Импульсный искровой грозовой разрядник

 

Изобретение относится к области высоковольтной импульсной техники. Разрядник содержит основные электроды, расположенные на одной из стенок полого изоляционного корпуса из твердого диэлектрика, заключенную между основными электродами зону формирования поверхностного разряда, дополнительный электрод, отделенный от первого основного электрода стенкой полого корпуса и соединенный со вторым основным электродом, и электрически связанные с основными электродами контактные элементы для подключения первого и второго основных электродов к частям защищаемого контура, находящимся под различным потенциалом. Главной отличительной особенностью разрядника является заполнение зоны формирования поверхностного разряда заключенным в изоляционную оболочку дисперсным изоляционным материалом, стойким к воздействию электрического разряда. Технический результат - повышение надежности работы. 14 з. п.ф-лы, 9 ил.

Область техники Предлагаемое изобретение относится к области высоковольтной техники, а более конкретно - к импульсным грозовым разрядникам для защиты элементов линий электропередачи и высоковольтных установок от перенапряжений.

Уровень техники Известно устройство для ограничения перенапряжений в виде вентильного разрядника, состоящего из одного или нескольких (в зависимости от класса напряжения) последовательно соединенных стандартных элементов. Каждый элемент содержит диски нелинейных резисторов с искровыми промежутками между ними, при этом каждый комплект искровых промежутков и нелинейных резисторов помещен в герметизированный фарфоровый чехол (см. Техника высоких напряжений. /Под ред. Разевига Д.В. М.: Энергия, 1976, с. 300). Такой разрядник обладает высокой надежностью, однако сложность и значительная стоимость вентильных разрядников ограничивает его применение.

Известно также устройство для ограничения перенапряжений, выполненное в виде трубчатого разрядника, содержащего винипластовую трубку, заглушенную с одной стороны металлической крышкой, являющейся одним из концевых электродов. На этой крышке укреплен внутренний стержневой электрод. На открытом конце трубки расположен другой концевой электрод. Искровое перекрытие происходит между стержневым электродом и концевым электродом, расположенным на открытом конце трубки, т.е. эти электроды являются основными. Трубка разрядника отделена от силового провода внешним искровым промежутком (см. Техника высоких напряжений. /Под ред. Разевига Д.В. М.: Энергия, 1976, с. 289).

Недостатком известного разрядника является невысокая надежность защиты, поскольку его работа сопровождается выхлопом сильно ионизированного генерируемого газа, что в случае попадания в зону выхлопа разрядника проводов смежных фаз или заземленных конструкций может инициировать перекрытие воздушной изоляции. Разрядник известной конструкции имеет, кроме того, ограниченный диапазон отключаемых токов и недолговечен, т.к. при протекании тока разряда происходит выгорание винипластовой трубки.

Известен импульсный искровой грозовой разрядник (RU 2096882 C1), содержащий первый и второй основные электроды, расположенные на одной из стенок полого изоляционного корпуса из твердого диэлектрика, заключенную между основными электродами зону формирования разряда, дополнительный электрод, отделенный от первого основного электрода стенкой полого корпуса и соединенный со вторым основным электродом, и электрически связанные с основными электродами контактные элементы для подключения первого и второго основных электродов к частям защищаемого контура, находящимся под различным потенциалом.

В этом известном разряднике полый изоляционный корпус выполнен в форме трубчатого тела, а расстояние между основными электродами определяется соотношением L≥0,06 U^0,75, где L - расстояние между основными электродами, м; U - номинальное напряжение разрядника, кВ.

Это устройство является наиболее близким к заявленному и принято в качестве прототипа. При перенапряжении, приложенном к основным электродам, между ними в зоне формирования разряда, в воздухе развивается поверхностный скользящий разряд. За счет весьма большой длины пути перекрытия импульсное грозовое перекрытие не переходит в силовую дугу, и электроустановка, которую защищает указанный разрядник, способна продолжать работу без отключения. Указанный разрядник отличается простотой, надежностью и невысокой стоимостью, однако при больших токах короткого замыкания надежность предотвращения установления силовой дуги все еще недостаточна высока. Кроме того, он имеет относительно большие размеры.

