§ 30. Защита устройств автоматики, телемеханики и связи от атмосферных перенапряжений
Кабельные вставки и линейные трансформаторы. Кабельные вставки в воздушную высоковольтно-сигнальную линию СЦБ защищают от атмосферных перенапряжений вентильными разрядниками FV типа РВП независимо от ее длины по обоим концам стыка кабеля и линии (рис. 123). Заземляемые выводы разрядников, муфту, броню и оболочку кабеля на каждом конце соединяют друг с другом и присоединяют к заземлению высокого напряжения.
При воздействии прямых или косвенных разрядов молнии и срабатывании разрядников жила кабеля приобретает потенциал, равный сумме падений напряжения на сопротивлении заземлителя и на нелинейном сопротивлении разрядника. Поскольку заземлитель присоединен также к оболочке и броне кабеля, разность потенциалов между жилой и оболочкой кабеля будет равна остающемуся напряжению разрядника (33—55 кВ), которое значительно ниже импульсной электрической прочности изоляции кабеля. Одновременно при срабатывании разрядника жила соединяется с оболочкой кабеля, и они будут находиться почти под одинаковым потенциалом по отношению к земле.
Рис. 123. Схема защиты кабельной вставки в воздушную линию автоблокировки
При прямом ударе молнии кабельная вставка длиной 100 м с включенными с обоих концов разрядниками снижает атмосферные перенапряжения в 15—25 раз.
Pис. 124. Схема трехточечной системы зашиты линейного трансформатора типа ОМ
Линейные трансформаторы типа ОМ, от которых питаются перегонные и станционные сигнальные установки, а также освещаются служебные помещения, защищают от атмосферных перенапряжений по трехточечной системе (рис. 124). Причиной повреждения линейного трансформатора ЛТ является не абсолютный потенциал, под котором он может находиться при грозовых разрядах, а разность потенциалов, возникающая в данный момент на отдельных его элементах, а именно: между первичной (точка 1) и вторичной (точка 3) обмотками трансформатора, а также между одной из обмоток (точка 1 или 3) и металлическим корпусом (точка 2). Если на указанных элементах трансформатора ЛТ потенциал будет возрастать одновременно до одного и того же значения, то разность потенциалов между обмотками по отношению друг к другу, а также между каждой обмоткой и металлическим кожухом трансформатора будет равна нулю. При этом, несмотря на высокий потенциал, трансформатор повреждаться не будет.
Основными элементами такой защиты являются разрядники типа РВП, пробивной предохранитель F типа ΠП/Α-3 и заземлитель, с помощью которого заземляют разрядники и кожух линейного трансформатора.
Сущность трехточечной системы защиты заключается в следующем. Волна атмосферного перенапряжения, набегающая с линии, вызывает срабатывание разрядников FV тина РВП. В результате амплитуда волны срезается до напряжения, равного импульсному разрядному напряжению искровых промежутков разрядников (до 50 кВ в разрядниках типа РВП-10), а токи молнии, обусловленные атмосферными перенапряжениями, отводятся с провода в землю.
Вторичные силовые цепи напряжением 110,220 В защищают от атмосферных перенапряжений низковольтными вентильными разрядниками типа РВНШ-250, установленными в релейных шкафах.
Для защиты трансформатора типа ОМ от опасных токов перегрузки в силовую цепь напряжением 110 220 В включают (на зажимы ОХ) низковольтные автоматические выключатели типа АВМ-1 с номинальным током, равным номинальному току трансформатора ОМ. Автоматические выключатели типа ABM-1 устанавливают в кабельных ящиках.