Вентильный разрядник

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаявленоОб0278 (21) 2577200/24-07 с присоединением заявки Нов (51)М. Кл.

Н 01 Т 5/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (5Ç) УДК621.316..933 (088.8) Опубликовано151179, Бюллетень М 42

Дата опубликования описания 1511.79 (72) Авторы изобретения

В.А . Вольк енау, В. Г.Косолапов и Ю.A . Ярышкин (71) Заявитель (54) ВЕНТИЛЬНЫИ РАЗРЯДНИК

Изобретение относится к устройствам для защиты изоляции электрооборудования подстанций электропередач постоянного тока высокого напряжения от перенапряжений и может быть использовано в качестве вентильного разрядника.

В качестве рабочего сопротивления в разряднике применяются широко известные нелинейные резисторы, изготовленные на основе окиси цинка, имеющие коэффициент нелинейности с(.. порядка О, 03 — О, 04. Применение таких резисторов позволяет выполнять разрядники на низшие классы напряжения с защитными отношениями, т. е. отношениями уровня защиты (U< ) к рабочему напряжению (Па) порядка 2, 53, 5 без искровых промежутков.

Известен разрядник, который включает .цепочку. последовательно соединенных рабочих высоконелинейных резисторов, число которых выбирается из условий защиты jl) .

Такое применение высоконелинейных резисторов возможно в том случае, если высоконелннейныв резисторы, количество которых выбрано иэ условий защиты, могут нормально работать при длительном воздействии рабочего напряжения.

IC разрядникам на высшие классы напряжения в части защитных характеристик предъявляются более жесткие требования. Иэ-sа нестабильности вольтамперной характеристики высоконелинейных резисторов при длительно приложенном постоянном рабочем напряжении, практически невозможно создать по рассмотренной схеме разрядник с защитным отношением 1,7 — 1,9 °,В этом случае может быть испольэовайа схема обычного типа, с искровыми промежутками, отделяющими высоконелинейные резисторы от линии так, что последние совершенно не подвергаются действию рабочего напряжения.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является вентильный разрядник, содержащий искровые промежутки, соединенные последовательно с рабочими высоконелинейными резисторами, и дополнительные резисторы, шунтирующие указанные искровые промежутки и рабочие высоконелинейные резисторы (2).

В этом случае количество искровых промежутков вы ирается таким, чтобы вплоть до напряжений, близких к Uq

698092 высоконелинейные резисторы не подвергались воздействию напряжения.

Это количество искровых промежутков может быть принято за 100Ъ. Количество высоконелинейных резисторов, так же как и раньше выбирается из условий защиты, но они не подвергаются воздействию длительно приложенного рабочего напряжения, поскольку все оно оказывается приложенным к искровым промежуткам. Для того, чтобы обеспечить такое распределейие напряжения, величина coIIpoTHBJIBHBR .дополнительных резисторов, шунтирующих искровые промежутки, много больше, чем у резисторов, шунтирующих рабочие высоконелинейные резисторы, например, на несколько порядков.

Недостатком этого разрядника является невозможность использовать ценные свойства рабочих высоконелинейных резисторов выдерживать, хотя и не полностью, постоянное рабочее напряжение, что не позволяет снизить число искровых промежутков в разряднике ниже 100Ъ.

Целью изобретения является упро- 25 щение конструкции путем снижения чис ла искровых промежутков в разряднике за счет принудительного распределения напряжения между искровыми промежутками и рабочими высоконелинейными 30 резисторами.

Для достижения поставленной цели в предлагаемом вентильном разряднике преимущественно постоянного тока, отношение сопротивления:дополнительных35

Резисторов, шунтирующих рабочие высоконелинейные резисторы, к сопротивлению дополнительных резисторов, шунтирующих искровые промежутки, выбрано в пределах от 1 до 4; кроме того 4р дополнительные резисторы выполнены нелинейными.

Принципиальная электрическая схема разрядника изображена на чертеже, Искровые промежутки 1 и Рабочиевысоконелинейные резисторы 2 шунти- 45 рованы дополнительными резисторами 3 и 4 соответственно (линейными или нелинейными) с сопротивлениями R,.

R соответственно, причем сопротивление R имеет такую величину, что ток через резисторы 4 намного больше тоха, протекающего через резисторы 2, чем обеспечивается жесткое распределение .напряжения между искровыми промежутками и высоконелинейнычи 55 резисторами при любых напряжениях, вплоть до пробоя разрядника.

Соотношение между сопротивлениями

R g и R< выбирается таким, чтобы доля рабочего напряжения, приходящая- ур. ся на высоконелинейные резисторы,обес. печивала их стабильную работу при уменьшенном числе искровых промежутков.Так,например, если стабильная работа высоконелинейных резисторов, выбраиных по условиям защиты, возможна лишь при 50Ъ Uz резисторы 3 и 4 должны обеспечить деление напряжения между высоконелинейными резисторами и искровыми промежутками поровну, т.е. 9

4 был много больше (например в

100 раз) тока через резисторы 2 при напряжении на них, равном 0,5 U

Обычно не требуется, чтобы доля напряжения на высоконелинейных резисторах составляла менее 50Ъ от общего напряжения на разряднике, т.е. нет необходимости принимать Я /%q менее

1. Однако нецелесообразно принимать эту долю и более 80Ъ и снижать число искровых промежутков ниже 20Ъ, т. е. принимать Rz l Wq более 4 .

В обычных разрядниках с карборундовыми нелинейными резисторами применяется шунтирование искровых промежутков, но никогда не применяется шунтирование ра очих резисторов.

Это обусловлено тем, что сопротивление самих рабочих резисторов настолько мало, что все напряжение . неизбежно приходится на искровые промежутки, количество которых не может быть поэтому взято меньше 100Ъ.

В предложенной схеме разрядника использованы высоконелинейные рабочие резисторы на основе окиси цинка, которые в тех же . Условиях обладают очеиь высоким сопротивлением, что и позволяет ввести деление напряжения между ними и искровыми промежутками и взять количество искровых промежутков меньше 100Ъ. Разрядник, выполненный по предлагаемой схеме, содержит меньшее количество искровых промежутков, имеет более простую конструкцию, меньшие габариты и вес, т.е. улучшенные экономические показатели. Применение таких разрядников особенно эффективно для защиты высоковольтных тиристорных вентилей (BTB) для электропередач постоянного тока 800-1500 кВ и вставок постоянного тока. Оно позволяет обеспечить наиболее глубокое снижение уровня защиты (U (1,7-1,9)Uq $ а следовательйо, снижение стоимости

ВТВ, используя преимущества высоконелинейных резисторов и преодолевая их недостатки наиболее экономичным с пос об ом .

Формула изобретения

1. Вентильный разрядник, содержащий искРовые промежутки, соединенные последовательно с рабочими высоконе698092

Составитель В. Гомэин

Редактор Н.Каменская Техред С. Мигай Корректор Т.Скворцова

Заказ 6937/37 Тираж 923 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 линейными резисторами, и дополнительные резисторы, шунтирующие указанные искровые. промежутки и высоконелинейные рабочие резисторы, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции путем снижения числа искровых промежутков,отношение сопротивления указанных доиолнительных резисторов, шунтирующих рабочие высоконелинейные реэисторЫ, к сопротивлению дополнительных резисторов, шуитирующих искровые промежутки, выбрано в пределах от 1 до

4.

2. Вентильный разрядник по п.1, отличающийся тем, что укаэанные дополнительные резисторы

5 выполнены нелинейными.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент C2% 9 3806765, кл. 317-61, 1974.

2. Патент CQR Ю 3967160, кл. 317-68, 1976.