Сущность изобретения Основной задачей, решаемой настоящим изобретением, является повышение надежности защиты высоковольтных установок от грозовых перенапряжений при значительных токах короткого замыкания на линиях электропередач при сохранении простоты конструкции и технологичности в изготовлении, легкости установки его на линии электропередачи или высоковольтной установке.

Дополнительные задачи состоят в уменьшение габаритов разрядника.

Решение основной из названных задач достигается согласно настоящему изобретению тем, что в импульсном искровом грозовом разряднике, содержащем первый и второй основные электроды, расположенные на одной из стенок полого изоляционного корпуса из твердого диэлектрика, заключенную между основными электродами зону формирования разряда, дополнительный электрод, отделенный от первого основного электрода стенкой полого изоляционного корпуса и соединенный со вторым основным электродом, и электрически связанные с основными электродами контактные элементы для подключения первого и второго основных электродов к частям защищаемого контура, находящимся под различным потенциалом, зона формирования поверхностного разряда заполнена заключенным в изоляционную оболочку дисперсным изоляционным материалом, стойким к воздействию электрического разряда.

Предпочтительным вариантом дисперсного изоляционного материала является кварцевый песок Предпочтительный диапазон размеров частиц дисперсного изоляционного материала соответствует 20-300 мкм.

Решение дополнительной задачи, связанной с уменьшением габаритных размеров разрядника, обеспечивается тем, что в нем расстояние между основными электродами определяется соотношением L>0,006 U^0,75, где L - расстояние между основными электродами, м; U - номинальное напряжение разрядника, кВ.

Настоящее изобретение может быть осуществлено в различных вариантах, различающихся выбором дисперсного изоляционного материала, формой выполнения его основных элементов и их расположением. Так, полый корпус может быть выполнен V-образным, в форме открытого с концов трубчатого тела, в форме петли или стакана. В состав разрядника может входить один или несколько дополнительных разрядных модулей с идентичными или различными параметрами.

Защита от грозовых перенапряжений при использовании описанного разрядника основана на следующем принципе. При возникновении грозового перенапряжения в зоне формирования разряда возникает поверхностный скользящий разряд. За счет применения эффекта скользящего разряда в разряднике по изобретению обеспечиваются весьма низкие разрядные напряжения разрядника, т. е. обеспечивается срабатывание разрядника до пробоя изоляции защищаемого элемента линии электропередачи. Согласно изобретению в разряднике обеспечивается развитие разряда между частицами дисперсного изоляционного материала. На начальной стадии процесса при грозовом перенапряжении импульсный стримерный канал разряда легко проходит между частицами. После прохождения импульсного тока грозового перенапряжения начинает формироваться канал силовой дуги, причем благодаря заполнению разрядной зоны частицами дисперсного материала он разветвляется на множество отдельных каналов в пространстве между частицами. Вследствие этого происходит его интенсивное охлаждение и увеличение общего сопротивления канала. Кроме того частицы изоляционного материала захватывают электроны из канала разряда. Указанные два фактора приводят к ограничению протекающего тока и погасанию канала.

Наиболее высокая надежность работы разрядника будет достигнута при выборе длины пути искрового перекрытия между основными электродами в соответствии с указанным выше соотношением.

