Искровой разрядник для авто

Техническое описание
и инструкция по эксплуатации.

ВНИМАНИЕ! На разряднике присутствует высокое напряжение до 25 кВ, что представляет опасность. Запрещается во время проведения работ касаться руками или предметами разрядника!

1. Описание и работа.

1.1. Назначение.
«ММ-ВР-01» используется для проверки:
— модулей зажигания 42. 3705 (или аналогичных);
— катушек зажигания 043.3705 (или аналогичных);
— высоковольтных проводов в режиме искрообразования, как на автомобиле, так и при предпродажной проверке систем, модулей и катушек зажигания и высоковольтных проводов.

1.3. Устройство.
Разрядник представляет собой пластмассовый корпус, в котором находятся: два искровых промежутка 15…16 мм (23…24 кВ) и 6…7 мм (15…16 кВ), четыре вывода для подстыковки ВВ проводов,
На цветной наклейке корпуса разрядника выводы для подключения ВВ проводов для удобства пользователя объединены в один квадрат и помечены цветным маркером:
Верхний левый- красным, верхний правый –зеленым, нижний левый- черным, нижней правый – коричневым.

(два из них нижних, черный и коричневый – заземляются на массу автомобиля зажимом типа «крокодил»). При работе искрообразование может непосредственно наблюдаться в окошках разрядников.

1.4. Методика проверок.
Проверка модулей и катушек зажигания в полном объеме с использованием разрядника «ММ-ВР-01» возможна только при наличии специального стендового оборудования для тестирования ИМ, в данном случае оборудования из комплекта Мотор-Мастер
Методика проверки общая для модуля зажигания 42. 3705, катушек зажигания 043.3705

Внимание! Запрещается включение стенда при неподключенном разряднике, это может привести к внутреннему пробою катушек зажигания модуля и выхода их из строя!
Заземление одновременно обоих выводов катушек зажигания – 1 и 4 или 2 и 3 – может привести к пробою внутри катушки и выходу ее из строя!
Для удобства в использовании, основные схемы подсоединения ВВ проводов изображены на лицевой цветной наклейки прибора в виде пиктограмм с надписями ТЕСТ 1— ТЕСТ 4

В схематичных изображениях тестов, цвета окружностей, в которых указывается номер ВВ провода, подключенный к соответствующему выводу модуля или катушки зажигания, соответствует цветовому маркеру ВВ вывода разрядника.

2) Отключите от модуля разъём управления катушкой от ЭБУ и подстыкуйте 4х-контактный (если тестируете модуль зажигания) или 3-х контактный (если тестируете сдвоенную катушку зажигания) разъём кабеля тестирования модулей и катушек зажигания из комплекта Мотор –Мастер.

3) Подключите кабель к адаптеру Scan Master USB, а двойной кабель питания адаптера к аккумуляторной батарее автомобиля, соблюдая полярность (красный зажим – к «+12В», черный – к «-12В»).
4) Включите режим проверки модулей и катушек зажигания. Измените частоту генерации стенда от минимума к максимуму.
5) При наличии искрообразования на обоих разрядниках отключите стенд и поменяйте местами ВВ провода 1 и 2, оставив 3 и 4 заземленными. Схемотехническое изображение такого подключения соответствует пиктограмме ТЕСТ 2
6) Включите стенд. Измените частоту генерации стенда от минимума к максимуму.
7) При наличии искрообразования на обоих разрядниках отключите стенд, подключите ВВ согласно пиктограмме ТЕСТ 3 для проверки катушек зажигания модуля при протекании тока искры в обратную сторону с целью выявления короткозамкнутых витков.
8) При наличии искрообразования на обоих разрядниках отключите стенд, поменяйте местами ВВ провода 3 и 4, оставив 1 и 2 заземлёнными.. Схемотехническое изображение такого подключения соответствует пиктограмме ТЕСТ 4. Выполните п.6.
• Если во всех четырех проверках с по парной переменой ВВ проводов на разряднике 23…24кВ будет искрообразования во всем диапазоне частот генератора стенда, то модуль полностью исправен, не имеет короткозамкнутых витков и развивает номинальную мощность искры.
• Если модуль развивает только напряжение 15…16кВ, а на разряднике 23…24кВ искрообразование отсутствует или наблюдаются пропуски в искрообразовании, то модуль не соответствует ТУ и может давать пропуски зажигания зимой и при пуске двигателя.
• Если искра 23…24кВ пропадает (или наоборот – появляется) при смене местами ВВ проводов 1–4 и 2–3, или в искрообразовании появляются пропуски (особенно это заметно при малых оборотах), то в обмотке катушки зажигания внутри модуля есть короткозамкнутые витки или межвитковый пробой, модуль является неработоспособным.
• Если искра 23…24кВ пропадает (или наоборот – появляется) при смене местами ВВ проводов 1 и 2, то это говорит о неисправности ВВ провода; какого именно – определяют экспериментально поочередной заменой ВВ проводов.

