Abstrakt

W monografii opisano wybrane zagadnienia związane z diagnostyką warystorowych ograniczników przepięć wykonanych z tlenku cynku ZnO. Spośród wielu metod diagnostycznych skupiono się głównie na problemach pomiaru prądów upływowych, których znajomość między innymi umożliwia bezinwazyjną diagnostykę ogranicznika w czasie jego eksploatacji. W celu prawidłowej oceny stanu ogranicznika tą metodą analizowano wyznaczanie składowej czynnej prądu upływowego, którą w praktyce określa się innymi technicznie sposobami dla ograniczników niskiego (nn), średniego (SN) i wysokiego napięcia (WN). W przypadku ograniczników nn, ze względu na prostą technicznie rejestrację prądu i napięcia, zaproponowano wyliczanie składowej czynnej prądu upływowego na podstawie mocy czynnej wydzielanej w kolumnie warystorów. Dla ograniczników SN i WN pomiar napięcia ogranicznika jest utrudniony i wymaga procedur pracy pod napięciem. W związku z tym stosowane są metody określania składowej czynnej wyłącznie na podstawie prądu upływowego, które szczegółowo omówiono w monografii. Spośród tych metod autor wybrał na podstawie licznych analiz teoretycznych i doświadczalnych optymalną metodę wektorów ortogonalnych. W czasie pomiarów charakterystyk warystora występuje wiele problemów metrologicznych. W związku z tym w niniejszym opracowaniu przedstawiono wyniki badań charakterystyk częstotliwościowych cęgów prądowych i przekładników napięciowych, które są głównym źródłem niedokładności oszacowania prądów upływowych ogranicznika i jego składowych. Dodatkowo, na podstawie wyników badań przeprowadzonych dla ograniczników niskiego napięcia, autor zaproponował własne algorytmy przeliczania otrzymanych wyników pomiarów na zdefiniowane wcześniej parametry odniesienia, określone przez napięcie sieci, temperaturę otoczenia oraz poziom harmonicznych w napięciu zasilającym. Algorytmy te zaproponowano w dwóch nowatorskich podejściach. Pierwsze z nich uwzględnia znajomość modelu badanego ogranicznika przepięć, określonego charakterystykami jego rezystancji i pojemności w funkcji częstotliwości i dodatkowo napięcia oraz temperatury. Charakterystyki tego rodzaju mogą być niekiedy udostępniane przez producentów ograniczników przepięć. Drugie podejście traktuje ogranicznik jako element nieliniowy o nieznanej charakterystyce. W związku z tym wyłącznie na podstawie pomiarów prądu upływowego należy określić prawidłowo jego składowe – rezystancyjną i pojemnościową, a następnie przeliczyć je na parametry odniesienia.

Autor (1)