очередь – это размер. РМК в три раза легче, чем РДИП и меньше по габаритам (см. сравнительную таблицу), что является огромным плюсом при транспортировке, складировании.
• Массогабаритные характеристики и конструкция изделия обеспечивают легкий и быстрый монтаж, даже под напряжением, при использовании специальных кронштейна крепления и зажима на проводе (на ВЛ 6 кВ с неизолированным проводом – без зажима).
• Возможность эксплуатации на ВЛ 6 кВ, 10 кВ, 15 кВ и 20 кВ.
• Многократно снижены ветровые и гололедные нагрузки, исключена возможность посадки птиц на изделие, что могло привести к нарушению искрового промежутка.
• Лучшая координация с изолятором даже при нарушении воздушного промежутка.
• Гашение сопровождающего тока до 1,2 кА;
• Сопоставимая с другими изделиями стоимость.

Сравнение РДИП-10 и РМК-20

РМК-20 прошел все необходимые испытания и сертифицирован. С начала 2009 года на ВЛ установлено более 100 000 шт. РМК-20.

ИНСТРУКЦИЯ ПО МОНТАЖУ РМК-20-IV-УХЛ1

Применение

Разрядник предназначен для защиты воздушных линий электропередачи напряжением
10 — 20 кВ трехфазного переменного тока с защищёнными и неизолированными проводами
от индуктированных грозовых перенапряжений и их последствий и рассчитан для работы
на открытом воздухе при температуре от минус 60°С до плюс 50°С в течение 30-и лет.

Внешний вид

Принцип работы

Основными элементами РМК-20 являются: мультикамерная система (МКС), несущий стеклопластиковый
стержень и узел крепления разрядника к стержню изолятора. Разрядник устанавливается
на металлический стержень изолятора с искровым воздушным промежутком S=3-6 см между
верхним концом разрядника и проводом. При воздействии грозового перенапряжения сначала
пробивается искровой воздушный промежуток, а затем – МКС разрядника.

Мультикамерная система

В результате интенсивных работ по усовершенствованию систем молниезащиты ОАО
«НПО «Стример» удалось разработать разрядники на классы напряжения 6-35 кВ и выше
с так называемой мультикамерной системой1 (МКС). Предложен также принципиально новый
аппарат: изолятор–разрядник с мультикамерной системой (ИРМК), который сочетает в
себе свойства изолятора и разрядника одновременно. При использовании ИРМК возможно
обеспечить грозозащиту ВЛ любого класса напряжения, так как с увеличением класса
напряжения увеличивается число изоляторов в гирлянде и соответственно увеличивается
номинальное напряжение и дугогасящая способность гирлянды из ИР.

Возможны различные конструкции изоляторов со свойствами разрядников. Основу ИРМК
составляют обычные массово выпускаемые изоляторы (стеклянные, фарфоровые или полимерные),
на которых специальным образом установлена МКС. Причём установка МКС не приводит
к ухудшению изоляционных свойств изолятора, но благодаря ей он приобретает свойства
разрядника. Поэтому в случае применения ИРМК на ВЛ не требуется применения грозозащитного
троса. При этом снижается высота, масса и стоимость опор, а также стоимость всей
ВЛ в целом и обеспечивается надёжная грозозащита линий, т.е. резко сокращается число
отключений линий и уменьшаются ущербы от недоотпуска электроэнергии и эксплуатационные
издержки.

Основным элементом мультикамерных разрядников (РМК) в том числе и ИРМК является
мультикамерная система (МКС). Она состоит из большого числа электродов, вмонтированных
в профиль из силиконовой резины. Между электродами выполнены отверстия, выходящие
наружу профиля. Эти отверстия образуют миниатюрные газоразрядные камеры. При воздействии
на разрядник импульса грозового перенапряжения пробиваются промежутки между электродами.
Благодаря тому, что разряды между промежуточными электродами происходят внутри камер,
объёмы которых весьма малы, при расширении канала создаётся высокое давление, под
действием которого каналы искровых разрядов между электродами перемещается к поверхности
изоляционного тела и далее — выдуваются наружу в окружающий разрядник воздух. Вследствие
возникающего дутья и удлинения каналов между электродами каналы разрядов охлаждаются,
суммарное сопротивление всех каналов увеличивается, т.е. общее сопротивление разрядника
возрастает, и происходит ограничение импульсного тока грозового перенапряжения.