2. Меры безопасности.
1) Разрядник следует размещать, чтобы исключить контакт с легко воспламеняющимися предметами.
2) На разряднике присутствуют напряжения 15…16кВ и 23…24кВ. Во время работы запрещается прикасаться к ВВ проводам и разряднику руками или предметами. 3) Тщательно выполнять последовательность действий при работе со стендовым оборудованием – т.е. сначала подстыковывать разрядники, разъем модуля, а потом питание стенда, для обеспечения нагрузки модуля и исключения внутреннего пробоя в катушках зажигания.

3. Техническое обслуживание.
3.1. Следите за чистотой разрядника. Между ВВ выводами не должно быть токопроводящих веществ (жидкостей или угольных дорожек) по которым может пройти ВВ разряд.
3.2. На период хранения без использования по назначению ВВ выводы разрядника покрывайте для защиты от коррозии густой смазкой, тонким слоем (типа солидол).
3.3. В случае износа разрядника следует подкорректировать зазоры, для чего отвернуть ВВ выводы, подрегулировать зазоры и завернуть ВВ выводы на место.

4. Хранение и транспортирование.
Хранение и транспортирование стенда в упаковке может осуществляться в помещениях и в закрытом транспорте, в которых место хранения защищено от попадания влаги и механических воздействий, во всем диапазоне рабочих температур.

6. Гарантии изготовителя.
6.1. Гарантийный срок эксплуатации – 12 месяцев со дня продажи изделия потребителю.
6.2. Гарантийный срок хранения со дня выпуска до даты продажи – 24 месяца.
6.3. Ресурс работы – 10 лет со дня выпуска.

ВНИМАНИЕ! Предприятие – изготовитель не несёт гарантийных обязательств в случае:
— наличия явных механических повреждений.

Источник

Как работают искровые разрядники?

В линиях электропередачи из-за атмосферных явлений, а также процессов коммутации, нередко возникают импульсные перенапряжения. Импульсные перенапряжения из-за атмосферных явлений могут возникать также в проводных системах связи на медных кабелях, а также антенных сооружений систем радиосвязи. Резкие броски напряжения способны разрушать изоляцию проводов. Также указанные явления могут приводить к выходу аппаратуры из строя. Для борьбы с перенапряжениями применяются устройства, именуемые разрядниками. Их задача — быстро соединить линию подвергшеюся опасности с заземлением, тем самым «сбросить» разрушительный электрический заряд. Ни электромеханические системы (реле), ни даже устройства с микропроцессорным управлением не способны заменить простые и дешевые разрядники, отличающиеся от прочих «выключателей» высоким быстродействием.

Защитные устройства с нелинейным сопротивлением (варисторы) часто также относят к разрядникам, хотя принцип их работы другой

Наиболее массовый класс разрядников, исторически появившийся первым — так называемые искровые разрядники. В их основе лежит явление электрического разряда в газе, отсюда и появилось слово «разрядник». Сейчас для защиты изоляции и аппаратуры используют также твердотельные устройства, обладающие нелинейным сопротивлением (варисторы) — при росте напряжения, приложенного к электродам, сопротивление резко падает. Такие устройства также называют разрядниками, хотя никакого разряда в них физически не происходит. Мы расскажем о принципе работы именно искровых разрядников.