Перечень фигур чертежей
Заявляемое изобретение иллюстрируется чертежами, на которых изображены:
на фиг. 1 - схема импульсного грозового разрядника согласно изобретению;
на фиг. 2 - схема импульсного грозового разрядника, установленного в разрыве токопровода внутри изоляционного ввода;
на фиг. 3 - схема импульсного грозового разрядника, согнутого в виде петли;
на фиг. 4 - схема импульсного грозового разрядника, выполненного на разделке кабельного ввода;
на фиг. 5 - схематичное изображение разрядника с трубчатым изоляционным телом в виде удлиненного стакана;
на фиг. 6 - схематичное изображение разрядника в виде гирлянды из разрядных модулей;
на фиг. 7 - схематичное изображение разрядника с основными электродами, расположенными внутри изоляционного тела;
на фиг. 8 - схематичное изображение разрядника по фиг. 6 с изолятором на дополнительном электроде;
на фиг. 9 - схематичное изображение разрядника по фиг. 5 с дополнительно включенным нелинейным резистором.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
На фиг. 1 показан искровой грозовой разрядник по изобретению, содержащий полый корпус в форме трубчатого тела 1, выполненного из твердого диэлектрика. В средней части трубчатого тела 1 на наружной поверхности его цилиндрической стенки расположен первый основной электрод 2. Второй основной электрод выполнен из двух частей, расположенных на концах трубчатого тела 1 (концевых электродов), обозначенных как 3.1 и 3.2. Внутри трубчатого тела 1 от одного его конца до другого проходит дополнительный электрод 4, электрически соединенный с обеими частями второго основного электрода, т.е. с концевыми электродами 3.1 и 3.2. Зона 5 формирования поверхностного разряда, заключенная между первым основным электродом 2 и концевыми электродами 3.1 и 3.2, заполнена дисперсным материалом, заключенным в изоляционную оболочку 7 и образующим дисперсную изоляционную среду, в которой формируется поверхностный скользящий разряд. В качестве дисперсного изоляционного материала может использоваться практически любой изоляционный материал, удовлетворяющий основному требованию стойкости к воздействию электрического разряда (включая термостойкость, механическую прочность, химическую стойкость и т.п. ). Желательно также, чтобы дисперсный материал был достаточно стабильным и устойчивым к воздействиям окружающей среды. Всем указанным требованиям в полной мере удовлетворяют, в частности, порошок фторопласта (политетрафторэтилена) и кварцевый песок. Наилучшие результаты были получены при использовании порошка фторопласта с диаметром частиц 20-50 мкм и кварцевого песка с диаметром частиц 100-300 мкм, а также их смесей при любом соотношении компонентов. С учетом низкой стоимости и широкой доступности кварцевого песка именно он представляется наиболее предпочтительным вариантом дисперсного изоляционного материала.

Для подачи напряжения на первый основной электрод 2 служит металлический контактный элемент 8, который соединен с наружным хомутом 9, используемым для крепления разрядника, например, на опоре, и с зажимом 10, служащим для подключения разрядника к элементу электропередачи, находящемуся под некоторым потенциалом (например к опоре с нулевым потенциалом). При помощи одного или двух других контактных элементов (зажимов) 11, соединенных с концевыми электродами 3.1 и 3.2, разрядник подключается непосредственно или через искровой воздушный промежуток (не изображен) к другому элементу электропередачи, находящемуся под другим потенциалом, (например, к проводу ЛЭП) электрически параллельно защищаемому элементу электропередачи (например изолятору).

В изображенном на фиг. 2 варианте применения разрядника по настоящему изобретению он при помощи контактных элементов (зажимов 11) включен в разрыв токопровода 12 и служит в качестве ввода через проводящую стену 13. Металлический хомут 9 служит для крепления разрядника в проводящей стене 13 и имеет потенциал земли. Контактный элемент 8 может подключаться к основному электроду 2 непосредственно или, как показано на фиг. 2, через искровой промежуток.

В варианте разрядника, изображенном на фиг. 3, в отличие от вариантов, описанных выше, трубчатое изоляционное тело 1 и дополнительный электрод 4 изогнуты в виде петли, первый основной электрод 2 изогнут по дуге с радиусом, соответствующим радиусу изгиба наружной боковой поверхности трубчатого тела, а части второго основного электрода 3, т.е. концевые электроды 3.1 и 3.2 соединены между собой перемычкой 14. Такая форма выполнения разрядника обеспечивает дополнительное уменьшение его длины при сохранении оптимального расстояния между основными электродами 2, 3.

На фиг. 4 приведена схема импульсного грозового разрядника, выполненного на разделке кабельного ввода. Изоляционным трубчатым телом 1 разрядника служит изоляция разделки, в качестве дополнительного электрода 4 разрядника используется жила кабеля. Первый основной электрод 2 гальванически соединен с металлической оболочкой 15 кабеля и установлен на ее границе с разделкой 1. Второй основной электрод 3 соединен с жилой кабеля 4 и установлен на конце кабеля. Разделка кабеля заключена в изоляционную оболочку 7, охватывающую зону 5 формирования разряда и заполненную дисперсным изоляционным материалом 6. Жила кабеля 4 при помощи контактного элемента-зажима 11 подключается к электроустановке, а оболочка 15 кабеля при помощи контактного элемента-зажима 10 подключается к земле.

