Proprietati energetice ale descarcatoarelor

Proprietati energetice ale descarcatoarelor

1          Capacitatea de absorbtie a energiei si timpul de racire

Pentru ca descarcatorul sa functioneze bine, energia pe care o poate absorbi trebuie sa fie mai mare decit solicitarea probabila din timpul exploatarii. Cea mai mare solicitare este in cazul unui impuls de curent de mare amplitudine (65 kA si respectiv 100 kA). Rezolvarea unei asemenea incercari trebuie, din acest motiv,demonstrata prin niste incercari speciale.

In orice caz, descarcatoarele se incalzesc considerabil cind descarca un curent de trasnet foarte mare. Intre doua asemenea solicitari, descarcatorul are nevoie de un timp adecvat de racire. Aceasta limitare nu are practic importanta, probabilitatea ca acelasi descarcator sa conduca un al doilea curent de trasnet foarte mare intr-un timp mai mic decit intervalul necesar racirii este foarte mica. Acesta este si motivul pentru care modelul de proba este lasat sa se raceasca la 60⁰C intre impulsurile de curent la incercarile de tip cu impulsuri de curent de mare amplitudine. 6

Timpul de racire necesar depinde de temperatura mediului ambiant si de marimea tensiunii de serviciu. El creste cu temperatura si cu tensiunea. Timpul de racire este propriu fiecarui tip de descarcator si poate fi obtinut de la producatori prin cerere directa.

2          Curent nominal de descarcare si capacitate de absorbtie a energiei

In retelele de m.t., descarcatoarele cu curent nominal de descarcare de 5 kA s-au dovedit suficient de sigure. Capacitatea de absorbtie a energiei la tipurile cu 1,5 kJ/kV U_c este cu mult peste valoarea solicitarilor probabile din retea, daca nu se includ valorile extrem de mari ale curentilor de trasnet. Acestia ar fi descarcati tot de catre descarcator. Totusi, probabilitatea aparitiei lor este foarte mica, ei putind sa apara numai in cazul unei lovituri directe pe descarcator.

In cazul liniilor pe stilpi de lemn, chiar si lovituri foarte indepartate pot conduce la curenti relativ mari prin descarcator. Daca U=3000 kV este tensiunea de conturnare a liniei fata de pamint si Z=450 W este impedanta caracteristica a conductorului, din ecuatia (3) rezulta ca ne putem astepta la curenti pina la 13 kA prin descarcator. In descarcatoarele cu I_n=5 kA, acesti curenti produc o tensiune reziduala cu pina la 5% mai mare decit U_p. Din aceasta cauza protejarea echipamentului ar fi imperfecta. De exemplu, daca acesta este situat la capatul unei linii electrice de 10 km lungime, ar fi supus acestei tensiuni marite o data la trei ani. Acesta este motivul pentru care unele firme includ in sortimentul descarcatoarelor de m.t. si tipuri cu curentul lor nominal de descarcare de 10 kA. Folosirea lor este recomandata in locurile unde sunt pretentii mari in ceea ce priveste solicitarile, siguranta in functionare a sistemului si nivelul de protectie.

Aceasta situatie se intilneste in cazul:

-regiunilor cu descarcari atmosferice frecvente;

-liniilor pe stilpi de lemn sau beton, cu console nelegate la pamint;

-descarcatoarelor in carcasa de portelan amplasate in zone cu circulatie frecventa;

-protejarii motoarelor, generatoarelor si cablurilor;

-in zone cu poluare industriala intensa sau la distanta mai mica de 1000 m de mare.

In cazurile in care se recomanda descarcator de 10 kA, este avantajoasa o capacitate de absorbtie a energiei mai mare. Din acest motiv, aceste descarcatoare sunt construite sa suporte cel putin 2,5 kJ/kV U_c.

Particularitatile anumitor echipamente electrice, ca de exemplu:

-cuptoare cu arc;

-baterii mari de condensatoare;

-portiuni extinse de cabluri;

-masini rotative foarte scumpe

pot sa necesite o capacitate de absorbtie si mai mare. In aceste cazuri sunt de preferat tipuri speciale cu posibilitati de absorbtie a energiei de 8 kJ/kV U_c.