По окончании импульса грозового перенапряжения к разряднику остаётся приложенным
напряжение промышленной частоты. Как показали проведённые исследования, в разрядниках
с МКС возможны два типа гашения искрового разряда:

1. при переходе сопровождающего тока 50 Гц через ноль (в дальнейшем такой тип
   гашения называется «гашением в нуле»);
2. при снижении мгновенного значения импульса грозового перенапряжения до определённого
   значения большего или равного мгновенному значению напряжения промышленной частоты,
   т.е. осуществляется гашение тока импульса грозового перенапряжения без сопровождающего
   тока сети (в дальнейшем такой тип гашения называется «гашением в импульсе»).

Механизм гашения искрового разряда в МКС напоминает механизм гашения дугового
разряда в трубчатом разряднике. Существенное отличие состоит в том, что внутри трубчатого
разрядника достаточно долго (до 10 мс, т. е. до 10 000 мкс) горит дуга. Она выжигает
стенки газогенерирующей трубки, и образовавшиеся от теплового разрушения газы выдувают
канал разряда наружу. В случае «гашения в нуле» МКС дуга начинается в дугогасящих
камерах, а затем большая её часть выдувается наружу в открытое пространство. Материал
камер не газогенерирующий, дутьё образуется просто за счёт расширения канала разряда,
поэтому эрозия стенок камер незначительная.

В случае «гашения в импульсе», длительность которого составляет микросекунды
или десятки микросекунд, эрозии практически нет даже после многократных срабатываний
МКС.

МКС испытаны на электродинамическую устойчивость импульсами тока с максимальным
значением 100-110 кА. Образцы МКС выдержали 10 воздействий указанных импульсов без
разрушения.

Технические характеристики

Установка

Для защиты от индуктированных перенапряжений разрядники устанавливаются по одному
на опору с чередованием фаз. При этом токи промышленной частоты, сопровождающие
многофазные замыкания, вызванные грозовыми перенапряжениями, протекают по контурам,
включающим в себя сопротивления заземления опор. Эффективность гашения сопровождающих
токов тем выше, чем меньше они по величине, а наличие сопротивлений заземления опор
в контуре замыкания благоприятным образом влияет на снижение величины сопровождающих
токов.

Версия для печати

Разрядники РМК-20-IV УХЛ1 используются для того, чтобы обеспечивать эффективную защиту высоковольтных линий электропередач трехфазного переменного тока от индуктивных перенапряжений, нередко возникающих во время гроз, а также тех весьма серьезных последствий, которыми они чреваты. Эти современные устройства могут монтироваться как на неизолированных, так и на изолированных проводах, в диапазоне температур от -60 °С до +50 °С, а срок их службы составляет не менее 30 лет. Разрядники РМК-20-IV УХЛ1 широко применяются на высоковольтных линиях электропередач в самых различных регионах Российской Федерации.

Конструкция разрядника РМК-20-IV УХЛ1

Разрядники имеют достаточно сложную и отлично продуманную конструкцию. Разрядник РМК-20-IV УХЛ1 имеет в своем составе такие компоненты, как несущий стержень (он изготавливается из стеклопластика), мультикамерная система (МКС), а также крепежный узел.  Установка этого молниезащитного устройства производится на металлический стержень, на котором находится изолятор, причем делается это таким образом, чтобы между токонесущим проводом и верхним концом разрядника был обеспечен искровый воздушный промежуток S величиной от 3 до 6 сантиметров. Это необходимо для того, чтобы в случае возникновения грозового перенапряжения в первую очередь происходил пробой искрового промежутка, и только потом непосредственно разрядника.

Разработчикам РМК-20-IV УХЛ1 после длительных экспериментальных работ по совершенствованию существующих и широко использующихся на практике систем и устройств молниезащиты удалось создать разрядники для использования на ВЛ от 6 до 35 кВ, снабженные так называемой мультикамерной системой. Помимо этого, конструкторы разработали принципиально новые устройства, которые пока не имеют аналогов: снабженные мультикамерными системами изоляторы-разрядники (ИРМК), которые, как нетрудно догадаться из самого названия, сочетают в себе свойства и функции разрядников и изоляторов. Использование этих устройств позволяет осуществить надежную и эффективную грозоащиту любых высоковольтных линий электропередач. Дело в том, что по мере роста класса напряжения ВЛ увеличивается количество входящих в состав этих устройств изоляторов. Таким образом, использование ИРМК позволяет достичь необходимой дугогасящей способности для любого номинального напряжения линии. Это делает устройства поистине универсальными.

