TÌM HIỂU VỀ CHỐNG SÉT Ô XÍT KẼM ZnO TRƯỚC KHI LỰA CHỌN ...

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.pdf) (7 trang)

Trang chủ

Kỹ Thuật - Công Nghệ

Điện - Điện tử

TÌM HIỂU VỀ CHỐNG SÉT Ô XÍT KẼM ZnO TRƯỚC KHI LỰA CHỌN VÀ ĐƯA VÀO SỬ DỤNG

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (94.09 KB, 7 trang )

1TÌM HIỂU VỀ CHỐNG SÉT Ô XÍT KẼM ZnOTRƯỚC KHI LỰA CHỌN VÀ ĐƯA VÀO SỬ DỤNGTác giả: Trịnh Quang Khải2Hiện nay cái chống sét ô xít kim loại là ZnO đang được xử dụng rất nhiều trênlưới điện trung áp. Nhiệm vụ của các chống sét này là bảo vệ các thiết bị: chốngsét và chống quá điện áp thao tác. Người xử dụng cần phải thận trọng khi chọncác đặc tính của nó, phải xem xét khả năng làm việc, các đặc tính kỹ thuật vàcác thuộc tính của chống sét, xem đây như là một yếu tố đảm bảo tuổi thọ củacái chống sét, đặc biệt trong các vùng có môi trường không khí bị ô nhiễm.Cấu tạo nguyên lý làm việc.Chống sét kiểu ôxít kẽm ZnO về cơ bản gồm một chồng đĩa bằng ôxít kẽmnằm bên trong một vỏ cách điện có độ ổn định nhiệt cao. Định mức điện áp củachống sét quy định theo số đĩa ở bên trong chồng đĩa. Đặc tính duy nhất của ôxít kẽm là có đặc tuyến vol-am pe phi tuyến. Điện áp gần như là hằng số trênmột dải rộng các dòng điện chảy qua các đĩa khi chống sét chịu đựng các xungsét và các đột biến điện, đặc tính Vôn - Am pe hoàn toàn phi tuyến, có khả nănghấp thụ năng lượng cao. Với điện áp định mức của lưới điện chống sét hoàntoàn "không phóng điện". Nhưng khi điện áp đột biến tăng lên đến điện áp tớihạn lập tức chống sét chuyển ngay từ trị số điện trở lớn sang trị số điện trở nhỏtheo đặc tính V- A của chúng và cho dòng điện sét đi qua. Khi hết sét điện áp trởlại bình thường thì chống sét sẽ trở lại trạng thái có tính dẫn điện kém. Lúc nàyba cái chống sét không khác gì ba quả sứ đỡ cách điện.a- Đoạn đặc tính dưới.b- Điểm nhọn.c- Đoạn phi tuyến rõ rệt.d- Đoạn tuyến tính trên.A- Điểm làm việc có điệnáp thường xuyên.Hình 1. Đặc tuyến làm việc của chống sét ZnO3Để lựa chọn một cái chống sét ZnO thích ứng cho lưới điện cần phải chú ýcác đặc tính sau đây:1.Điện áp ấn định: Đặc trưng cho khả năng chịu đựng của cái chống sét vớiquá điện áp tạm thời (điện áp giữa pha với đất tạm thời tần số công nghiệp)2.Điện áp vận hành lâu dài cực đại: Cho biết khả năng vận hành lâu dài vớiđiện áp định mức của lưới điện (chịu điện áp pha tần số công nghiệp ở chế độxác lập).3.Dòng điện phóng định mức: Chọn cho phù hợp với mức độ dòng sét trênkhu vực đặt chống sét.4.Mức bảo vệ: Chỉ điện áp đỉnh của cái chống sét với dòng điện phóng địnhmức.5.Tỉ lệ của dòng điện cực đại với cấp phóng điện: Đặc trương cho biết khảnăng hấp thụ năng lượng của chống sét.6.Hình dạng biên độ và đường tản của vỏ: Xác định khả năng chịu đựngứng suất của vỏ chống sét khi đặt ngoài trời.7.Cấp hạn chế quá điện áp (đối với chống sét loại vỏ sứ): Đặc trưng chomức chịu đựng của chống sét đối với các ngắn mạch ngoài.Sau khi xem xét các đặc tính trên của chống sét thì hãy dùng các sổ tay kỹthuật của các nhà chế tạo để chọn chống sét.Hình 1. Hình ảnh của các chống sét van41. Đường kính của điện trở phi tuyến ô xít kẽm (đường kính có liên quan đếndòng điện phóng định mức, dòng điện cực đại hoặc cấp phóng điện của đườngdây)2. Chiều cao của điện trở phi tuyến (có liên quan đến điện áp danh định làmviệc lâu dài cực đại, mức bảo vệ).3. Hình dạng vỏ (Hình dạng tán sứ, đường cong tán sứ, cấp giới hạn điện áp).Ngoài ra còn phải xem xét thêm:Môi trường đặt chống sét có bị ô nhiễm không, chống sét có phù hợp với vịtrí lắp đặt không? hoặc có đáp ứng được yêu cầu đặc biệt không (như lắp tại bêncạnh thân máy biến áp dầu…)?Chống sét ZnO bảo vệ tốt hơn so với loại SiO, không dùng bộ nổ mắc nốitiếp. Điện áp giới hạn tác động phụ thuộc vào dạng sóng quá điện áp và đặc tínhdòng điện áp rất phi tuyến, nhất là ở giới hạn dòng điện lớn. Kích thước và trọnglượng của chống sét ZnO nhỏ hơn. Do nó có khả năng hấp thụ rất mạnh nên chophép giảm một cách đáng kể thể tích tác dụng. Khả năng chịu đựng của ZnO tốtngay ở vùng bị ô nhiễm, tại đó có thể xảy ra mức báo sai của tín hiệu bộ nổ bêntrong chống sét SiO. Chống sét ZnO có vỏ nhựa có kích thước rất nhỏ gọn, trọnglượng chỉ bằng 1/2 chống sét kiểu vỏ sứ, có độ bền về cơ và điện. Do vỏcủa nó có khả năng đàn hồi hơn chống sét ZnO vỏ sứ nên chống sét ZnO có vỏnhựa không bị ảnh hưởng của những chấn động và va chạm từ bên ngoài. Trongđiều kiện bị hư hỏng chống sét ZnO có vỏ nhựa có khả năng chịu đựng về cơhọc rất tốt, không tạo ra những mảnh vỡ gây nguy hiểm cho người cho thiết bị ởgần.Nhận biết được những ưu điểm của chống sét ZnO vỏ nhựa