Грозозащитный разрядник (альтернативное написание молниеотвода ) (также называемый грозоизолятором ) — это устройство, представляющее собой воздушный зазор между электрическим проводом и землей, используемое в системах передачи электроэнергии и телекоммуникационных системах для защиты изоляции и проводников системы от повреждения. эффекты молнии . Типичный грозовой разрядник имеет высоковольтную клемму и клемму заземления . Когда грозовой перенапряжение (или коммутационный перенапряжение, что очень похоже) проходит по линии электропередачи до разрядника, ток от перенапряжения отводится через разрядник, в большинстве случаев на землю.
В телеграфии и телефонии молниеотвод устанавливается там, где провода входят в конструкцию, предотвращая повреждение электронных приборов внутри и обеспечивая безопасность людей, находящихся рядом с ними. Меньшие версии разрядников молнии, также называемые разрядниками перенапряжения , представляют собой устройства, которые подключаются между каждым проводником в системах питания и связи и землей. Они предотвращают протекание обычных силовых или сигнальных токов на землю, но обеспечивают путь, по которому течет ток молнии высокого напряжения, минуя подключенное оборудование. Их цель — ограничить рост напряжения при попадании молнии в линию связи или линию электропередачи или при приближении к удару молнии.
Если защита не работает или отсутствует, молния, ударяющая в электрическую систему, создает тысячи киловольт, которые могут повредить линии электропередачи, а также могут привести к серьезному повреждению трансформаторов и других электрических или электронных устройств. Вызванные молнией экстремальные скачки напряжения во входящих линиях электропередачи могут повредить бытовые электроприборы или даже стать причиной смерти. [1]
Грозозащитные разрядники используются для защиты электрических ограждений . Они состоят из искрового промежутка и иногда последовательного индуктора . Подобное оборудование также используется для защиты передатчиков, питающих мачтовый излучатель . Для таких устройств последовательная индуктивность обычно имеет только одну обмотку.
Грозозащитные разрядники могут являться частью больших электрических трансформаторов и могут разрушаться при разрыве трансформатора. Согласно NFPA 850, противопожарные барьеры для высоковольтных трансформаторов необходимы для защиты от баллистических снарядов из стрелкового оружия, а также от снарядов из трансформаторных втулок и молниеотводов .
Потенциальная цель удара молнии , например наружная телевизионная антенна , подсоединена к разъему, обозначенному буквой А на фотографии. Терминал E прикреплен к длинному стержню, закопанному в землю. Обычно ток между антенной и землей не протекает, поскольку между B и C, а также между C и D существует чрезвычайно высокое сопротивление. Однако напряжение удара молнии во много раз превышает напряжение, необходимое для перемещения электронов через землю. два воздушных зазора. В результате электроны проходят через грозовые разрядники, а не попадают в телевизор и разрушают его.
Молниеотвод может представлять собой искровой разрядник или блок из полупроводникового материала, такого как карбид кремния или оксид цинка . «Тирит» — это торговое название, которое компания General Electric использовала для композита карбида кремния, используемого в их разрядниках и варисторах. [2] Некоторые искровые разрядники открыты для воздуха, но большинство современных разновидностей заполнены точной газовой смесью и содержат небольшое количество радиоактивного материала, стимулирующего ионизацию газа, когда напряжение на разряднике достигает определенного уровня. В других конструкциях молниеотводов используется трубка тлеющего разряда (по сути, похожая на неоновую лампу накаливания), подключаемая между защищаемым проводником и землей, или полупроводниковые переключатели, активируемые напряжением, называемые варисторами или MOV.
Молниеотводы, используемые на силовых подстанциях , представляют собой большие устройства, состоящие из фарфоровой трубки длиной несколько футов и диаметром несколько дюймов, обычно заполненной дисками из оксида цинка. Предохранительное отверстие на боковой стороне устройства предотвращает случайный внутренний взрыв, не разрушая фарфоровый цилиндр.
Грозозащитные разрядники оцениваются по пиковому току, который они могут выдержать, количеству энергии, которую они могут поглотить, и напряжению отключения, которое им требуется для начала проводимости. Они применяются как часть системы молниезащиты в сочетании с молниеприемниками и склеиванием.