Устройство искрового разрядника

Конструкция типичного искрового разрядника содержит в себе следующие основные элементы: герметичную камеру, заполненную газом, электроды, устройство гашения дуги.

Когда напряжение на электродах не выше порогового значения, разрядник находится в состоянии покоя. Внутреннее сопротивление (до 1 ГОм) в этом режиме можно считать бесконечно большим.

При увеличении напряжения выше порогового значения на электродах в газе возникает сначала тлеющий разряд, в результате чего напряжение на выводах падает до 80 В. При этом газ разогревается, растет ток через него, что быстро приводит к возникновению дугового разряда, когда внутри устройства образуется плазменный канал низким сопротивлением. После перехода в данное состояние через разрядник протекает значительный ток (до 150 килоампер), а напряжение на выводах падает до значения около 20 В.

Одноразовые и самовосстанавливающиеся разрядники

Одноразовый искровой разрядник не сможет защитить изоляцию и аппаратуру от повторного действия молнии. После завершения своего действия он представляет собой перемычку с сопротивлением, близким к нулю. В сетях электропитания такая перемычка вызывает срабатывание защиты, отключающей подачу электроэнергии. В телекоммуникационных сетях прерывается связь, что вызывает срабатывание сигнализации. После получения сигнала об обесточивании или прерывании связи на место выезжает специалист, заменяющий одноразовый разрядник.

Простейший вариант реализации одноразового разрядника — электроды внутри камеры, выполненные из металла, который расплавляется под действием высокой температуры. Более сложный вариант — перемычка, закрепленная на стенке камеры каплей легко плавящегося металла. При дуговом разряде эта капля расплавляется и перемычка соединяет электроды. Вероятно, вы уже догадались о том, что одноразовый искровой разрядник не самое лучшее решение для защиты электрических линий и устройств.

Самовосстанавливающийся искровой разрядник способен возвращаться в состояние покоя ограниченное число раз. Иногда такой разрядник используют совместно со счетчиком срабатываний, который позволяет оценить грозовую нагрузку и ожидаемый срок службы устройства.

Проблемы технической реализации

Основной проблемой при построении самовосстанавливающегося искрового разрядника является необходимость гашения дуги. Дело в том, что процесс дугового разряда является самоподдерживающимся. После того, как импульс прошел, плазменный канал продолжает существовать какое-то время, при этом защищаемая линия замкнута на землю. Если канал не погасить, сработает защита линии от короткого замыкания, что в общем случае нельзя допустить. А, если речь идет о телекоммуникационных применениях, то прерывается связь. В добавок ко всему, от нагрева разрядник просто разрушается. Для гашения дуги используются разнообразные средства, по конструкции которых и различаются типы искровых разрядников.

Другая проблема — защита симметричной линии, что особенно актуально для использования в телекоммуникационной отрасли. Оба провода защищены путем соединения их разрядниками с «землей». Из-за разницы параметров разрядников может возникнуть ситуация, когда один разрядник сработает, а другой нет, что может только усугубить ущерб от импульсных перенапряжений. Поэтому для защиты симметричных линий применяются трехэлектродные разрядники (не путать с управляемыми разрядниками, которые также имеют три электрода). Они представляют собой фактически два разрядника в виде одного устройства и с общем выводом «земли», выполненные в едином производственном цикле. Благодаря этому их технические характеристики полностью идентичны.

Методы гашения дуги

Обеспечение гашение дуги в заданный промежуток времени может быть обеспечено применением специального газа, который подавляет электрическую дугу при силе тока ниже порогового значения. Но на практике такой способ применяется редко, недостатком подобных разрядников является низкая стабильность ресурса использования. То есть, количество возможных срабатываний можно наперед определить только приблизительно.

