Устройство защиты от перенапряжений линии связи с дистанционным питанием

 

УСТРОЙСТВО ЗА1(ИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ ЛИНИЙ СВЯЗИ С ДИСТАНЦИОННЫМ ПИТАНИЕМ, содержащее двух или трехэлектродные разрядники, подключенные к жилам кабеля, вторые или третьи (средние) электроды которых соединены в общую точку, причем между этой, общей точкой и оболочкой кабеля включен дополнительный разрядник с реле, замыкающий контакт которого включен параллельно искровому промежутку разрядника, о т л и ч,аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия работы устройства, а также упрощения эксплуатации, дополнительный разрядник дополнен третьим электродом, (Л причем параллельно другому искровому промежутку подключена обмотка реле . :о ;о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) зш Н 02 Н 9/04

/jan

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

r10 ДЕЛАМ VSOa TEH é V (СКРЫТИЙ (2 1,) 3626931/24-.07 (22) 15.07.83 (46) 15.10.84. Бюл. 9 .38 (72) А.К. Сланов (53) 62.1.316.925(088.8) (56) 1. Патент Великобритании и 1493455, кл. Н 2 Н, опублик. 1977.

2. Патент США У 4035693, кл. 361-120, опублик. 1974.

3. Заявка ФРГ Ф 2227937, кл. 36 Й 4/33, опублик. 1972.

4. Патент ФРГ 11 2405671, кл. Н 02 Н 9/04, опублик. 1975.

5. Авторское свидетельство СССР

У 928524, кл. Н 02 Н 9/04, опублик.

1980 °

6 ° Авторское свидетельство СССР по заявке У 3415950/24-07, кл. Н 02 Н 9/04, опублик. 1982. (54)(57) УСТРОЙСТВО ЗА11ЯТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ ЛИНИЙ СВЯЗИ С ДИСТАНЦИОННЫИ ПИТАНИЕМ, содержащее двух или трехэлектродные разрядники, подключенные к жилам кабеля, вторые или третьи (средние) электроды которых соединены в общую точку, причем между этой, общей точкой и оболочкой кабеля включен дополнительный разрядник с реле, замыкающий контакт которого включен параллельно искровому промежутку разрядника, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повьппения надежности и быстродействия работы устройства, а также упрощения эксплуатации, дополнительный разряд- Я ник дополнен третьим электродом, причем параллельно другому искровому промежутку подключена обмотка реле.

4 1119 изобретение относится к области проводных средств связи и может быть использовано для защиты линий связи с дистанционным питанием от индук" тированных внешних перенапряжений и от импульсных перенапряжений, возникающих при ударах молнии .

Для защиты линейных сооружений связи и обслуживающего персонала от опасных перенапряжений нашли ши" 10 рокое применение разрядники, которые включаются межцу проводами и землей. Разрядное (пробивное) наП" ряжение разрядника выбирается таким, чтобы нри любой форме приложенного 15 к разряднику напряжения оно было меньше напряжения, способного повре- дить изоляцию защйщаемого оборудования. Разрядники разделяются на газонаполненные, угольняе, вилито1 вые и искровые.

Недостатком всех типов разрядников является различие напряжения их срабатывания и напряжения погасания. Вследствие низкого напряжения погасания разрядник, сработавший от волны постороннего перенапряжения, продолжает гореть от напряжения дистанционного питания самой цепи связи, что полностью нарушает работу систем связи.

Известны различные способы повышения напряжения погасания разрядйиков с помощью последовательно при" соединенных к ним нелинейных сопротивлений j1), (2) и (3) .

Однако все они отличаются значительной нестабильностью.

Кроме того, Вследствие протекания больших токов порошковая масса спекается и нелинейные сопротивле40 ния теряют свои свойства.

Известна схема, где вследствие срабатывания разрядника от внешнего перенапряжения и дальнейшего его горения от постоянного тока, проте45 кающего по защищаемой цепи, нагревается температурно-зависимое сопротивление. Изменение его параметров приводит к отпиранию транзисторного ключа и срабатыванию реле. При этом отключается контакт цепи, шунтирующнй сопротивление, включенное последовательно с разрядником и разрядГ в ннк гаснет 4) .

Недостатком этого устройства гашения является его инерционность.

При воздействии импульсов гроэового характера, длительность которых

119 1 редко превышает 300-500 мкс, разрядник не успевает, даже при больших " протекающих через него токах, разогреться настолько, чтобы изменить параметры термозависимого.сопротивления в необходимых пределах.

Известно устройство гашения, в котором цепь разрядника размыкается контактом реле, управляемого транзисторной ключевой схемой с дополнительным реле (5) .

