Разрядник

 

Союа Советскик

Социалистических

Республик

Ф

/ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Залвлено1709.74 (21} 2061541/24-07 с присоединением аалвки М (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делаи изобретений и открытий

Опубликовано 25,1179. Бюллетень Мо 43

Дата опу линовв ни в () f" <<.", „,:., -< (72) Авторы

И.И. Лкодие, Б. И. Бронников, h, А, Грицук иа Обр О тени я и В,Н. Сметан 1н

Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт имени С.И. Кирова (71) Залнитель (5 4 ) РАЗРЯДНИК

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам для защиты от перенапряжений электропередач высокого напряжения.

Известно устройство для глубокого ограничения перенапряжений н сетях высших напряжений, содержащее блоки искровых промежутков, шунтированных резисторами, токоограничинающие резисторы и вспомогательные резисторы, подключаемые параллельно части блоков искровых промежутков через коммутирующие элементы (1).

Наиболее близким по технической .сущности к предложенному изобретению, является разрядник, содержащий ,последовательно соединенные искровые промежутки и токоограничинающие резисторы, нысокоомные шунтирующие - 2Q резисторы, подключенные параллельно указанным искровым промежуткам,импульсный делитель напряжения>выпол-ненный н ниде цепочки последовательно соединенных конденсаторов, точки 25 соединения которых подключены через резисторы связи к соответствующим точкам соединейия искровых промежутков и коммутационный аппарат, подключенный параллельно, по крайней Зп мере, одному искровому промежутку через нспомогательный резистор (2).

B этом разряднике благодаря резисторам связи обеспечивается последовательное срабатывание искроных промежутков.

Однако, н такой схеме резисторы связи и изоляция между цепями конденсаторов и искровых промежутков должны быть выбраны из условия на кратковременное повышение напряжения, так как по мере пробоя искро.вых промежутков к каждому резистору связи, соединяющему цепь конденсаторов с очередным искровым промежутком, прикладывается напряжение всех конденсаторов пробившейся части искровых промежутков. Так, к последнему резистору в процессе пробоя разрядника приложено почти нсе предпробивное напряжение, н то время как в состоянии покоя на нем нет напряжения, Это приводит к тому, что поперечная изоляция должна быть такой же как продольная, что увеличивает габариты разрядника.

Цель изобретения — повышение на« дежности и уменьшение габаритов °

699595

Поставленная цель достигается тем, что известный разрядник снабжен дополнительными высокоомными резисторами, включенными последовательно с каждым конденсатором в цепочке импульсного делителя напряжения.

„5

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предложенного разрядника; на фиг. 2 — вариант разрядника .с однородной шунтирующей цепью вдоль всей длины разрядника и распределенными .)g по длине разрядника токоограничивающими резисторами.

Разрядник состоит иэ двух частей

1 и 2, которые могут отличаться формой развития пробоя (фиг.1), при необходимости они могут отличаться и структурой цепи, задающей распределе-, ние напряжения. Каждая часть содержит последовательно соединенные токоогра" ничинающие резисторы 3 и дугогасящие искровые промежутки 4, объединенные в блоки из нескольких, по меньшей мере, двух последовательно включенных искровых промежутков. Пля выравнивания напряжения по блокам искровых промежутков 4 они шунтируются послвдова- 5 тельно включенными конденсаторами 5 импульсного делителя напряжения. Если емкостной цепи недостаточно для выравнивания напряжения промышленной частоты, блоки искровых промежутков могут быть эашунтированы высокоомными нелинейными резисторами б. В некоторых случаях шунтировка активными резисторами может понадобиться для выравнивания напряжения по искро- Ç5 вым промежуткам внутри блока. Разрядник содержит также. управляющее устройство 7 для управления разрядными характеристиками, состоящее из последовательно включенных вспомо- 4р гатвльного резистора 8.и коммутационного аппарата 9, например, управ" ляемого нентильного блока или управляемого искроного промежутка, либо электромагнитного, пневматического 4 и т.п. коммутационного аппарата. В цепь импульсного делителя напряжения включены резисторы связи 10, соединяющие блоки искровых промежутков 4 (всего РазРядника или части 1 его) с общими точками последонательно включенных конденсаторов 5.

Управляющве устройство 7 целесообразно подключить в начале или в конце последовательного ряда искро* вых промежутков, причем првдпочтительнее в блоке, находящемся на наиболее низком напряжении относительно заземленного конца разрядника, если для коммутационного аппарата 9 применяется посторонний источник пи- 60 тания, либо внешние схемы управления.

Этот блок и будет запаливающим при пониженной уставке (среднем пробивном напряжении) разрядника. Управляю. щве устройство 7 подключено парал- 65 лельно такой части искровых промех<утков запалинающего блока, шунтиронание которой вспомогательным резистором 8 приводит к пробою незашунтированных искровых промежутков это(, о блока при напряжении на раэрядние, равном пониженной устанке. Последовательно с каждым конденсатором 5, соединенным с искровыми промежутками

4 через резистор связи 10,включен ограничивающий импульсный дополнительный резистор 11, чтобы облегчить услония работы рвзисторов связи 10.