Трехэлектродный разрядник с термореле производства компании CITEL

Более распространенный способ, когда речь идет о телекоммуникационных применениях — разрядник с термореле. В таких разрядниках используются прочные электроды, способные выдержать многократное срабатывание. Параллельно разряднику включается термореле. При возникновении дугового разряда камера нагревается и термореле срабатывает, шунтируя разрядник. Напряжение на разряднике падает до нулевого значения и дуговой разряд прекращается. После охлаждения термореле его контакты размыкаются и разрядник переходит в состояние покоя. Разрядники с термореле выдерживают до 10 срабатываний.

В вентильном разряднике для гашения дуги используется нелинейное сопротивление

На протяжении многих десятилетий на электрических сетях широко используются вентильные разрядники. Они представляют собой последовательно соединенный газовый разрядник и нелинейное сопротивление. В нашей стране обычно используются сопротивления из вилита — композиционного материала на основе карбида кремния. Сопротивление вилитового резистора тем меньше, чем больше сила тока. Когда происходит импульсное перенапряжение и срабатывает разрядник, сила тока через резистор резко возрастает и его сопротивление снижается. Но когда импульс прошел и продолжается самоподдерживающийся дуговой разряд, сила тока падает, сопротивление резистора возрастает, что приводит к уменьшению напряжения на контактах разрядника. Таким способом гасится дуговой разряд. Вентильный разрядник выдерживает до 20 срабатываний.

Разновидностью вентильного разрядника является магнитовентильный, где для гашения дуги дополнительно используется магнитное поле.

Несколько выбивается из общего ряда трубчатый разрядник, который также относится к искровым. В нем камера не является герметичной и заполнена твердым веществом — поливинилхлоридом. «Земля» выполнена в виде трубки, другой электрод выполнен в виде стержня, коаксиально расположенного в этой трубе. При искровом разряде в толще поливинилхлорида вырабатывается газ, стремящийся выйти наружу. Течение газа осуществляет гашение дуги. Трубчатые разрядники выдерживают до 10 срабатываний. Их основное преимущество — дешевизна, но в остальном их характеристики находятся не на самом высоком уровне, поэтому такие разрядники постепенно заменяют твердотельными.

Специальные типы разрядников

Выпускаются управляемые разрядники, имеющие три электрода. Они используются не для защиты оборудования, а для коммутации больших импульсов энергии. Третий электрод нужен для управления током, текущим между двумя другими электродами.

Для защиты изоляторов ЛЭП применяются длинно искровые разрядники, основанные на принципе скользящего разряда. Этот тип разряда возникает на диэлектрической поверхности и не может переходить в дуговой разряд, что отменяет необходимость в дугогасительных устройствах. В последнее время на смену длинной искровым разрядникам приходят мультикамерные, в которых гашение дуги происходит потоком газа, вырабатываемом при разряде. Как длинно искровые, так и мультикамерные разрядники были изобретены российскими учеными.

Выводы

Искровые разрядники находят свое применение как недорогие надежные устройства, способные выдерживать большие нагрузки. В телекоммуникационных приложениях использование варисторов ограничено из-за высокой емкости. В то же время, целесообразность их использования во многом упирается в экономику. Вентильный разрядник — дорогое устройство, требующее замены через каждые 20 срабатываний. Разница в стоимости между твердотельным и вентильным разрядниками полностью перекрывается более высокими затратами на эксплуатацию, так что твердотельный разрядник предпочтительнее.

Искровые разрядники применяются для уравнивания потенциалов в системах молниезащиты

Применение искровых разрядников в телекоммуникационных и сетях низковольтного электроснабжения необходимо и оправдано. В системах молниезащиты они очень востребованы благодаря надежности и возможности пропускать через себя большие токи. Примером тому могут служить разделительные разрядники Leutron, выдерживающие силу тока до 100 килоампер.

Источник

Разрядники

1. Разрядник, его назначение, принцип действия

Разрядники представляют собой защитные аппараты. Они предназначены для защиты изоляции электрооборудования от перенапряжений.
Разрядник состоит из двух электродов и дугогасительного устройства.