На фиг. 5 показано схематичное изображение варианта разрядника с трубчатым изоляционным телом 1 в виде удлиненного стакана с полусферическим дном, на котором снаружи установлен первый основной электрод 2 в форме полусферы соответствующего радиуса. Второй основной электрод 3 установлен на противоположном конце стакана 1, на его наружной поверхности, а соединенный с ним дополнительный электрод 4 установлен на внутренней поверхности изоляционного стакана 1. Изоляционный стакан 1 вместе с электродами 2, 3, 4 заключен в изоляционную оболочку 7, заполненную дисперсным изоляционным материалом 6. Подвод напряжения к первому основному электроду 2 осуществляется с помощью зажима 10, а ко второму основному электроду 3 - с помощью зажима 11.

Достоинством этого варианта разрядника, как и варианта по фиг. 3, являются меньшие габариты по сравнению с вариантом, показанным на фиг. 1.

На фиг. 6 показан вариант разрядника по настоящему изобретению, содержащего дополнительно несколько последовательно скрепленных разрядных модулей, образующих гирлянду. Второй основной электрод 3 разрядника гальванически соединен с первым основным электродом 2 первого дополнительного разрядного модуля, второй основной электрод первого разрядного модуля гальванически соединен с первым основным электродом последующего (второго) разрядного модуля и т. д. Подвод напряжения осуществляется к первому основному электроду 2 разрядника при помощи контактного элемента-зажима 10 и ко второму основному электроду 3 последнего модуля при помощи контактного элемента-зажима 11.

Все разрядные модули заключены в общую изоляционную оболочку 7, заполненную дисперсным изоляционным материалом 6. Еще одной особенностью данного варианта разрядника является то, что его полый корпус, как и корпуса разрядных модулей, выполнен не в виде трубчатого тела, как в предыдущих вариантах, а имеет форму, близкую к V-образной, закругленную в месте расположения первого основного электрода 2. Такая форма облегчает сборку модулей в гирлянду. Следует, однако, отметить, что сборка гирлянды может в принципе осуществляться с использованием модулей различного размера и формы. При этом различные группы модулей могут быть заключены в отдельные оболочки.

Достоинством этого варианта разрядника является возможность создания разрядника на высокие номинальные напряжения, используя модули разрядников, разработанные на более низкие номинальные напряжения.

На фиг. 7 показан вариант разрядника с основными электродами 2 и 3, расположенными внутри изоляционного трубчатого тела 1 и дополнительным электродом 4 в виде наружной металлической трубки, охватывающей трубчатое тело 1. Трубчатое тело 1 одновременно выполняет функцию изолирующей оболочки 7, внутри которой заключена зона 5 формирования разряда, заполненная дисперсным изоляционным материалом 6. Первый 2 и второй 3 основные электроды подключены соответственно к зажимам 10 и 11.

На фиг. 8 показан вариант разрядника по фиг. 7, дополнительно снабженный изолятором 16, расположенном на дополнительном электроде 4. Первый основной электрод 2 может быть подключен, например к проводу линии электропередачи, дополнительный электрод 4 в виде металлической трубки может быть использован для закрепления разрядника на заземленной проводящей опоре.

На фиг. 9 показано схематичное изображение разрядника по фиг. 5 с резистором 17, включенным между основным электродом 3 и зажимом 11, т. е. последовательно с разрядником, и имеющим нелинейную зависимость сопротивления от тока. При малых токах, порядка миллиампер, сопротивление составляет мегомы, а при больших токах, порядка сотен ампер, сопротивление нелинейного резистора составляет единицы Ом и менее.

Работа разрядника будет сначала описана со ссылкой на фиг. 1.

Возникающее перенапряжение, соответствующее напряжению на защищаемом элементе, через элементы 8-11 разрядника подается на основные электроды 2 и 3. Поскольку дополнительный электрод 4 соединен с концевыми электродами 3.1 и 3.2, указанное перенапряжение приложено также между электродами 2 и 4 к трубчатому телу 1, выполняющему функции изоляции. Наличие дополнительного электрода 4 резко усиливает напряженность поля вблизи электрода 2. Наибольшая напряженность поля достигается на краю электрода 2 за счет проявления краевого эффекта. Вследствие этого при относительно низких значениях воздействующего перенапряжения вблизи кромки электрода 2, в зоне 5 формируется канал скользящего разряда, который, подпитываясь емкостным током, замыкающимся на электроде 4, скользит по наружной поверхности трубчатого тела 1 в сторону концевого электрода, например, 3.1.