Однако такое устройство является сложным и частая его установка вдоль линии. может понизить надежность работы всей магистрали связи.

Кроме того, при подключении таких устройств гашения к каждому разряднику по отдельности (разрядников в магистральном кабеле может быть шестнадцать и более) они резко увеличивают и без того существенный разброс параметров разрядников по динамическому напряжению срабатывания. Это может привести к неодновременному срабатыванию разрядников на жилах одной цепи, а следовательно, к возникновению большого ударного напряжения в двухпроводной цепи.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство защиты, содержащее двух или трехэлектродные разрядники, подключенные к жилам кабеля, вторые или третьи (среднне) электроды которых соединены в общую точку, межцу общей точкой и оболочкой кабеля включен дополнительный двухэлектродный разрядник, параллельно которому через размыкающий контакт присоединено двухконтактное реле, второй замыкающий контакт реле включен в цепь, шунтирующую дополнитель" ный разрядник (6).

В данном устройстве реле, представляющее для импульсных токов молнии большое индуктивное сопротивление, срабатывает только от постоян. ного тока дистанционного питания и при этом одним из контактов шунтирует и гасит дополнительный разрядник. Одновременно реле отключает свою цепь питания, и устройство приходит в исходное состояние с погашенными разрядниками.

Недостатком такого устройства является наличие у реле двух взаимозависимых контактов, что существейно усложняет его настройку: для повышения быстродействия устройства

40

Составитель Н. Кузина

Редактор Л. Веселовская Техред М.Тепер Корректор М. Розман

Заказ 7467/4 1 Тираж 613

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Э необходимо обеспечить минимальное время отключения разрядников, т.е. устанавливать как можно меньшие зазоры между контактами реле. Однако предельное сближение контактов реле может при больших приложенных напряжениях привести к "дребезгу" якоря. Точное регулирование контактных зазоров реле в полевых условиях выполнить весьма затруднительно. 10

Целью изобретения является повышение надежности и быстродействия работы устройства, а также упрощение эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для защиты от перенапряжений линий связи с дистанционным питанием, содержащем двух или трехэлектродные разрядники, подключенные к жилам кабеля, вторые или третьи (средние) электроды которых соединены в общую точку, причем между общей точкой и оболочкой кабеля (землей) включен дополнительный разрядник с подключенным к нему 25 реле, замыкающий контакт которого включен параллельно искровому промежутку разрядника, дополнительный разрядник дополнен третьим электродом, причем параллельно другому искровому промежутку подключена обмотка реле.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит разрядники

1.1, 1.2 ° .. 1.п, включенные через

35 дополнительный трехэлектродный раз- ° рядник 2 на оболочку кабеля. Параллельно одному из искровых промежутков трехэлектродного разрядника 2 подключена обмотка реле 3.

Цепь, шунтирующая оба искровых промежутка разрядника 2, в исходном состоянии разомкнута контактом 4 реле 3.

Устройство работает следующим обВ разом.

Разрядники 1.1-1.п и 2, сработав. шие от импульсного перенапряжения, 9119, . 4 вызываемого током молнии, продолжают гореть от токов дистанционного питания. При этом реле З,,представляющее для импульсных токов большое индуктивное сопротивление, не успевает сработать от токов молнии вследствие своей инерционности.

Оно срабатывает от постоянного тока дистанционного питания, для которого обмотка реле представляет весьма малое сопротивление, соизмеримое с сопротивлением одного из искровых промежутков горящего разрядника 2.

Сработавшее от тока дистанционного питания реле 3 замыкает контакт

4, чем шунтирует ч гасит оба искровых промежутка разрядника 2. Это . одновременно обрывает цепь питания реле, а затем при размыкании контакта 4 и цепь горения разрядников

1.1-1,п, и они все гаснут. Устройство при этом приходит в исходное состояние.

Быстродействие предлагаемого определяется только временем замыкания единственного контакта реле и составляет 15-18 мкс, что примерно вдвое превышает время срабатывания устройства, выбранного в качестве прототипа. Кроме того, оно отличается простотой конструкции, не нуждается в регулировке при эксплуатации и. в нем полностью исключена возможность возникновения "дребезга" якоря реле.

Применение предлагаемого устройств ва позволит отказаться от необходимости периодических проверок и регулировок устройств защиты, что связано. с выездом обслуживающего персонала на линию, земляными и монтажными работами.

Экономический эффект применения предлагаемого устройства защиты на магистралях симметричного кабеля связи составит 4710 руб. на 1000 км кабеля.