085 tif

3.2. APARATY ELEKTRYCZNE WYSOKIEGO NAPIĘCIA

3.2.5. Iskierniki i odgromniki

Izolacja urządzeń elektroenergetycznych jest narażona na uszkodzenia podczas eksploatacji, wskutek występowania przepięć o wartościach wyższych niż wytrzymałość izolacji. Rozróżnia się tzw. przepięcia wewnętrzne oraz zewnętrzne (atmosferyczne).

Przepięcia wewnętrzne mogą być wywołane zwarciami niesymetrycznymi, jedno- i dwufazowymi z ziemią, oraz czynnościami łączeniowymi takimi jak: wyłączanie nieobciążonych transformatorów i linii, załączanie nieob-ciążonych linii długich, nagłą zmianą obciążenia. Największe spodziewane wartości przepięć są rzędu 2,5-^4,5 maksymalnej chwilowej wartości napięcia znamionowego. Bardzo wysokimi wartościami przepięć charakteryzują się tzw. przepięcia ferro rezonansowe, występujące w przypadkach uszkodzeń urządzeń lub szczególnie niekorzystnych układów połączeń, w których tworzy się obwód szeregowo połączonych indukcyjności i pojemności.

Przepięcia atmosferyczne mają charakter aperiodyczny o wartościach dochodzących do kilku tysięcy kilowoltów przy wyładowaniach piorunowych bezpośrednich, oraz do 200 — 300 kV przy wyładowaniach pobliskich (przepięcia indukowane). Przepięcia indukowane stanowią zagrożenie izolacji urządzeń średnich napięć. Natomiast dla linii i urządzeń o napięciu 110 kV i wyższym nie są w zasadzie niebezpieczne, ze względu na wytrzymałość udarową izolacji tych urządzeń większą niż spodziewane wartości przepięć.

W celu ograniczenia możliwości występowania przepięć o wartościach powodujących uszkodzenia izolacji urządzeń i aparatów stosuje się — w określonych miejscach sieci elektroenergetycznej — specjalne urządzenia (odgromniki, iskierniki). Ograniczają one przepięcia do określonego poziomu, niższego niż wytrzymałość izolacji urządzeń z zachowaniem pewnego „zapasu izolacji” uwzględniającego m.in. możliwość zmniejszania się z czasem wytrzymałości izolacji w stosunku do wartości początkowej.

Iskierniki należą do najprostszych środków ochrony przeciwprzepięcio-wej. Ich działanie następuje w przypadkach przepięć o wartościach przekraczających wytrzymałość przerwy powietrznej iskiernika, co powoduje zwarcie obwodu z ziemią i spadek napięcia do zera. Po zadziałaniu nadal płynie prąd następczy wywołany napięciem roboczym, który musi być przerwany przez odpowiedni wyłącznik.

Ze względu na miejsce zainstalowania rozróżnia się iskierniki liniowe i stacyjne. Iskierniki liniowe instaluje się na izolatorach i chronią one izolację (porcelanę, żywice epoksydowe) tych izolatorów przed działaniem łuku w przypadkach wystąpienia przeskoków i wyładowań łukowych. Iskierniki stacyjne, zainstalowane na transformatorach lub aparatach elektrycznych, są dodatkowymi elementami ochrony przeciwprzepięciowej tych obiektów. Iskierniki mają stromą charakterystykę czasowo-napięciową, stąd skuteczność ochrony przy stromych udarach jest niewielka (rys. 3.15).

85