Высокочастотные заградители серии ВЗ предназначены для обеспечения передачи сигналов противоаварийной автоматики (ПА), релейной защиты (РЗ),телефонной связи, телемеханики, промодулированных высокой частотой (24-1000 кГц) по фазовому проводу или грозотросу высоковольтной (10,35-750 кВ) линии электропередачи. Высокочастотный заградитель не обходим для исключения шунтирования высокочастотного сигнала обмоткой фазового трансформатора.
Заградитель представляет собой высокочастотный фильтр, который включается в рассечку провода высоковольтной линии электропередачи для предотвращения потерь высокочастотного сигнала.
Допускаемые условия эксплуатации
Заградители предназначены для работы в следующих условиях:
- в части воздействия климатических факторов внешней среды — для длительной работы в исполнении «У» и «ХЛ» категории I по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70; тип атмосферы II по ГОСТ 15150-69;
- окружающая среда не взрывоопасна, не содержит агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию, не насыщена токопроводящей пылью.
Конструкция
Основные составляющие конструкции высокочастотного заградителя — реактор, элемент настройки (ЭН), защитное устройство, предохраняющее ЭН от перенапряжений.
Реактор
Реактор производится из материалов, обеспечивающих его работоспособность в течение 25 лет и более, во всепогодных условиях. Реактор представляет собой катушку индуктивности, по которой протекает ток промышленной и высокой частоты. Конструкция открытого типа обеспечивает естественное охлаждение. Обмоточный провод в зависимости от условий эксплуатации и назначения заградителя: либо алюминиевый, либо медный. Реактор окрашивается специальным составом, обеспечивающим устойчивость к окружающей среде. Каркас реактора заградителя изготавливается из композитных материалов.
В СССР, в качестве материала каркаса реактора заградителя, применялся пластик древесно-слоистый ДСП Бэ (ГОСТ 13913-78), обладающий целым рядом уникальных свойств.
Производители высокочастотных заградителей в России и странах СНГ, к настоящему времени, также в основном применяют пластик ДСП Бэ.
В 2007 году на предприятии была проведена работа по всестороннему исследованию свойств пластика ДСП Бэ с точки зрения возможности его использования в качестве конструкционного материала каркаса высокочастотных заградителей с естественным воздушным охлаждением, с учетом повышающихся требований к надежности изделий и соответствия международным стандартам.
В результате установлено, что технологический уровень изготовления высококачественного пластика ДСП Бэ, достигнутый ранее в СССР, в настоящее время — утрачен. Изготавливаемый в настоящее время в России пластик ДСП Бэ не соответствует требованиям, предъявляемым к конструкционному материалу каркаса высокочастотных заградителей.
Одна из неудовлетворительных характеристик выпускаемого в настоящее время пластика ДСП Бэ — величина предельного водопоглощения, являющегося причиной существенной деформации элементов конструкции и прогнозируемого механического разрушения в результате совместного воздействия технологических нагрузок и циклического воздействия климатических факторов.
По итогам проведенной работы в качестве конструкционных материалов для реактора заградителя определены синтетические композитные материалы с «нулевым» предельным водопоглощением
и соответствующим набором электротехнических и механических свойств.
В настоящее время предприятием прекращено производство реакторов заградителей высокочастотных на основе пластика ДСП Бэ. Основным материалом для указанного производства является
стеклопластик марки СТЭФ, ГОСТ 12652-74.
Защитное устройство от перенапряжений
Заградители оборудованы ограничителями перенапряжений (ОПН), которые предназначены для защиты элемента настройки от перенапряжений. Основу конструкции ОПН составляютметаллооксидные
варисторы, имеющие существенно нелинейную вольт-амперную характеристику.
В нормальном рабочем режиме на ОПН воздействует фазное напряжение. Благодаря высокому электрическому сопротивлению нелинейных резисторов, ток через ОПН при этом определяется только собственной емкостью ограничителя и по величине составляет доли миллиампера.
При возникновении перенапряжений нелинейные резисторы переходят в проводящее состояние, протекающий через ограничитель ток возрастает на несколько порядков, достигая сотен и тысяч ампер, ограничивая при этом дальнейшее нарастание напряжения на выводах ОПН в точке его
установки. После снижения перенапряжения ограничитель возвращается в первоначальное состояние.
Элементы ОПН размещены в полностью закрытом корпусе и тем самым защищены от воздействий окружающей среды.
ОПН имеют ряд преимуществ по сравнению с ранее использующимися, для защиты от перенапряжений разрядниками:
Благодаря высокой нелинейности варисторов достигается быстрая реакция на импульсные переходные процессы с быстро нарастающим фронтом (грозовые перенапряжения).
Низкий и постоянный уровень защитного напряжения обеспечивает надежную защиту элемента настройки и самого заградителя в целом.
Из-за отсутствия искровых промежутков отсутствует дуга, вызывающая обгорание электродов и, соответственно, выход из строя разрядника.
В целом, использование ОПН в качестве защитного устройства взамен ранее применявшегося для этих целей разрядника позволяет существенно повысить надежность высокочастотного заградителя.
