Устройство защиты от перенапряжений многофазных цепей

 

Использование: электроэнергетика. Сущность изобретения заключается в том, что между фазами защищаемой цепи и землей включены высоконелинейные последовательно соединенные резисторы. В каждой фазе имеется четыре пары последовательно соединенных высоконелинейных резисторов, расположенных по ребрам четырехгранной пирамиды от вершины к основанию. В каждой фазе между собой соединяются точки соединения высоконелинейных сопротивлений, затем две образованные точки соединения соседних фаз соединяются между собой проводниками, расположенными в плоскости их боковых сторон. Проводник для соединения двух крайних расположенных в ряд фаз проходит внутри пирамид фаз, расположенных между крайними фазами. Остающееся напряжение при номинальном разрядном токе каждого из верхних высоконелинейных резисторов относится к остающемуся напряжению при номинальном разрядном токе каждого из нижних высоконелинейных резисторов 2 или 4 как Техническим результатом является улучшение защитных характеристик устройства и обеспечение стабильности его работы. 1 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для защиты электрооборудования сетей высокого напряжения от грозовых и коммутационных перенапряжений.

Известно устройство для защиты от перенапряжений многофазных цепей с изолированной нейтралью (Авт. св. СССР 928482, кл. Н 01 T 5/00, Н 02 Н 9/06, 1982), содержащее включенные между фазными и заземленными выводами вертикальные колонки, выполненные каждая в виде двух смежных групп последовательно включенных идентичных вентильных разрядников, верхние примыкающие к фазным выводам, группы которых соединены между собой по схеме многоугольника, указанные смежные группы разрядников каждой колонки разделены дополнительно введенными опорными изоляторами, отношение количества разрядников в верхней группе к количеству разрядников в нижней группе каждой из колонок выбрано равным двум, причем в каждой колонке примыкающий к опорному изолятору вывод нижней группы разрядников подключен к средней точке верхней группы разрядников. Вентильные разрядники групп состоят из последовательно включенных искровых промежутков, шунтированных резисторами, и нелинейных резисторов.

Недостатком такого устройства являются значительные габариты, что не позволяет использовать ее в сетях с напряжением свыше 10 кВ, низкие механические характеристики, большое количество соединительных проводников, наличие вспомогательных изоляторов на напряжение, превышающее фазное, а наличие искровых промежутков в разрядниках приводит к ухудшению защитных характеристик аппарата.

Наиболее близким к изобретению прототипом является устройство защиты от перенапряжений многофазных цепей (Авт. св. СССР 817851, кл. Н 02 Н 9/06, 1981), содержащее включенные между каждой фазой цепи и землей высоконелинейные последовательно соединенные резисторы, точки соединения которых соединены между собой через искровые промежутки, включенные по схеме звезды, а между нейтралью звезды упомянутых искровых промежутков и землей введен конденсатор.

Недостатком такого устройства является наличие искровых промежутков, приводящих к ухудшению защитных характеристик аппарата. Кроме этого, нестабильность работы этих искровых промежутков увеличивает разброс в уровне срабатывания аппарата при ограничении междуфазных перенапряжений, а это в свою очередь увеличивает вероятность повреждения изоляции защищаемого электрооборудования и снижает надежность сети.

Изобретение решает задачу улучшения защитных характеристик аппарата и обеспечения стабильности его работы.

Поставленная задача решается за счет того, что устройство защиты от перенапряжений многофазных цепей, содержащее включенные между каждой фазой цепи и землей высоконелинейные последовательно соединенные резисторы, имеет в каждой фазе четыре пары последовательно соединенных высоконелинейных резистора, расположенных по ребрам четырехгранной пирамиды от вершины к основанию, точки соединения верхних и нижних высоконелинейных резисторов попарно соединены в каждой из фаз, а образованные две точки соединения в каждой из фаз соединены по схеме многоугольника, причем проводники для соединения между двумя соседними фазами расположены в плоскости их боковых сторон, а проводник для соединения двух крайних расположенных в ряд фаз проходит внутри пирамид фаз, расположенных между крайними фазами, при этом остающееся напряжение при номинальном разрядном токе каждого из верхних высоконелинейных резисторов относится к остающемуся напряжению при номинальном разрядном токе каждого из нижних высоконелинейных резисторов как Предлагаемое устройство представлено на чертеже.

Между фазами защищаемой цепи А, В, С и землей включены высоконелинейные последовательно соединенные резисторы 1, 2 и 3, 4. В каждой фазе между собой соединяются точки соединения высоконелинейных сопротивлений 1 и 2, а также 3 и 4. Затем две образованные точки соединения соседних фаз соединяются между собой проводниками 5, расположенными в плоскости их боковых сторон. Проводник 6, для соединения двух крайних расположенных в ряд фаз, проходит внутри пирамид фаз, расположенных между крайними фазами. Остающееся напряжение при номинальном разрядном токе каждого из верхних высоконелинейных резисторов 1 или 3 относится к остающемуся напряжению при номинальном разрядном токе каждого из нижних высоконелинейных резисторов 2 или 4 как Заданное соотношение обеспечивает равные защитные отношения при ограничении перенапряжений фаза - фаза и фаза - земля.

Устройство работает следующим образом. При появлении перенапряжений фаза-земля срабатывают нелинейные элементы, отходящие от фазы, на которой появилось перенапряжение, и соединенные с ними последовательно заземленные элементы соответственно. При появлении междуфазных перенапряжений срабатывают соответствующие последовательно соединенные междуфазные элементы. Так при появлении перенапряжений между фазами срабатывают соответствующие последовательно и параллельно соединенные высоконелинейные резисторы 1 или 3.

Использование предлагаемого изобретения позволяет стабильно ограничивать грозовые и коммутационные перенапряжения фаза-земля и фаза-фаза до уровней, определяемых вольтамперными характеристиками высоконелинейных резисторов, что улучшает защитные характеристики устройства.

Формула изобретения

Устройство защиты от перенапряжений многофазных цепей, содержащее включенные между каждой фазой цепи и землей высоконелинейные последовательно соединенные резисторы, отличающееся тем, что имеет в каждой фазе четыре пары последовательно соединенных высоконелинейных резисторов, расположенных по ребрам четырехгранной пирамиды от вершины к основанию, точки соединения верхних и нижних высоконелинейных резисторов попарно соединены в каждой из фаз, а образованные две точки соединения в каждой из фаз соединены по схеме многоугольника, причем проводники для соединения между двумя соседними фазами расположены в плоскости их боковых сторон, а проводник для соединения двух крайних расположенных в ряд фаз проходит внутри пирамид фаз, расположенных между крайними фазами, при этом остающееся напряжение при номинальном разрядном токе каждого из верхних высоконелинейных резисторов относится к остающемуся напряжению при номинальном разрядном токе каждого из нижних высоконелинейных резисторов как

РИСУНКИ

Рисунок 1