Bài giảng Khí cụ điện cao áp - Thiết bị chống sét

KHÍ CỤ ĐIỆN CAO ÁP
THIẾT BỊ CHỐNG SÉT
KHÁI NIỆM CHUNG
Thiết bị chống sét là khí cụ điện dùng để bảo
vệ các thiết bị điện, tránh được các hòng hóc
cách điện do quá điện áp cao từ khí quyển
(thường do sét ) tác động vào. 
Muốn dẫn được xung điện áp cao do sét gây
nên xuống đất, một đầu thiết bị chống sét được
nối với đường, đầu kia nối đất.
CÁC YÊU CẦU CHÍNH
 Đặc tính bảo vệ V-s của thiết bị chống sét phải nằm
dưới đặc tính bảo vệ của cách điện
 Thiết bị chống sét không được tác động nhầm khi có
quá điện áp nội bộ.
 Điện áp dư sau khi chống sét tác động phải thấp, 
không gây nguy hiểm cho cách điện của thiết bị được
bảo vệ Udư = Is.RXK
CÁC YÊU CẦU CHÍNH
 Nhanh chóng hạn chế và dập tắt hồ quang điện
do dòng điện ngắn mạch chạm đất tạo ra
 Có tuổi thọ (số lần đóng cắt) cao.
Dựa vào nguyên lý làm việc ta có khe hở
phóng điện, chống sét ống, chống sét van và
chống sét oxyt kim loại.
CHỌN CHỐNG SÉT
 Điên áp định mức của chống sét phả bằng điện 
áp điện mức của lưới
 Chống sét điện áp DC và chống sét điện áp AC
 Dòng điện ngắn mạch của lưới tại điểm đặt 
chống sét phải nhỏ hơn dòng ngắn mạch mà
chống sét có thể chịu được
KHE HỞ PHÓNG ĐIỆN
KHÁI NIỆM CHUNG 
 Khe hở phóng điện là thiết bị chống sét đơn
giản nhất gồm 2 điện cực, trong đó có một
điện cực nối đất còn điện cực kia nối với
mạch điện. 
 Khi làm việc bình thường khe hở cách ly
những phần tử mang điện với đất. Khi có
sóng quá điện áp chạy trên đường dây, khe
hở sẽ phóng điện và truyền xuống đất.
KHÁI NIỆM CHUNG
 Loại thiết bị này đơn giản, rẻ tiền. Song vì nó
không có bộ phận dập hồ quang nên khi nó
làm việc bảo vệ rơle có thể cắt mạch điện. 
 Vì vậy khe hở phóng điện thường chỉ được
dùng làm bảo vệ phụ hay làm một bộ phận
trong các loại chống sét khác
Khe hở phóng
điện
CHỐNG SÉT ỐNG (CSO)
CẤU TẠO
Disconnecting 
device
Line connector
arrangement
CẤU TẠO
S1
S21
2
1. Vỏ chống sét ống
2. Điện cực
S1, S2 khe hở
phóng điện
CẤU TẠO 
1. Điện cực ngoài, 2. Mũi kim loại, 3. Vỏ ống, 4. Điện cực kim loại,
5. Bulông, 6. Điện cực hình xuyến, 7. Ống kim loại, 8. Lá chắng, 
l1 khoảng cách phóng điện chính, l2 khoảng cách phóng điện phụ
NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC
 Chống sét ống gồm 2 khe hở phống điện
S1và S2. Trong đó khe hở S1 được đặt trong
ống làm bằng vật liệu sinh khí như
fibrôbakêlit vinipơlát. 
 Khi có sóng quá điện áp S1và S2 đều phóng
điện. Dưới tác dụng của hồ quang, chất sinh
khí phát nóng và sản sinh ra nhiều khí làm
cho áp suất trong ống tăng lên đến hàng
chục ata và thổi tắt hồ quang.
NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC 
 Khả năng dập hồ quang của CSO rất hạn
chế. Ứng với một số dòng điện giới hạn nhất
định, nếu dòng điện lớn hồ quang không bị
tắt gây ngắn mạch tạm thời làm cho bảo vệ
rơle có thể cắt mạch điện.
 Chống sét ống chủ yếu dùng để bảo vệ
chống sét cho các dường dây có truyền tải
công suất thấp và không treo dây chống sét .
CHỐNG SÉT VAN (CSV)
CẤU TẠO 
1. Lò xo chịu nén, 2. Vòng đệm
3. Mặt bích kim loại
4. Vỏ cách điện, 5. Điện cực
6. Điện trở phân áp
7. Điện trở phi tuyến,8. Đế chống sét
b. Khối khe hở
9. Vòng đệm mica, 10. Vỏ cách điện
11. Lớp điện cực, 
12. Tấm ép kim loại
CẤU TẠO 
Bộ phận chủ yếu của chống sét ống là cột
chuỗi các khe hở phóng điện ghép nối tiếp với
cột chuỗi các điện trở phi tuyến được đặt trong
vỏ cách điện kín. 
Điện cực trên là mũ của cách điện nối với
dây dẫn, còn điện cực dưới đáy được nối với
đất.
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 
 Khi có quá điện áp cao, khe hở trong van chống
sét bị phóng điện qua chồng điện trở vilít, được
chế tạo từ các hạt cacbuasilic, có phủ lớp SiO2. 
 Khi có điện áp lớn đặt lên chồng điện trở phi 
tuyến thì điện trở sẽ giảm nhiều nhanh chóng
dẫn dòng điện xung xuống đất.
 Khi dòng điện xung hết, dòng xoay chiều với
tần số công nghiệp chạy theo, song điện áp thấp
so điện áp xung, điện trở phục hồiở giá trị lớn, 
giảm dòng điện xoay chiều . 
ĐẶC TUYẾN V-A 
300
200
100
kV
5000 100000 A
0