Разница между молниезащитой и грозозащитным разрядником в электрических системах 

Молния — это естественный процесс, происходящий в облачную и Бурная погода. Молния не только производит огромный свет, но также обладает огромным градиентом потенциала (10 кВ/см) и током в диапазоне от 10 кА до 90 кА. Но технически мы можем определить молнию как «электрический разряд между облаком и землей, между облаками или между центрами заряда одного и того же облака, известный как молния».

Молния — это естественный процесс, который производит огромную искру в облаках, когда облака заряжаются до высокого градиента потенциала по отношению к земле, а соседнее облако средней силы разрушается. Вокруг молний ходит так много теорий. Но здесь мы обсудим теорию, которая является наиболее принятой. Когда теплый воздух устремляется в небо, трение между воздухом и мельчайшими частицами воды вызывает накопление зарядов. Когда образуются капли воды, большая капля становится положительно заряженной, а меньшая капля становится отрицательно заряженной.

Эти капли накапливаются на облаках, поэтому облако может иметь положительный или отрицательный заряд. Заряд облака может стать настолько большим, что оно может разрядиться на другое облако или землю, и мы называем это явление молнией.

Механизм разряда молнии

Давайте теперь обсудим, каким образом возникает разряд молнии. Когда облако, имеющее заряды, проходит над землей. Он индуцирует равные и противоположные заряды на земле внизу. Когда градиент потенциала достигает от 5кВ/см до 10кВ/см, разрушается окружающий воздух и начинается удар молнии.

1. Как только воздух пробивается облаком, стример, называемый ведущим стримером, стартует из облака к земле и несет с собой заряд. При нарушении градиента потенциала стример-лидер останавливается и происходит рассеивание заряда без образования полного удара. Как показано на рисунке (а).

2. Во многих случаях ведущий стример продолжает свой путь к земле, пока не коснется земли или какого-либо объекта на земле. Можно отметить, что лидерные стримеры имеют достаточную светимость, что и дает первый визуальный разряд. Как показано на рисунке (б).

3. Путь ведущего стримера - это путь ионизации. Поэтому происходит полный пробой изоляции. Нисходящий лидер имеет отрицательный заряд, и когда этот лидер соприкасается с землей, то возвращающийся стример следует по тому же пути, путешествуя вверх, имея положительный заряд. Этот процесс нейтрализации вызывает внезапную искру, называемую молнией. Как показано на рисунке (c).
   

Узнайте, что такое молниеотводы и их типы:

Экранирование заземления и воздушные заземляющие провода обеспечивают достаточную защиту от прямого удара молнии, но часто не обеспечивают защиту от бегущих волн, которые могут достигать оборудования. Грозозащитные разрядники или стабилизаторы перенапряжения обеспечивают необходимую защиту устройств от этих перенапряжений.

На приведенном выше рисунке показана базовая форма разрядника для защиты от перенапряжения. Ясно, что он состоит из искрового промежутка, включенного последовательно с нелинейным резистором. Один конец дивертора подключается к защищаемой части устройства, а другой конец заземляется. В нормальных условиях отвод импульсов остается в автономном режиме и не проводит ток. Но при ударе молнии воздушная изоляция ч/б разрядника ионизируется и проводит большой ток на землю.

Типы молниезащиты:

• Rod Gap P:это простейшая форма молниеотвода. Он состоит из двух стержней длиной 1,5 см, согнутых под прямым углом с зазором в ч/б. Один стержень подключен к линии, а другой к земле. Расстояние ч/б зазора и изолятора должно быть не менее 1/3 длины зазора, чтобы дуга не достигла изолятора и не повредила его. Как показано на следующем рисунке.                  

• Разрядник с рупорным зазором. Этот тип отвода перенапряжения состоит из двух роговых металлических элементов A и B, разделенных небольшим воздушным зазором. Эти рупоры сконструированы таким образом, что расстояние между ними постепенно увеличивается по направлению к вершине, как показано на рисунке. Эти рупоры установлены на фарфоровом изоляторе. Один конец подключен к линии с последовательным резистором R и дроссельной катушкой L, а другой конец эффективно подключен к земле.

• Многозазорный разрядник:этот тип грозового разрядника состоит из ряда металлических цилиндров, изолированных друг от друга и разделенных небольшими воздушными промежутками. Как видно из рисунка, первый цилиндр А подключен к линии, а другой к земле с помощью ряда резисторов. Соединение промежутков с землей с помощью ряда резисторов должно уменьшить влияние бегущих волн. Такие разрядники можно устанавливать там, где напряжение сети не превышает 33кВ.

• Разрядник выталкивающего типа. Этот тип грозового разрядника обычно используется в системах с напряжением до 33 кВ. Этот тип грозового разрядника также называют «защитной трубкой». Основные части ОГП показаны на рисунке. Первоначально разрядник состоит из стержневого зазора, последовательно соединенного со вторым зазором, заключенным в волоконную трубку. Зазор в волоконной трубке образован двумя электродами. Верхний конец соединяется с крышкой стержня, а другой конец соединяется с землей. Ограничитель выталкивающего типа может выполнять ограниченное количество  операции, так как во время каждой операции часть волокнистого материала израсходована.

• Разрядник клапанного типа:Наиболее важным и эффективным типом грозового разрядника является разрядник клапанного типа. Он состоит из двух узлов:1) последовательных разрядников 2) последовательно соединенных дисков нелинейных резисторов (из тирита или метросила). Нелинейные резисторы включены последовательно с разрядниками. Обе сборки заключены в герметичный фарфоровый контейнер, как показано на рисунке ниже.

Полное руководство для студентов EE | Как работает электрическая подстанция?

Как эффект короны может повлиять на воздушные линии электропередачи