Вентильные разрядники серии РВМК предназначены для защиты электроустановок от грозовых и внутренних перенапряжений, поэтому они называются комбинированными. Они выпускаются на напряжение 330 н 500 кВ. На напряжение 330 кВ изготовляются два типа разрядников: РВМК-330 и РВМК-330П, на напряжение 500 кВ — тоже два типа: РВМК-500 и РВМК-500П.
Электрическая схема соединения рабочих элементов разрядников серии РВМК приведена на рис. 28. При срабатывании разрядника от внутренних перенапряжений пробиваются искровые промежутки основных элементов 2. Ток, проходящий через разрядник, ограничивается нелинейными последовательными резисторами основных и вентильных элементов 2 и / и не превышает 1500 А.
Рис. 29. Вольт-амперная характеристика комбинированного разрядника РВМК-500П.
1 — грозовой режим; 2—коммутационный режим; 3 — область переключения.
В этом режиме искровые промежутки основных элементов надежно гасят дугу сопровождающего тока при напряжении на разряднике до 1,6 Uф (напряжение гашения).
При срабатывании разрядника от атмосферных перенапряжений в первый момент также пробиваются искровые промежутки основных элементов 2 и ток проходит через нелинейные последовательные резисторы основных и вентильных элементов 2 и 1. Но как только проходящий импульсный ток станет примерно равный 2000 А, падение напряжения на последовательных резисторах вентильных элементов 1 оказывается достаточным для пробоя искровых промежутков искровых элементов 5; они пробиваются и последовательный резистор вентильных элементов 1 шунтируются. Ток молнии проходит через основные и искровые элементы 2 и 3, а напряжение на разряднике снижается.
Рис. 28. Схема соединения рабочих элементов разрядников серии РВМК.
Вольт-амперная характеристика разрядника показана на рис. 29. Она состоит из двух частей. Первая часть соответствует режиму его работы при внутренних перенапряжениях, когда ток проходит по основным и вентильным элементам, а вторая — при грозовых перенапряжениях, когда вводятся в работу искровые элементы, которые выводят из работы (шунтируют) вентильные элементы.
Рис. 30. Элементы разрядника серии РВМК в разрезе.
а - основной элемент; б - вентильный элемент; в — влаговпитывающий элемент; 1 — фланец; 2 — с последовательными резисторами; 3 - шток скрепляющий; 4 - блок элемент; 5 - блок искровых промежутков с магнитным гашением дуги; 6 — покрышка фарфоровая; 7 - пружина; 8 - нелинейные шунтирующие резисторы; 9 — конденсатор.
Основные рабочие элементы состоят из пяти блоков искровых промежутков и двух блоков последовательных резисторов, помещенных в герметизированную фарфоровую покрышку. Блоки последовательных резисторов расположены в верхней и нижней частях покрышки, а блоки искровых промежутков — в середине, между резисторами. Размещение деталей внутри основного рабочего элемента показано на рис. 30,а. Каждый блок искровых промежутков состоит из четырех единичных искровых промежутков с магнитным гашением вращающейся дуги, шунтированных нелинейным резистором. Единичные искровые промежутки помещены в фарфоровый цилиндр, а шунтирующие - резисторы, выполненные в виде трех последовательно включенных полуколец, расположены на внешней поверхности фарфорового цилиндра.
Вольт-секундная характеристика искровых промежутков имеет пологую форму, а коэффициент импульса равен единице.
Каждый блок последовательного резистора состоит из тервитовых дисков диаметром 70 и высотой 20 и 30 мм, собранных в три последовательно включенные колонки, помещенные в изолирующие цилиндры, скрепленные штоком и пружинными дисками.
На рис. 30,6 показан вентильный элемент РВМК в разрезе. Он содержит четыре блока последовательных резисторов, состоящих из тервитовых дисков диаметром 70 и высотой 20 и 30 мм, расположенных, так же как и в основном элементе, в три колонки, помещенные в изолирующий цилиндр и скрепленные штоком.
На рис. 30,е представлен разрез искрового элемента, который состоит из восьми блоков искровых промежутков и имеет, кроме шунтирующих нелинейных резисторов, шунтирующие конденсаторы типа КСО емкостью около 400 пФ. Детали вентильного и искрового элементов, так же как и основного, помещены в герметизированную фарфоровую покрышку.
