Аппараты защиты от атмосферных перенапряжений

Атмосферные перенапряжения в контактной сети возникают при прямом попадании молнии или при разряде проходящего над контактной сетью заряженного облака. После разряда молнии сконцентрированные электрические заряды стремятся разрядиться на землю через устройства тяговой подстанции или находящийся на участке трамвайный вагон.

Грозовые разряды представляют большую опасность для электрооборудования, так как вследствие высокого потенциала (десятки и сотни тысяч вольт) может произойти пробой изоляции. Поэтому на трамвайных вагонах устанавливают специальные защитные устройства от перенапряжений - грозовые разрядники.

На троллейбусах защита от атмосферных напряжений не предусматривается ввиду больших трудностей отвода зарядов в землю. Защитные устройства от перенапряжений устанавливают только в контактной сети.

Общим принципом действия защитных устройств является то, что перенапряжения отводятся в землю при пробое воздушного искрового промежутка, минуя цепи вагона. Размер искрового промежутка рассчитывают так, чтобы он не оказывал влияния на работу схемы вагона при некотором повышении нормального напряжения контактной сети, но пробивался бы при опасном для электрооборудования напряжении (более 850 В).

На вагонах РВЗ-6М-2 и КТМ-5М-3 предусмотрен вентильный грозоразрядник РМВУ-0,55, на вагоне Т-3 типа GZM-0,9.

Разрядник (рис. 62) состоит из двух вилитовых дисков покрытых по бокам твердой изоляционной замазкой, скрепляющей их между собой и одновременно предотвращающей поверхностные разряды. Вилитовые диски расположены на магнитах 8 из бариевого феррита, также имеющих форму дисков. Между магнитами устанавливают комплект искрового промежутка 2, выполненный из медных и изоляционных шайб. Все устройство размещено в фарфоровом корпусе 6, который опирается на днище 9. Пружина 3 создает плотный контакт между деталями. К шпильке 5 подведен провод от токоприемника, а металлический фланец 1 соединен с рамой вагона (заземлен).

Принцип действия разрядника основан на свойстве вилита ¹ изменять сопротивление в зависимости от приложенного напряжения: при низком напряжении сопротивление внлита велико, а при повышении напряжения оно резко уменьшается. При напряжении контактной сети ток через разрядник не проходит, а в случае перенапряжений (более 850 В) ток свободно проходит через внлит, искровые промежутки пробиваются, попадая под повышенное на

¹ Вилит - материал, получаемый обжигом карбида кремния с добавкой глины п графита.

пряжение, диски заземляются и через разрядник идет импульсный ток в течение короткого промежутка времени (около 10 мкс). Когда ток равен нулю, разрядник отключается от земли, вилитовые диски восстанавливают свое сопротивление и так как напряжение контактной сети недостаточно для поддержания дуги в искровом промежутке, она гасится под действием магнитного поля постоянных магнитов и газов, которые выделяются внутренними изоляционными деталями при срабатывании разрядника. При перекрытии дисков и возникновении токов к. з. возникает опасность разрыва корпуса из-за чрезмерного повышения давления внутри разрядника.

Для предотвращения этого в днище 9 предусмотрен предохранительный клапан 10, срабатывающий при избыточном давлении 0,2-0,5 МПа. Разрядник имеет герметическое уплотнение из озоностойких резиновых прокладок 4, устанавливается он на крыше вагона на резиновых амортизаторах.