Структура условного обозначения и расшифровка кодов комплектации

Технические характеристики разрядника РМК-20-IV УХЛ1

Принцип действия разрядника РМК-20-IV УХЛ1

Мультикамерные системы являются основными компонентами разрядников РМК-20-IV УХЛ1. В конструкции МКС содержится большое количество электродов, которые вмонтированы в силиконовый резиновый профиль. Наружу этого профиля выходят отверстия, располагающиеся между отдельными электродами. Можно сказать, что эти отверстия представляют собой газоразрядные камеры небольших размеров, поскольку при возникновении грозовых перенапряжений импульсы возникают между электродами и формируются как раз в этих отверстиях. Поскольку их объем достаточно мал, в них в результате этого создается высокое давление, он расширяются и выпускают сжатый воздух наружу. После этого каналы резко сужаются, а электроды охлаждаются, вследствие чего суммарное электрическое сопротивление разрядника существенно возрастает, благодаря чему величина импульсного тока ограничивается до тех пределов, которые являются безопасными для высоковольтной линии электропередач.

По завершении действия того импульса перенапряжения, который вызван грозой, разрядник остается с приложенным к нему напряжением промышленной частоты. Многочисленные экспериментальные исследования показали, что в тех разрядниках, конструкция которых основана на МКС, искровые разряды гасятся двумя способами. Первый из них называется «гашение на нуле» и состоит в переходе сопровождающего тока через ноль. Второй более сложен, и реализуется путем резкого снижения значения величины импульса грозового перенапряжения до такого, которое больше или равно значению напряжения промышленной частоты. Этот способ получил название «гашение в импульсе» и осуществляется без всякого сопровождения тока, текущего в высоковольтной линии электропередач.

Искровые разряды, которые возникают в МКС, гасятся примерно по такому же механизму, как и дуговые разряды в обычном трубчатом разряднике. Однако есть одно важное отличие между этими процессами, и состоит оно в том, что внутри трубчатого разрядника дуга горит на протяжении довольно длительного времени (до 10 миллисекунд). При этом стенки газогенерирующей трубки выгорают, вследствие чего канал разряда выдувается наружу. Если же происходит «гашение в нуле», то дуга возникает в дугогасящих камерах, а потом выдувается наружу. Происходит это вследствие повышения давления, а не вследствие выгорания стенок, и поэтому дугогасящие камеры практически не подвержены эрозии.

Такой процесс, как «гашение в импульсе», длится очень недолго, максимум несколько десятков микросекунд, и поэтому он не вызывает никакой эрозии стенок даже в тех случаях, когда мультикамерная система срабатывает часто и многократно.

Следует заметить, что мультикамерные системы, которыми оснащены разрядники РМК-20-IV УХЛ1 в период своего создания и отработки технологии изготовления подвергались тщательным и всесторонним испытаниям. В частности, они успешно прошли тесты на электродинамическую устойчивость, при которых на них оказывалось воздействие токами со значениями 100-110 кА. Даже при таких высоких нагрузках камеры выдерживают 10 импульсов без разрушения.

Установка разрядников РМК-20-IV УХЛ1

Разрядники РМК-20-IV УХЛ1 монтируются на опорах высоковольтных линий электропередач на чередующихся фазах, поскольку только в таком случае можно надежно защитить ее от грозовых индуктивных перенапряжений. В качестве заземляющих устройств выступают опоры. Что касается такого вопроса, как степень эффективности гашения сопровождающих токов этими разрядниками, то, как показывает практика, она тем выше, чем величина их меньше. Именно поэтому необходимо, чтобы опоры были надежно и в соответствии со всеми действующими нормами и правилами заземлены: дело в том, что в таком случае токи станут минимальными.

Сравнение технических средств с момента разработки разрядника РДИП-10 до разработки РМК-20

Мультикамерный разрядник нового поколения РМК-20, прошел все необходимые испытания и сертифицирован. Он выполняет одинаковые функции с РДИ и является взаимозаменяемым для линий 6-10 кВ. В то же время, по сравнению с РДИП-10, разрядник РМК-20 обладает впечатляющим рядом преимуществ.

Опыт успешной эксплуатации разрядников РМК-20 

По результатам эксплуатации РМК-20 в течение 2-х грозовых сезонов (май — сентябрь 2010-2011 гг) в СЦ «Лангепасэнергонефть» установлено: 

• отсутствие повреждения, смещения, падения устройств 
• отсутствие повреждения изоляции, проводов ВЛ, оборудования подстанций 
• отсутствие отключений ВЛ в результате грозовых перенапряжений 
• 2 случая успешного АПВ во время гроз с ураганным ветром, вызванных перехлестом проводов 
• потерь добычи нефти, вызванных грозовыми отключениями, не зафиксировано, тем самым достигнут экономический эффект от установки разрядников