POLITECHNIKA LUBELSKA

Wydział Elektryczny

Laboratorium techniki wysokich napięć.

Ćwiczenie nr 15.

Temat:

Badanie odgromnika zaworowego.

Wykonał: Krajewski Mariusz

Grupa E.D. 8.3 `C'

Data wykonania: 1996-05-09

LUBLIN 1996.

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową i zasadą działania odgromników zaworowych różnych typów, sposobami pomiarów parametrów charakterystycznych, wyznaczaniem charakterystyk ochronnych odgromnika i poznaniem sposobów określania przydatności badanego odgromnika do eksploatacji.

2. Wprowadzenie teoretyczne.

W skutek nagłego wzrostu napięcia na urządzeniach elektrycznych może zaistnieć niebezpieczeństwo uszkodzenia izolacji. Ze względu na bardzo wysokie koszty urządzeń elektrycznych, zwłaszcza tych na najwyższe napięcia stosuje się zabezpieczenia w postaci elementów o odpowiednio niskiej wytrzymałości elektrycznej. W wypadku zaistnienia przepięcia, pierwsze zadziała urządzenie zabezpieczające i przyjmie na siebie całą energię wyładowania. Takie elementy nazywa się ogólnie ochronnikami. Do ochronników zaliczamy iskierniki, oraz odgromniki. W zależności od ważności zabezpieczanego urządzenia stosuje się bądź jedne bądź drugie.

W systemie elektroenergetycznym występują różne rodzaje przepięć. Najogólniej można je podzielić ze względu na czas trwania na krótkotrwałe i długotrwałe. Przepięciami krótkotrwałymi są najczęściej przepięcia związane z wyładowaniami atmosferycznymi, a długotrwałymi przepięcia łączeniowe. Z czasem trwania przepięcia związana jest ilość energii jaka się wydziela na elemencie zabezpieczającym, dlatego należy tak je dobierać, aby były w stanie odprowadzić odpowiednie wyładowanie.

Najprostszymi zabezpieczeniami są iskierniki. Ich działanie polega na odprowadzeniu do ziemi ładunku przepięciowego. Odległość między elektrodami iskiernika ustawia się tak, aby była ona mniejsza od wytrzymałości izolacji urządzenia zabezpieczanego, a jednocześnie aby była większa od napięcia znamionowego urządzenia. Jednak ze względu na dużą zawodność i brak możliwości gaszenia łuku taki sposób ochrony stosowany bywa rzadko i w liniach o małym znaczeniu.

Najczęściej stosuje się odgromniki. W starszych i tańszych rozwiązaniach modele wydmuchowe, a obecnie coraz częściej odgromniki zaworowe. Są to aparaty dużo lepsze od iskierników i posiadają możliwość gaszenia łuku elektrycznego jaki zapala się w momencie wystąpienia przepięcia. Jednak są one dużo droższe i ze względu na niekiedy bardzo skomplikowaną budowę wymagają częstych zabiegów konserwacyjnych.

3. Dane znamionowe odgromników badanych.

numer odgromnika typ

1. GZ 6/25 2500A

2. GZ 10/2,5 Umax=12kV

3. GZA 20/5 Umax=20kV

4. GZA 30/5 Umax=330kV 5kA

5. GZA 12,7/5-SU Un=10kV Umax=12,7kV

6. GZA 10/5 10kV 5kA

7. GZA 6/5 6kV 5kA

4. Pomiar rezystancji izolacji odgromnika.

- układ pomiarowy

Pomiarów dokonujemy megaomomierzem 2,5kV.

- tabela pomiarów

Typ odgromnika	Czas próby	Rezystancja zmierzona	Rezystancja dopuszczalna
-	s	M	M
1
2
3
4	60	>200 000	>1 000
5
6
7

5. Określenie charakterystyki ochronnej odgromnika

- układ pomiarowy

- zaobserwowany przebieg

6. Wyznaczanie napięcia statycznego zapłonu.

- układ pomiarowy

- tabela pomiarów i obliczeń

7. Wnioski.

Ponieważ badania odgromników miały bardzo okrojony charakter, trudno jest coś konkretnego powiedzieć na temat ich parametrów. Podczas próby pomiaru rezystancji izolacji wszystkie odgromniki z bardzo dużym zapasem spełniają wymagania normy.

Podczas badania napięcia zapłonu znajdujemy 4 niespełniające założeń normy odgromniki. Są to odgromniki numer 1, 4, 5 i 6. W przypadku pierwszego napięcie zapłonu zmierzone praktycznie jest wyższe od górnej granicy zakresu w jakim powinno się ono zawierać. Natomiast pozostałe odgromniki mają napięcia zapłonu niższe od minimalnego wymaganego przez normę. W przypadku urządzeń o symbolach 1, 4 i 6 przekroczenia dopuszczalnych wartości są niewielkie rzędu 2 kV maksymalnie. Najgorsza sytuacja występuje przy numerze 5, bo tam średnie napięcie zapłonu wyniosło 8,9 kV, gdy minimalne wymagane przez normę to 21,59 kV. Ponieważ odgromnik ten ma napięcie znamionowe pracy 10 kV tak więc zadziałanie jego nastąpiłoby przy napięciu niższym od napięcia pracy. Tak więc należy uznać ten odgromnik za uszkodzony nie nadający się do eksploatacji. Pozostałe odgromniki można by dopuścić do pracy, gdyż nie powodowałyby one nienormalnej pracy układu energetycznego przy napięciu znamionowym. Jedynie ich skuteczność przy zadziałaniu byłaby obarczona znakiem zapytania.

Ze względu na niemożność odczytania wartości z przebiegu uzyskanego na oscyloskopie nie można nic powiedzieć na temat charakterystyk prądu i napięcia badanego modelu odgromnika.

---