В отключенном положении коммутирующего устройства 9 вспомогательный резистор 8 отсоединен от искровых промежутков 4 запаливающего блока, напрях<ение по искровым промежуткам этого бЛока распределяется практически равномерно и разрядник имеет повышенную устанку. При включенном коммутирующем устройстве 9 резистор

8 шунтирует часть искровых промежутков 4 запалинающего блока, практически все напряжение конденсатора 5 этого блока приложено к неэашунтированной части,эта часть пробивается при пониженном напряжении на разряднике, напряжение приклацывается к резистору 8 и вызывает пробой эашунтированных искровых промежутков эапалинающего блока. При этом напряжение заряженного конденсатора 5 запалинающего блока прикладывается к резистору связи 10 этого блока, если показанные пунктиром на фиг.1 сопротивления 11 отсутствуют, и суммируясь с напряжением, до которого заряжен второй конденсатор 5, вызнает пробой искровых промежутков

4 второго блока. Теперь к искровым промежуткам третьего блока будет приложена сумма напряжений первого, второго и третьего конденсатора; после пробоя этих искровых промежутков напряжение возрастает на следующем блоке и т.д. Бегущая по разряднику в сторону высокого потенциала волна перенапряжения будет вызывать последовательное срабатывание искровых промежутков до тех пор, пока суммарное пробивное напряжение не сработавших искровых промежутков (часть 2 на фиг. 2 и 1) не станет равным напряжению, приложенному к разряднику в момент начала пробоя, В дальнейшем пробой остальных проме" жутков происходит, как в известных разрядниках, практически одновременно, т.к. приложенно к каждому иэ них напряжение близко к пробивному. По-. этому часть 2 разрядника может быть выполнена без реэисторон связи 10, как это показано на фиг.1.

Воздействующее на резисторы связи

10 импульсное напряжение возрастает по меде удаления от эапаливающего

699595 блока, поэтому число их не может быть большим. Если включить последовательно с каждым конденсатором 5 ограничивающий импульсный ток резистор 11 (фиг.2 и пунктир на фиг.1), падение напряжения на этих резисторах снизит 5 напряжение,на резисторах связи до заданной величины, достаточной для надежного пробоя искровых промежутков. Такой разрядник может иметь всю шунтирующую цепь однородной (как на фиг. 2), что позволит комплектовать разрядник из стандартных элементов) части 1 и 2 в этом случае будут различаться лишь формой развития пробоя, При однородной шунтировке разрядника, когда блоки или группы блоков искровых промежутков

4 разделены включенными с ними последовательно блоками токоограничивающих резисторов 3, целесообразно каждый конденсатор 5 включать через 20 резисторы 10 и 11.параллельно блокам искровых промежутков и токограничивающих резисторов (фиг.2), чтобы после пробоя всех искровых промежутков 4 остающееся на резисторах 3 на- 25 пряжение распределялось по конденсаторам 5 равномерно. Аналогично следует выполнять и часть 1 разрядника на фиг. 1, если искровые промежутки

4 разделены токоограничивающими 30 резисторами 3.

Многократное снижение величины напряжения, на которое должно выполняться коммутирующее устройство

9 и резистор 8, по сравнению с устрой-З5 ствами., где управляющее устройство 7 подключается параллельно всей части

1 разрядника, позволяет существенно упростить их конструкцию. При этом эффективнее используются такие преи- 4О мущества вентильного коммутирующего устройства, например, тиристорного, как высокое быстродействие и упрощение программирования управления

Разрядными характеристиками. В слу- 45 чае применения коммутирующего устройства типа выключателя можно повысить его быстродействие эа счет уменьшения хода подвижного контакта.

Соответствующим управлением коммутирующим устройством 9 можно обеспечить кратковременность высокой или низкой установки. В первом случае предложенный разрядник можно использовать для электропередач с высокими значениями установившихся напряжений, где при предельных значениях 3ТНх напряжений требуется кратковременное повышение напряжения гашения, либо для снижения восстанавливающего напряжения на параллельно включенных Разрядниках, когда для поочередного обрыва тока в них необходимо кратковременное повышение уставки части разрядников. Кратковременное снижение уставки вплоть до величины рабочего напряжения и даже ниже может понадобиться на время восстановления напряжения на выключателе, отключающем короткое замыкание

)в одной из цепей Разветвленной сети, поскольку на подстанциях, в точках установки разрядников перенапряжения могут быть гораздо меньше, чем на линии, и зачастую не достигать нормального пробивного напряжения разрядника, Использование таких разрядников делает разрешимой задачу снижения перенапряжений в сетях высших классов напряжений до 1,5 и даже ниже.

Формула изобретения

Разрядник, содержащий последовательно соединенные искровые промежутки и токоограничивающие резисторы, высокоомные шунтирующие резисторы, подключенные параллельно укаэанным искровым промежуткам, импульсный делитель напряжения, выполненный в ниде цепочки последовательно соединенных конденсаторов, точки соединения которых подключены через резисторы связи к соответствующим точкам соединения искровых промежутков,и коммутационный аппарат, подключенный параллельно, по крайней мере, одному искровому промежутку через вспомогательный резистор, о т л и ч а юшийся тем, что с целью повышения надежности и уменьшения габаритов, он снабжен дополнительными высокоомными резисторами, включенными последовательно с каждым конденсатором в цепочке импульсного делителя напряжения.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

9 521624, кл. Н 01 Т 3/00, 1972.

2. Патент Швейцарии 9 547565, кл. Н,01 Т 5/04, 1973 °

699595

I

fur. 1

Составитель Е. Бочкова

Техред H.Бабурка Корректор Д. Зубов

Тираж 923 П одпи сное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Рараская наб. д. 4 5 дцуктоо„Д Зубов

Закан 7241/5б с

Филиал ППП Патент, г. Ужгороц, ул. Проектная,4