При перенапряжениях, ненамного превышающих напряжение срабатывания разрядника, канал разряда формируется в зоне разряда 5 обычно в одну из сторон к концевому электроду 3.1 или 3.2. При значительных перенапряжениях канал разряда развивается в обе стороны, т. е. к концевому электроду 3.1 и к концевому электроду 3.2, как это показано на фиг. 1. Как продемонстрировали экспериментальные исследования, при выборе в качестве дисперсного изоляционного материала кварцевого песка и/или фторопласта со средними размерами частиц в рекомендуемом интервале, наличие дисперсной изоляционной среды 6, в которой происходит развитие канала импульсного скользящего разряда, практически не влияет на величину разрядных напряжений. Так например, разрядные напряжения разрядника при толщине изоляции (стенки трубчатого тела 1) 2 мм и L=20 см при воздействии грозового импульса составляют примерно 60 кВ как при отсутствии дисперсной изоляционной среды, так и при ее наличии. Опыты, проведенные с различными дисперсными изоляционными материалами при выборе размеров частиц в интервале 20-300 мкм, дали близкие значения разрядных напряжений.

После прохождения импульсного тока грозового перенапряжения начинает формироваться канал силовой дуги. Поскольку зона 5 формирования разряда заполнена дисперсной средой, этот канал разветвляется на множество отдельных каналов. При этом происходит его интенсивное охлаждение и увеличение общего сопротивления канала. Кроме того, развитие лавин электронов затрудняется тем, что частицы изоляционного материала захватывают электроны из канала разряда. Указанные процессы приводят к ограничению протекающего тока и погасанию канала силовой дуги. Таким образом, дисперсная изоляционная среда оказывает сильное тормозящее влияние на формирование канала силовой дуги. Эффективность гашения дуги в кварцевом песке и фторопласте, а также в их смесях подтверждена экспериментально. Например для разрядников класса 10 кВ при L= 20 см происходит эффективное ограничение перенапряжений без возникновения силовой дуги промышленной частоты даже для весьма значительных токов короткого замыкания (1 кА).

Дополнительный технический эффект, обеспечиваемый при заполнении зоны 5 формирования разряда дисперсным материалом, заключается в демпфировании ударной волны, возникающей в разряднике при возникновении силовой дуги. Эффект демпфирования тем значительнее, чем больше толщина слоя дисперсного изоляционного материала. Экспериментально установлено, что в случае применения кварцевого песка или фторопласта вполне удовлетворительное демпфирование обеспечивается при толщине слоя в интервале 5-20 мм. Эффект демпфирования также способствует повышению стабильности и надежности работы разрядника.

Необходимое расстояние между основными электродами (длина L) зависит от класса напряжения разрядника, а также от значения тока короткого замыкания сети. Чем выше класс напряжения и чем больше ток короткого замыкания, тем больше должна быть длина L. Для минимальных токов однофазного замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью, составляющих единицы ампер, необходимая минимальная длина L_min может быть описана аппроксимирующей формулой L_min=0,01+0,023 U_ном или более точной формулой L_min=0,006 U_ном^0,75, где U_ном - номинальное линейное напряжение в кВ, а значение L_min измеряется в м. Таким образом, значение L может быть уменьшено в 10 раз по сравнению с прототипом.

Верхняя граница L определяется, исходя из условия соответствия напряжения срабатывания разрядника характеристикам защищаемого объекта, т.е. напряжение срабатывания разрядника должно быть ниже, чем разрядное напряжение защищаемого объекта. Как было показано выше, при оптимальном выборе параметров дисперсного изоляционного материала его присутствие практически не влияет на величину разрядных напряжений и, следовательно, на максимальное значение L. Поэтому оно может выбираться аналогичным соответствующему значению в известных разрядниках, например в соответствии с соотношением L<0,5 U_ном^0,75.

