Кіріспе
Найзағайдан кенеттен туындайтын импульстардан қорғау үшін электр желілерінде қолданылатын құрылғы. Найзағайдан қорғағыш (басқаша жазуы – найзағай тұтқысы) (сонымен қатар найзағай оқшаулағышы) – электр жүйелерінің оқшаулауын және өткізгіштерін найзағайдың зиянды әсерінен қорғау үшін электр қуатын беру және телекоммуникация жүйелерінде қолданылатын, электр сымы мен жер арасындағы ауа саңылауын қамтитын құрылғы. Типик найзағайдан қорғағыштың жоғары кернеулі және жерге қосылатын терминалдары болады. Найзағай импульсі (немесе оған өте ұқсас коммутациялық импульс) қуат желісі бойымен қорғағышқа жеткенде, импульстан туындаған ток көбінесе жерге бағытталады. Телеграфия және телефонияда, найзағайдан қорғағыш сымдар ғимаратқа кіретін жерге орналастырылады, бұл ғимарат ішіндегі электрондық құралдардың зақымдануын болдырмайды және жақын маңдағы адамдардың қауіпсіздігін қамтамасыз етеді. Кіші өлшемді найзағайдан қорғағыштар, сондай-ақ импульстік тоқтан қорғағыштар деп те аталады, электр және байланыс жүйелеріндегі әрбір өткізгіш пен жер арасында қосылатын құрылғылар. Олар қалыпты қуат немесе сигнал тогының жерге ағуын болдырмайды, бірақ жоғары кернеулі найзағай тогының ағуына арналған жолмен қамтамасыз етеді, бұл қосылған жабдықты айналып өтеді. Олардың мақсаты – байланыс немесе қуат желісіне найзағай соққанда немесе найзағайдың соғуына жақын кезде кернеудің өсуін шектеу. Егер қорғаныс жеткіліксіз болса немесе болмаса, электр жүйесіне соққан найзағай мыңдаған киловольттарды енгізеді, бұл беру желілерін зақымдауы мүмкін, сондай-ақ трансформаторлар мен басқа электрлік немесе электрондық құрылғыларға ауыр зақым келтіруі мүмкін. Найзағай тудырған электр желілеріндегі жоғары кернеу импульстары тұрмыстық электр құралдарын зақымдауы мүмкін, тіпті өлімге әкелуі де мүмкін. Найзағайдан қорғағыштар электр қоршауларын қорғау үшін қолданылады. Олар ұшқыш саңылаудан және кейде тізбекті индуктордан тұрады. Мұндай жабдықтар маст-радиатормен жабдықталған передатчиктерді қорғау үшін де қолданылады. Мұндай құрылғылар үшін тізбекті индукция әдетте бір орамадан ғана тұрады. Найзағайдан қорғағыштар үлкен электр трансформаторларының құрамына кіруі мүмкін және трансформатордың жарылуы кезінде фрагменттелуі мүмкін. NFPA 850 талаптарына сәйкес, жоғары кернеулі трансформатордың өрттен қорғау қабаттары кішкентай қарудан, сондай-ақ трансформатордың мойынтұмарларынан және найзағайдан қорғағыштардан шыққан снарядтардың баллистикалық әсерін тоқтатуға қабілетті болуы керек.
A lightning arrester (alternative spelling lightning arrestor) (also called lightning isolator) is a device, essentially an air gap between an electric wire and ground, used on electric power transmission and telecommunication systems to protect the insulation and conductors of the system from the damaging effects of lightning. The typical lightning arrester has a high voltage terminal and a ground terminal. When a lightning surge (or switching surge, which is very similar) travels along the power line to the arrester, the current from the surge is diverted through the arrester, in most cases to earth. In telegraphy and telephony, a lightning arrester is placed where wires enter a structure, preventing damage to electronic instruments within and ensuring the safety of individuals near them. Smaller versions of lightning arresters, also called surge arresters, are devices that are connected between each conductor in power and communications systems and the earth. These prevent the flow of the normal power or signal currents to ground, but provide a path over which high voltage lightning current flows, bypassing the connected equipment. Their purpose is to limit the rise in voltage when a communications or power line is struck by lightning or is near to a lightning strike. If protection fails or is absent, lightning that strikes the electrical system introduces thousands of kilovolts that may damage the transmission lines, and can also cause severe damage to transformers and other electrical or electronic devices. Lightning produced extreme voltage spikes in incoming power lines can damage electrical home appliances or even cause death. Lightning arresters are used to protect electric fences. They consist of a spark gap and sometimes a series inductor. Such type of equipment is also used for protecting transmitters feeding a mast radiator. For such devices the series inductance has usually just one winding. Lightning arresters can form part of large electrical transformers and can fragment during transformer ruptures. High voltage transformer fire barriers are required to defeat ballistics from small arms as well as projectiles from transformer bushings and lightning arresters, per NFPA 850.
Құралымдары
Ашық ауадағы теледидар антеннасы сияқты шағын немесе үлкен нысаналар, суретке түсірілгенде А деп белгіленген терминалға қосылады. Е терминалы жерге көмілген ұзын тағанмен байланыстырылған. Әдетте, антенна мен жер арасында ток ағуы болмайды, себебі B мен C, сондай-ақ C мен D арасында өте жоғары қарсылық бар. Бірақ, найзағайдың кернеуі, екі ауа саңылауы арқылы электрондарды жылжыту үшін қажетті кернеуден әлдеқайда жоғары. Соның салдарынан, электрондар теледидар жиынтығына жетіп, оны бұзудың орнына, найзағайдан қорғайтын құрылғылар арқылы өтеді. Найзағайдан қорғайтын құрылғы, ұшқыш саңылау немесе кремний карбиді немесе мырыш тотығы сияқты жартылай өткізгіш материалдан жасалған блок болуы мүмкін. "Thyrite" – General Electric компаниясының өздерінің варисторлары мен тұтқырларында қолданған кремний карбиді композициясының тікелей атауы. Кейбір ұшқыш саңылаулар ауаға ашық болады, бірақ қазіргі заманғы көптеген түрлері дәл газ қоспасымен толтырылады және газдың иондануын жеңілдету үшін саңылаудағы кернеу белгілі бір деңгейге жеткенде, аздаған мөлшерде радиоактивті материал қосылады. Найзағайдан қорғайтын құрылғылардың басқа түрлері, қорғалған өткізгіш пен жер арасында қосылған жарқыраған разрядтық түтікше (неондық шамға ұқсас) немесе варисторлар немесе MOV деп аталатын кернеуге сезімтал қатты күйдегі коммутаторларды пайдаланады. Электр станцияларында қолданылатын найзағайдан қорғайтын құрылғылар үлкен болады, бірнеше футқа дейін созылған және диаметрі бірнеше дюйм болатын порцеланнан жасалған түтіктерден тұрады, әдетте мырыш тотығы дискілерімен толтырылады. Құрылғының қабырғасындағы қауіпсіздік тежегіші, порцелан цилиндрін жарып жібермей, ішкі жарылыстың кездейсоқ оқиғасын шығарады. Найзағайдан қорғайтын құрылғылар, олардың шыдамдылық деңгейіне, сіңіре алатын энергия мөлшеріне және өткізгіштікті бастау үшін қажетті кернеуге қарай бағаланады. Олар, ауа терминалдарымен және байланыс жүйесімен бірге, найзағайдан қорғау жүйесінің бір бөлігі ретінде қолданылады.