tổng hợp sẽ giúpcho người xử dụng dễ dàng lựa chọn một bộ chống sét theo đúng ý muốn.5Lưu ý rằng:Sự phân bố điện trường dọc theo chống sét sẽ bị thay đổi khi có mặt của cáctấm lắp ráp, khoảng cách cái chống sét và các thiết bị điện có nối đất hoặc khôngnối đất.Trong vận hành sẽ có hai sự lựa chọn khác nhau:1.Nếu chọn loại chống sét có ngắt tự động thì khi có một hư hỏng trong nội bộchống sét thì không gây ra mất điện lưới, nhưng ngược lại không thể kiểm soátđược cái chống sét hỏng đó đã được thay thế chưa. Điều này sẽ gây nguy hiểmcho các thiết bị điện cần được bảo vệ chống sét vì lúc này chống sét không còntác dụng nữa.2.Nếu ưu tiên cho cho chế độ vận hành liên tục thì nên chọn loại chống sét cócái báo sự cố, nhờ đó mà xác định cái chống sét nào bị hỏng để xử lý và đóngđiện lưới trở lại nhanh nhất.Ô nhiễm môi trường là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến sự phân bố điện trườngdọc theo cái chống sét. Khi chế tạo người ta buộc phải tính đến khả năng chịuđiện áp của vỏ chống sét. Sự phân bố bên trong gần như là tuyến tính do điệndụng lớn của lớp Varisto “điện trở biến đổi theo điện áp”, trong khi đó sự phânbố điện áp bên ngoài của vỏ chống sét rất không đều vì nó bị ảnh hưởng của sựHình 1. Hình dạng chống sét ô xít kim loại có điện áp ấn định là 24kV1. chống sét SiO vỏ sứ kiểu thẳng đứng.2. chống sét ZnO vỏ nhựa kiểu thẳng đứng.3. chống sét ZnO vỏ nhựa kiểu nằm ngang.6ô nhiễm và mức độ ẩm và khô trên bề mặt của cách điện chống sét. Sự tương táccủa hai lớp điện trường này của chống sét ZnO đã được các nhà chế tạo tính đếnvà giải quyết. Các chống sét loại SiO có bộ nổ bên trong rất nhạy cảm với ônhiễm, sự biến thiên của điện áp phân bố trên mặt vỏ là nguyên nhân gây ra vụnổ chống sét ngay cả khi có điện áp vận hành. Đối với cái chống sét ô xít kẽmZnO đặt ở những vùng ô nhiễm có nguy cơ phóng điện vầng quang, nhưng vớichống sét ZnO thì hiệu ứng tự bảo vệ do điện dung cao sẽ hạn chế được phóngđiện vầng quang. Các nhà chế tạo sẽ cho ra đời các chống sét có chiều dài dòngrò lớn, có hình dạng và bề rộng của các cánh cách điện phù hợp với vùng bị ônhiễm.Quá tải nhiệt thường xuyên sẽ làm suy giảm tuổi thọ của chống sét, trong vậnhành đôi khi sẽ xảy ra sự tăng nhiệt độ. Bình thường thì dòng điện điện dụng điqua chống sét là Ic < 1mA , sự phân bố điện áp trên các varisto là đều nhau. Đốivới các chống sét ở điện áp cao hơn 220kV người ta còn làm thêm quả cầu kimloại phía trên (để tạo ra điện dung ký sinh) phối hợp với vòng kim loại đẳng thếđể tạo ra sự phân bố điện áp gần tuyến tính.Trong vùng có ô nhiễm thì dòng điện rò đi qua bề mặt chống sét là rất lớn, cáclớp bẩn đọng trên bề mặt chảy từ trên xuống dưới dẫn đến sự mất cân bằng vềđiện áp giữa các chống sét. Sự tăng nhiệt độ trong điều kiện ô nhiễm có thể làmtăng quá tải nhiệt của các chống sét ở điện áp làm việc thường xuyên.Qua thực tế theo dõi thì sự quá tảinhiệt ít xảy ra đối với chống sét ZnOtrong môi trường ô nhiễm.Hình 2. Lớp bẩn bám trên bề mặt chống sét7Sự phóng điện này gây ra hậu quả làm hỏng bề mặt các đĩa ô xít kẽm dẫn đếntăng điện dẫn suất γ (m/Ωmm2) trên bề mặt chống sét làm giảm tuổi thọ củachống sét. Điện trường hướng kính có thể tạo nên hiệu ứng hóa học dẫn đến sựthay đổi lớn của các tổ chức chất khí bên trong chống sét tạo nên các sản phẩmmới như CO2, NO2, NH4. Hiệu ứng phụ này sẽ gây ra sự hóa già của các varistoÔ xít kẽm trong thời gian vừa phải và lâu dài.Các hãng chế tạo thiết bị điện nổi tiếng trên thế giới đã nghiên cứu khắc phụcđược sự phóng điện do điện trường hướng kính gây nên, các Varisto Ô xít kẽmthế hệ mới có thể chịu được các phóng điện trên từng phần nhỏ nhờ có việc lựachọn thích hợp các vật liệu phủ trên bề mặt.− Về các chống sét ZnO và SiO cũng còn khá nhiều điều cần phải xem xétđến. Bạn đọc có thể tìm hiểu thêm những trang thông tin khác, nhất làtrong các trang thông tin về công nghệ mới (New technology”. Chúc cácbạn thành công.Tác giả bài viết rất mong có dịp được trao đổi với các bạn đồng nghiệp. Mọithông tin xin liên hệ theo địa chỉ: Trịnh Quang Khải, khoa Hệ thống điệnTrường Đại học Điện Lực, 235 phố Hoàng Quốc Việt, TP.Hà Nội. TL:04.9715230, 04.2010226.Sự hóa già của chống sét cũnggiống như thuộc tính của tất cảcác vật cách điện khác. Bìnhthường thì sự chênh lệch điện ápcủa hai lớp điện áp trong và ngoàicủa chống xét gần như là tuyếntính. Nhưng nếu vỏ chống sét bịbẩn do ô nhiễm thì xuất hiện mộtđiện trường hướng kính đi ngangqua chống sét. Đây là nguyênnhân dẫn đến sự phóng điện từngphần trong chống sét ngay cả khiít ô nhiễm.Hình 3. Sự chênh lệch điện áptại hai điểm gần nhau của chống sét