Аналогичным образом функционируют и варианты искровых разрядников, изображенные на фиг. 2-9.

Вариант разрядника, приведенный на фиг. 2, функционирует с тем отличием, что при перенапряжении на токопроводе 12 сначала пробивается искровой промежуток между контактным элементом 8 и основным электродом 2, после чего перенапряжение оказывается приложенным между основными электродами 2 и 3.

Особенность работы вариантов по фиг. 3 и 5 состоит в том, что заполнение дисперсным изоляционным материалом 6 внутренней полости трубчатого тела 1 усиливает демпфирующий эффект.

При работе варианта по фиг. 6 разрядные модули первоначально действуют как элементы делителя напряжения, приложенного ко всей гирлянде. В результате образования канала разряда в любом из разрядных модулей напряжение, приложенное к другим модулям, скачкообразно повышается, что приводит к практически одновременному формированию разрядов во всех модулях.

Отличие работы варианта по фиг. 7, 8 состоит в том, что при перенапряжении, приложенном к зажимам 10 и 11, которые подключены к первому основному электроду 2 и ко второму основному электроду 3 соответственно, канал разряда развивается в дисперсной изоляционной среде 6, заполняющей зону 5 формирования разряда, расположенную не снаружи, а внутри трубчатого тела 1 между основными электродами 2 и 3.

При этом изолятор 16, имеющийся в варианте по фиг. 8, предотвращает развитие перекрытия между первым основным электродом 2 и дополнительным электродом 4, т. е. обеспечивает развитие канала разряда в зоне 5 формирования разряда между основными электродами 2 и 3.

Изолятор 16 может одновременно играть роль линейного изолятора линии, т. е. разрядник может совмещать в себе функции собственно разрядника, а также линейного изолятора с арматурой.

Вариант разрядника по фиг. 9 с последовательно включенным нелинейным резистором 17 имеет следующие особенности работы. При приложении перенапряжения к зажимам разрядника 10 и 11 вдоль изоляционного трубчатого тела 1 между основными электродами 2 и 3 развивается канал скользящего разряда. При замыкании каналом основных электродов 2 и 3 практически все перенапряжение (за исключением падения напряжения на канале разряда) оказывается приложенным к нелинейному резистору 17. Под действием приложенного перенапряжения через нелинейный резистор 17 протекает значительный ток перенапряжения, причем сопротивление этого резистора резко падает. При этом падение напряжения на разряднике определяется падением напряжения на нелинейном резисторе 17, которое обеспечивается соответствующим выбором его параметров. Таким образом обеспечивается ограничение напряжения на защищаемом объекте. После завершения перенапряжения и уменьшения тока через нелинейный резистор 17, вследствие его нелинейной характеристики, сопротивление резистора вновь увеличивается и напряжение на нем остается практически неизменным. Соответственно напряжение на разряднике в целом не падает до нуля, как в других рассмотренных ранее вариантах разрядника, а сохраняется на некотором заданном уровне. Таким образом в рассмотренном варианте разрядника нет резкого среза напряжения при его срабатывании, и этот вариант может быть использован для защиты от перенапряжений объектов, для которых такой резкий срез напряжения нежелателен, например для защиты электрических двигателей, генераторов, трансформаторов и т. п.

Все приведенные варианты импульсного грозового разрядника обеспечивают при грозовых перенапряжениях скользящий разряд по поверхности полого изоляционного корпуса в дисперсной изоляционной среде. Все они просты в изготовлении и, благодаря заполнению зоны формирования разряда дисперсным материалом, обладают повышенной надежностью в работе, поскольку обеспечивают эффективное гашение дугового разряда и демпфирование ударной волны. Таким образом, решение поставленной технической задачи достигается во всех приведенных вариантах разрядника. При этом их габаритные размеры могут быть выбраны существенно меньшими, чем у известных разрядников, особенно при использовании вариантов, представленных на фиг. 3, 5, 7, 8, 9.

Помимо описанных, возможны и другие варианты осуществления изобретения, отличающиеся, в частности, особенностями конструкции отдельных элементов, выбором дисперсного изоляционного материала, диапазоном размеров его частиц, соотношением размеров отдельных элементов и т.д.

