Устройство для защиты от перенапряжений высоковольтной электрической сети

Устройство для защиты от перенапряжений высоковольтной электрической сети

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения - уменьшение материалоемкости путем увеличения пропускной способности варисторов по току при большой крутизне фронта протекающего импульса тока. За счет выполнения по крайней мере одного из торцов дисков 7 варисторов профилированным с кольцевым периферийным выступом, плавно сопряженным с плоской центральной поверхностью торца, и выбора площади электрода 9 равной 75-90% от общей площади профилированного торца оказалось возможным уменьшить число единичных варисторов в колонке и число колонок варисторов. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 01 С 7/12, Н 01 Т 4/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4377875/31 07 (22) 15.02.88 (46) 30.09.89. Бюл. У 36 (71) Ленинградский политехнический институт им.М.И.Калинина (72) И.M.Hoãàòåíêîâ и А.В.Карабанов (53) 621.316.933(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1180990, кл. Н 01 С 7/12, 1984.

Авторское свидетельство СССР

В 1220042, кл. Н.01 С 7/12, 1984 (прототип). (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ (57) Изобретение относится к области

„„Я0„„1511769 A1

2 электротехники. Цель изобретения уменьшение материалоемкости путем увеличения пропускной способности варисторов по току при большой крутизне фронта протекающего импульса тока.

За счет выполнения по крайней мере одного иэ торцов дисков 7 варисторов профилированным с кольцевым периферийным выступом, плавно сопряженным с плоской центральной поверхностью торца, и выбора площади электрода 9 равной 75-90% от общей площади профилированного торца оказалось возможным уменьшить число единичных варисторов в колонке и число колонок варисторов. 3 ил.

3 151176

Изобретение относится к электротехнике и применяется для защиты электрооборудования высоковольтных электрических сетей от перенапряжений., 5

Цель изобретения .— уменьшение материалоемкости путем увеличения пропускной, способности варисторов по току при большой крутизне фронта протекающего импульса тока, 10

На фиг.1 представлена конструктивная схема устройства; на фиг.2 — единичный варистор, разрез; на фиг.3 характер распределения тока по диаметру варистора. 15

Устройство представляет собой изоляционный корпус 1, в котором размещаются параллельно соединенные колонки 2 высоконелинейных варисторов 3.

Число последних определяется классом 2р напряжения сети. Выводы 4 устройства подключаются между фазным проводом

5 высоковольтной сети и землей 6.

Каждая колонка 2 состоит из последовательно соединенных варисторов 3. 25

Варистор 3 выполнен в виде диска

7 из высоконелинейного материала с электродами Зи 9 на противостоящих торцовых поверхностях 10 и 11, из которых поверхность 10 выполнена плоской, 3р а поверхность :1 — с периферийным кольцевым выступом. Причем высота диска варистора, измеренная по краю указанного выступа, на 7 — 127 больше, чем высота диска варистора в его цен35 тральной части. Переход от плоской центральной части торцовой поверхности 11 к его выступу выполнен плавным.

Электроды 8 и 9 повторяют профиль тор| оных поверхностей диска варистора,.4р

Причем полная площадь профильного электрода 9 составляет 75-90%, аплощадь его плоской части — 60-707 от общей площади торцовой поверхности 11 дис— ка 7 варистор увеличение вь соты ва-45 ристора (т.е. расстояния между его торцами) на краю электродов приводит к уменьшению плотности тока в этой зоне (фиг.3) и, соответственно, к снижению вероятности теплового про- . О боя резистора. Причем это снижение оказывается тем большим„чем больше нелинейность материала варистора.

Устройство работает следующим об-. разом.

)5

Устройство постоянно подключено параллельно защищаемому оборудованию между фазным проводом 5 сети и землей 6, (фиг, 1) и через него протекает длительный рабочий ток, который вследствие высокой нелинейности дисков 7 металлооксидных варисторов 3, применяемых в устройстве, имеет малую величину и не вызывает опасного нагрева устройства. При приходе по фазному проводу волны грозовых перенапряжений 12 резко уменьшаются сопротивления дисков 7 варисторов, что приводит к ограничению перенапряжений на оборудовании. При этом через варисторы протекает большой импульсный ток.

Высокая нелинейность материала дисков варисторов обеспечивает при неизменном напряжении на варисторе уменьшение плотности тока на краю электрода более, чем в два раза при увеличении высоты диска варистора по краю его выступа по сравнению с высотой диска в его центральной части на 7-127.

В два раза возрастает при этом ripoпускная способность варисторов и всего ограничителя перенапряжений по току на коротких импульсах тока грозового происхождения.Это позволяет при заданных параметрах устройства уменьшить число параллельно соединенных колонок варисторов и снизить тем самым материалоемкость и стоимость устройства.

Применение в ограничителях перенапряжений варисторов с профильной поверхностью хотя бы одного из торцов позволяет при возрастании высоты варистора на 7-127 и erî диаметра на

5-10% увеличить пропускную способность по току при воздействии больших импульсных токов грозового диапазона в два раза. При этом число параллельных колонок варисторов можно уменьшить также в два раза. Увеличение боковой поверхности варисторов 3 (фиг.4) по сравнению с варистором (фиг.1) улучшает отвод тепла, выделяющегося в нем в режиме длительного протекания рабочего тока под действием фазного напряжения сети.

Это дает .возможность на 57 уменьшить число последовательно соединенных варисторов в колонках и, соответственно, на 57 снизить защитный уровень аппарата в целом.

Таким образом, конструкция устройства для защиты от перенапряжений на базе оксидно-цинковых варисторов со специальной профильной поверхностью хотя бы одного из торцов дает возможность при улучшении на 57. защитного уровня аппарата и обеспечении

15117 необходимой пропускной способности в области импульсных токов на 45-557. уменьшить число оксидно-цинковых варисторов, что позволяет не менее, чем на 20-30Х уменьшить себестоимость

5 каждого ограничителя перенапряжений.

Формула из обретения

Устройство для защиты от перенапряжений высоковольтной электрической сети, содержащее установленные в изоляционном корпусе колонки варисторов, выполненных в виде дисков из высоконелинейного материала,на торцах которых расположены повторяющие их форму соосные электроды, диаметр которых меньше диаметра диска варистора, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью 20 уменьшения материалоемкости путем по69 6 вышения пропускной способности варисторов по току при большой крутизне фронта протекающего импульса тока, по крайней мере один из торцов дисков

1 варисторов выполнены с кольцевым периферийным выступом, плавно сопряженным с его плоской центральной поверхностью, площадь которой составляет от 60 до 707 полной площади торцовой поверхностидиска варистора,причем высота диска варистора, измеренная по краю указанного выступа, выбрана на 7-127. большей высоты диска варистора в его центральной части, а площадь электродов, расположенных на профилированных с выступами торцах дисков варисторов. выбрана равной

75-901 от общей площади соответствующих торцогых поверхностей дисков варисторов °

1511769

Редактор И.Касарда

Производственно-издательский комбинат "Патент"„ г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 5907/53

ВНИИПИ Государственного

113035, Составитель Е.Ушакова

Техред И.Верес Корректор О.Кравцова

-о—

Тираж 696 Подписное комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5