Один из электродов закрепляют на защищаемой цепи, второй электрод заземляют. Пространство между этими двумя электродами называется искровым промежутком. При определенном значении напряжения между электродами искровой промежуток пробивается и снимает перенапряжение с защищаемого участка цепи.

После пробоя импульсом искровой промежуток становится достаточно ионизированным, чтобы фазные напряжения нормального режима могли пробиться, в связи с этим возникает короткое замыкание. Задача дугогасительного устройства — в наиболее короткие сроки устранить это до того, как сработают устройства защиты.

Принцип действия разрядников. В конструкции разрядников предусмотрен воздушный зазор в перемычке, который соединяет фазы линии электропередач и заземляющий контур. При номинальной величине напряжения цепь в перемычке разорвана. В случае грозового разряда в результате перенапряжения в ЛЭП происходит пробой воздушного зазора, происходит замыкание цепи между фазой и землей и импульс высокого напряжения напрямую уходит в землю.

2. Типы разрядников

Различают такие типы разрядников:

3. Воздушный разрядник закрытого и открытого типа (трубчатый разрядник)

Имеет вид полихлорвиниловой трубки, которая предназначена для гашения дуги. На каждом конце разрядника имеется по одному электроду (рис.1). К одному электроду подведено заземление, а другой установлен на незначительном расстоянии от защищаемого участка.

Рисунок 1 – Структурная схема воздушного разрядника

4. Газовый разрядник

Газовые разрядники представляют собой компоненты, заполненные инертным газом (рис.2). Корпус разрядника изготовлен в виде керамической трубки, концы которой закрыты металлическими пластинами и выступают в роли электродов.

Рисунок 2 – Структурная схема газового разрядника

5 Вентильный разрядник

Состоит из двух основных частей: многократный искровой промежуток и рабочий резистор, состоящий из последовательно набранных вилитовых дисков (рис.3). Оба этих основных элемента соединены между собой последовательно.

Рисунок 3 – Структурная схема вентильного разрядника

6. Магнитовентильный разрядник (рвмг)

В состав магнитовентильного разрядника входят несколько блоков, соединенных последовательно (рис.4). В каждом блоке имеются единичные искровые промежутки, которые последовательно соединены, а также постоянные магниты. Все элементы блока размещаются в цилиндре из фарфора.

Рисунок 4 – Структурная схема магнитовентильного разрядника

7. Ограничитель перенапряжений нелинейный (ОПН)

В этом разряднике отсутствуют искровые промежутки(рис.5). Конструкция активной части ограничителя включает в себя последовательный набор варисторов.

Рисунок 5 – Структурная схема ограничителя перенапряжений

8. Выбор разрядников

Основные параметры разрядников: класс пропускной способности, наиболее длительное допустимое рабочее напряжение, уровни остающихся напряжений при коммутационных и грозовых импульсах, номинальное напряжение, величина тока срабатывания противовзрывного устройства, номинальный разрядный ток, длина пути утечки внешней изоляции.

Выбор разрядников производится исходя из назначения, конструктивного исполнения, требуемого уровня ограничения перенапряжений, схемы сети и ее параметров.

9. Технические характеристики разрядников

Выделяют такие основные технические характеристики разрядников:

10. Обозначения разрядников

Таблица 1 – Обозначения разрядников на схемах

Наименование	Обозначение
Разрядник. Общее обозначение.
Разрядник трубчатый
Разрядники вентильный и магнитовентильный
Разрядник шаровой
Разрядник роговой
Разрядник угольный
Разрядник электрохимический

11. Разрядники 6 КВ, 10 КВ, 35кВ, 110 кВ, 220 кВ

Основные характеристики разрядников 6-220 кВ приведены в таблицах 2 и 3.

Таблица 2 – Технические характеристики разрядников 6 кВ, 10 кВ

Таблица 3 – Технические характеристики разрядников 35кВ, 110 кВ, 220 кВ

Источник