Формула изобретения

1. Импульсный искровой грозовой разрядник для защиты электрического контура, содержащий первый и второй основные электроды, расположенные на одной из стенок полого изоляционного корпуса из твердого диэлектрика, заключенную между основными электродами зону формирования разряда, дополнительный электрод, отделенный от первого основного электрода стенкой полого изоляционного корпуса и соединенный со вторым основным электродом, и электрически связанные с основными электродами контактные элементы для подключения первого и второго основных электродов к частям защищаемого контура, находящимся под различным потенциалом, отличающийся тем, что зона формирования разряда заполнена заключенным в изоляционную оболочку дисперсным изоляционным материалом, стойким к воздействию электрического разряда.

2. Импульсный разрядник по п.1, отличающийся тем, что в качестве дисперсного изоляционного материала выбран кварцевый песок.

3. Импульсный разрядник по п.1 или 2, отличающийся тем, что размер d частиц дисперсного изоляционного материала выбран в диапазоне
20 < d < 300 (мкм).

4. Импульсный разрядник по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что расстояние между основными электродами определяется соотношением
L≥0,006 U^0,75
где L - расстояние между основными электродами, м;
U - номинальное напряжение разрядника, кВ.

5. Импульсный разрядник по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что один из основных электродов связан с соответствующим контактным элементом через искровой промежуток.

6. Импульсный разрядник по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что второй основной электрод выполнен из двух частей, соединенных между собой перемычкой и размещенных на одном или противоположных концах полого корпуса.

7. Импульсный разрядник по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что полый изоляционный корпус разрядника выполнен в виде трубчатого тела.

8. Импульсный разрядник по п.7, отличающийся тем, что основные электроды размещены на наружной поверхности трубчатого тела, а дополнительный электрод расположен на его внутренней поверхности.

9. Импульсный разрядник по п.8, отличающийся тем, что в качестве трубчатого тела использована изоляция разделки кабеля, в качестве дополнительного электрода использована металлическая жила кабеля, первый основной электрод соединен с металлической оболочкой кабеля, а второй основной электрод установлен на конце кабеля.

10. Импульсный разрядник по п.7, отличающийся тем, что трубчатое тело и дополнительный электрод выполнены изогнутыми в форме петли, первый основной электрод размещен в средней части трубчатого тела и изогнут по дуге с радиусом, соответствующим радиусу изгиба наружной боковой поверхности трубчатого тела, а второй основной электрод выполнен из двух частей, соединенных между собой перемычкой и размещенных на противоположных концах полого корпуса.

11. Импульсный разрядник по п.8, отличающийся тем, что трубчатое тело выполнено в виде удлиненного стакана, первый основной электрод установлен на наружной стороне дна изоляционного стакана, а второй основной электрод установлен на противоположном конце указанного стакана.

12. Импульсный разрядник по п.7, отличающийся тем, что первый и второй основные электроды расположены на внутренней стенке трубчатого тела, заполненного дисперсным изоляционным материалом и выполняющего дополнительно функцию изоляционной оболочки, а дополнительный электрод выполнен в виде металлической трубки, охватывающей трубчатое тело.

13. Импульсный разрядник по п.12, отличающийся тем, что на конец дополнительного электрода установлен изолятор, обеспечивающий необходимую электрическую прочность между первым основным и дополнительным электродами.

14. Импульсный разрядник по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен по меньшей мере одним разрядным модулем, содержащим первый и второй основные электроды, расположенные на одной из стенок полого изоляционного корпуса из твердого диэлектрика, заключенную между основными электродами зону формирования разряда, заполненную заключенным в изоляционную оболочку дисперсным изоляционным материалом, стойким к воздействию электрического разряда, и дополнительный электрод, отделенный от первого основного электрода стенкой полого корпуса и соединенный со вторым основным электродом, при этом корпуса разрядника и разрядного модуля (разрядных модулей) скреплены последовательно, второй основной электрод разрядника гальванически соединен с первым основным электродом первого разрядного модуля и второй основной электрод каждого предыдущего разрядного модуля гальванически соединен с первым основным электродом последующего разрядного модуля.

15. Импульсный искровой грозовой разрядник по п.12, отличающийся тем, что он снабжен нелинейным резистором, последовательно включенным между одним из основных электродов и связанным с ним контактным элементом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9