Types of Lightning Arrester

                                                             <1   2   3>

3. Multigap Arrester:- 

Figure में multigap arrester को show किया गया है। इसमें metal की एक series होती है

(generally alloy of zinc) cylinders एक दूसरे से insulated रहता है और air gaps के small intervals से अलग होता है, series में first cylinder (i.e. A) line और दूसरे से series resistance के through ground से जुड़ा होता है। series resistance power arc को limit करता है। series resistance के inclusion से, travelling waves के against protection की degree कम हो जाती है। इस कठिनाई को दूर करने के लिए, कुछ gaps (B to C in Figure ) को resistance द्वारा shunted किया जाता है।

      Under normal conditions में, B point earth की potential पर है और normal supply voltage series gaps को break down करने में unable होता है। overvoltage की condition पर, series gaps का breakdown A to B होता है। breakdown होने के बाद heavy current सीधे - shunt resistance के माध्यम से alternative path के बजाय, shunted gaps B and C के माध्यम से earth में चला जाता है । जब surge over हो जाता है, तो arcs B से C होकर चला जाता है और surge के बाद कोई भी power current two resistances (shunt resistance and series resistance) द्वारा limit होता है जो अब series में हैं। current gap A to B तक arcs को maintain रखने के लिए gap बहुत small होते है और normal conditions को restore किया जाता है। ऐसे arresters को employed किया जा सकता है जहां system voltage 33 kV से अधिक नहीं है।

4. Expulsion type Arrester:- 

इस प्रकार के arrester को ‘protector tube’ भी कहा जाता है और आमतौर पर 33 kV तक के voltage पर काम करने वाले system पर उपयोग किया जाता है।  Figure (i) एक expulsion type lightning arrester के आवश्यक parts को shows करता है। यह essentially रूप से fibre tube के भीतर enclosed एक दूसरे gap के साथ series में एक rod gap A A' से बना होता है।

fibre tube में gap two electrodes से बना होता है, upper electrode rod gap से और lower electrode earth से connected होता है। प्रत्येक line conductor के तहत एक expulsion arrester को रखा जाता है। 

Figure (ii) overhead line पर expulsion arrester installation को shows  करता है, line पर overvoltage की occurrence पर series gap A A' है और tube में electrodes के बीच spanned और arc struck किया जाता है arc की heat tube की walls के कुछ fibre को vaporises करती है, जिसके परिणामस्वरूप एक neutral gas का production होता है 

extremely short time में, gas high pressure बनाता है और lower electrode के माध्यम से बाहर निकाल दिया जाता है जो कि खोखला होता है। जैसे ही gas tube को violently के रूप से leaves करती है, यह arc के चारों ओर ionised air को ले जाती है। यह de-ionising effect 
generally  तौर पर इतना strong होता है कि arc का current zero हो जाता है और फिर से established नहीं होता है ।

Advantages of  Expulsion type Arrester:-

• ये बहुत मंहगे नहीं होते है 
• rod gap arrester के रूप में improve किये जाते है क्योंकि वे power frequency follow currents flow को रोकते है 
• इन्हें easily installed किया जा सकता है 

Limitations Expulsion type Arrester:-

• expulsion type arrester performance केवल limited number में  operations कर सकता है क्योंकि प्रत्येक operation के दौरान कुछ fibre material का use किया जाता है 
• operation के दौरान  gases के discharge के कारण इस प्रकार के arrester को enclosed equipment नहीं रखा जा सकता है।
• arrester के खराब  volt/amp विशेषता के कारण, यह महंगे equipment की protection के लिए suitable नहीं है।

5 . Valve type Arrester:- 

Valve type arresters non-linear resistors को incorporate करते हैं और बड़े पैमाने पर high voltage पर काम करने वाले system पर उपयोग किए जाते हैं। figure (i) valve type arrester के various parts को shows करता है It consists of two assemblies (i) series spark gaps और (ii) non-linear resistor discs (material जैसे कि thyrite या  metrosil से बने होते है ) in series. non-linear elements spark gaps के साथ series  में जुड़े हुए हैं।

दोनों assemblies tight porcelain के container में समायोजित किया गया है।

 (i) Spark gap multiple assembly है जिसमें series में समान spark gaps की संख्या होती है।

प्रत्येक gap एक  fixed gap spacing के साथ दो electrodes होते हैं। gap के पार voltage distribution को additional resistance elements (जिसे grading resistors कहा जाता है ) के gap माध्यम से linearised किया जाता है। series gaps का space इतना होता है की यह normal circuit voltage का withstand करता है। हालांकि, एक over voltage का कारण gap के breakdown होने के कारण होता है और non-linear resistors के माध्यम से ground में चला जाता है 

(ii) non-linear resistor discs अकार्बनिक यौगिक से बने होते हैं जैसे कि Thyrite or Metrosil.
ये discs series में connected रहते हैं। normal system voltage applied होने पर non-linear resistors में current flow होने के लिए high resistance कि property होती है,  लेकिन high-surge currents के flow के लिए एक low resistance.  दूसरे शब्दों में, इन non-linear elements का resistance उनके माध्यम से current में  वृद्धि और इसके विपरीत  decreases होता है।

Working:- Under normal conditions, में air gap assembly के breakdown का  कारण normal system voltage insufficient है । एक overvoltage की occurrence पर series spark gap का breakdown होता है  और non-linear resistors के माध्यम से earth पर surge current  का प्रवाह होता है। चूंकि  surge current का  magnitude 
very large होता है, non-linear elements surge के passage होने के लिए बहुत low resistance की offer करते है, नतीजा यह है कि surge तेजी से line पर वापस भेजे जाने के बजाय earth पर जाएगी। जब surge over हो जाता है तो non-linear resistors को current के flow को रोकने के लिए high resistance मान लेते हैं। 

Advantages:- 

• वे surges के against very effective protection (विशेष रूप से ट्रांसफॉर्मर और केबल के लिए) प्रदान करते हैं
•  एक सेकंड से भी कम समय में बहुत तेजी से काम करते हैं।
• impulse ratio practically रूप से unity होता है 

Limitations:-

• They may fail to check the surges of very steep wave front from reaching the terminal apparatus. This calls for additional steps to check steep-fronted waves

• Their performance is adversely affected by the entry of moisture into the enclosure. This necessitates effective sealing of the enclosure at all times.

                                                          <1   2   3>