Tài liệu liên quan

Tìm hiểu về công tác hạch toán kế toán Lao động- Tiền lương và các khoản trích theo lương ở Công ty XD phát triển hạ tầng và SXVLXD Hà Tây
- 57
- 490
- 0
bản sơ thảo về thiết kế và đưa vào sử dụng website, cổng thông tin
- 14
- 940
- 1
Tìm hiểu về mạng không dây, an ninh bảo mật mạng không dây và các biện pháp bảo mật
- 58
- 1
- 25
Tìm hiểu về công tác hạch toán kế toán Lao động- Tiền lương và các khoản trích theo lương ở Công ty XD phát triển hạ tầng và SXVLXD Hà Tây
- 56
- 285
- 0
Tìm hiểu về sốt virut ở trẻ em
- 5
- 596
- 1
Báo cáo " Tìm hiểu về Công đoàn ở Italy" pdf
- 15
- 756
- 0
Đại số quan hệ và quan điểm sử dụng null value trên một mô hình cơ sở dữ liệu mở. pdf
- 10
- 823
- 3
Hoàn thiện công nghệ, chế tạo, lắp ráp và đưa vào sử dụng dây chuyền làm sạch và sơn kết cấu tổng quan đoạn phục vụ đóng tàu chở dầu thô 100 000 t
- 124
- 707
- 0
Khóa Luận Tốt nghiệp “Bước đầu tìm hiểu về hát Dô ở xã Liệp Tuyết, huyện Quốc Oai, thành phố Hà Nội” pot
- 70
- 839
- 2
Tìm hiểu về dị tật ở tai bé ppt
- 3
- 308
- 0