В нижней части всех элементов помещен хлористый кальций для поглощения влаги.
В дальнейшем комбинированные разрядники были усовершенствованы и модернизированы, в результате чего повышена их дугогасящая способность, уменьшены масса и габариты. Модернизированные комбинированные разрядники получили наименования РВМК-330П и РВМК-600П, так как они имеют повышенное напряжение гашения в коммутационном режиме.
На рис. 31 дан разрез основного элемента комбинированных разрядников типов РВМК-330П и РВМК-500П. Основной элемент состоит из трех блоков магнитных искровых промежутков и двух блоков последовательных резисторов. Блок магнитных искровых промежутков состоит из восьми единичных искровых промежутков с прокладками из электрокартона для разрядников типа РВМК-330П и дугостойкими кремнийорганическими прокладками для разрядников РВМК-500П.
Рис. 31. Основной элемент модернизированных разрядников РВМК.
1 — шунтирующий резистор: 2 — поджигающий искровой промежуток; 3 — блок искровых промежутков; 4 — блок последовательного нелинейного резистора.
Таким образом, в основном элементе модернизированных разрядников РВМК количество единичных искровых промежутков увеличено па 4, чем и повышено его напряжение гашения. Однако разрядное напряжение при этом не увеличивается, что достигается применением «поджигающих» искровых промежутков.
На рис. 32 приведена схема блока искровых промежутков с поджигающим искровым промежутком 3, которая позволяет повысить восстанавливающуюся прочность многократного искрового промежутка. Повышение восстанавливающейся прочности достигается тем, что пробивное напряжение блока искровых промежутков в целом меньше суммы пробивных напряжений единичных искровых промежутков.
Пробивное напряжение поджигающих искровых промежутков выбирается меньшим пробивного напряжения искровых промежутков п п т (п = т), поэтому пробой элемента происходит в три этапа. Вначале пробивается поджигающий искровой промежуток 3, через него протекает ток 30—60 мА, а напряжение на нем снижается примерно до 2Й0 В. Поэтому напряжение на искровых промежутках п быстро нарастает и они пробиваются. После этою все напряжение оказывается приложенным к искровым промежуткам т и они также пробиваются, завершая тем самым пробой элемента в целом. Таким образом, пробой искровых промежутков элемента имеет каскадный характер, чем и объясняется то обстоятельство, что пробивное напряжение элемента в целом меньше суммы пробивных напряжений его единичных промежутков.
Вентильный элемент содержит четыре блока последовательных резисторов, составленных из тервитовых дисков.
Рис. 32. Схема поджига искровых промежутков модернизированных разрядников РВМК.
1 — единичные искровые промежутки блока (8 шт.); 2 — шунтирующий резистор искровых промежутков; 3 — поджигающий искровой промежуток.
Искровой элемент состоит из двух блоков магнитных искровых промежутков, шунтированных нелинейными резисторами и конденсаторами. Каждый блок искровых промежутков заключен в фарфоровый корпус. Блоки основного, вентильного и искрового элементов помещаются в фарфоровую покрышку и герметизируются.
Основные электрические характеристики вентильных разрядников серии РВМК приведены в табл. 9.
Таблица 9
Коэффициент защиты разрядников РВМК-330 и РВМК-500 в грозовом и коммутационном режимах с напряжением гашения, повышенным до 1,6 С/ф, лежит в пределах 2,1—2,25, a у модернизированных разрядников РВМК-330П и РВМК-500П при срабатывании от внутренних перенапряжений он равен 1,55.
В 1966—1967 гг. были разработаны и изготовлены разрядники РВМК-750. В них применены искровые промежутки с вращающейся дугой с рабочим диаметром внутреннего электрода 65 мм и последовательный резистор из тервитовых дисков диаметром 115 мм. Благодаря тому, что блоки искровых промежутков и последовательных резисторов располагаются в фарфоровых покрышках зигзагообразно, рабочие элементы имеют небольшую высоту.
В 1974—1975 гг. был разработан новый разрядник РВМК-6 (см. приложение).
