Длина выводов разрядника

Вопрос о длине выводов  разрядника (ОПН) не нов, и как правило остается непонятен. Если заинтересованное лицо хочет получить максимальный эффект от применения разрядника, то выводы соединяющие устройство должны быть настолько короткими, на сколько, это возможно.

Заметка: Это отличный пример коротких выводов

Эта информация относится и к разрядникам распределительных сетей и к разрядникам среднего напряжения.

Содержание
-Определение
-Почему это имеет значение?
-Как рассчитать вывод
-Влияние длины
-Как определить соответствие
-Длина вывода
-Нулевая длина вывода
-Конфигурация

Длина вывода разрядника также имеет большое значение при защите подземных цепей.

Определение влияния длины выводов

Любая часть выводов разрядника, которая соединена параллельно с защищаемой изоляцией и проводит импульсный ток во время пробоя искры

• Влияет только при импульсных частотах

• Значительна только для повреждаемой изоляции

• Может быть внутри и снаружи бака

• Напряжение пробоя разрядника не влияет на длину вывода

• Может быть проведена по земле или подвешена

Почему это имеет значение

Целью разрядника является ограничение перепадов напряжения на изоляции, соединенной параллельно с ним, во время перенапряжения. Перепад напряжения на изоляции соединенной параллельно
с разрядником это сумма остаточно напряжения разрядника и индуктивного напряжения выводов, которые также  соединены параллельно с защитной изоляцией.

Во время перенапряжения, напряжение на трансформаторе составляет Vtran  = VL 1 + Varr + VL 2
Очевидно, что если VL1 и VL2 могут быть сведены к минимуму, то перенапряжение на изоляции трансформатора будет минимизировано.

Как рассчитать эффект

Varr зависит от величины тока перегрузки, формы сигнала тока перегрузки и вольтамперной характеристики разрядника.

VL1 и VL2 зависят от скорости нарастания тока перегрузки и от индуктивности выводов. Для точного значения, суммарное напряжение не арифметической суммой, так как составляющие напряжения не одновременно принимают максимальные значения. 

Пример: В этом примере, максимальное линейное напряжение на выводах составляет 29 кВ, разрядник имеет максимальное напряжение 32 кВ и полное напряжение в защищаемом устройстве 54 кВ.

Приближенный расчет для вывода

Приблизительное напряжение вывода (kVp) которое может быть
добавлено к остаточному напряжению разрядника
VLead = L/unit * Length * (di/dt) * K
VLead = kV crest
L/unit = .34uh/ft or .94uh/m (обычно)
Длина = Футы или метры (Полная длина вывода)
di/dt = максимальный ток перегрузки kA/ время до максимума вµs
K =2.0 = компенсация неточности di/dt
-------------------------------------------------------
Пример
Длина вывода 2.5 feet, перегрузка 31kA длится 2.5 µs
VLead =.34 * 2.5* (31/2.5) * 2.0
Vlead = 21.08 kV
-------------------------------------------------------
Напряжение разрядника ( Varr)

Для определения напряжения срабатывания разрядника, применяется соответствующий раздел каталога производителя.

Основное правило которому нужно следовать

Длина вывода, который включен параллельно защищаемой изоляции проводит ударный ток соответствует влияющей длине.

Конфигурация с нулевой длиной вывода разрядника

Ниже, делая два изменения приведенной конфигурации, получим конфигурацию с нулевой длиной вывода разрядника.
1. Проведите вывод от верха трансформатора к верху разрядника
2. Добавьте еще один вывод от низа разрядника к заземлению. (Не убирайте соединение между корпусом разрядника и заземлением трансформатора.)