Разрядник для защиты от перенапря-жений высоквольтных электрическихустановок постоянного toka

Разрядник для защиты от перенапря-жений высоквольтных электрическихустановок постоянного toka

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Сощиалистическик

Республик

<>352601

Ф б (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 24.1 26 9 (21) 1 388904/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 230381, Бюллетень М 11

Дата опубликования описания 23.0381 р )м. к.з

Н 01 Т 3/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений н открытий (53) УДК 621 316 .933 (088.8) (72) Авторы изобретения

A.Ñ. Торосян и В.П, Фотин (71) Заявитель (54 ) РАЗРЯДНИК ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯКЕНИИ

ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

ПОСТОЯННОГО ТОКА 1,;,-.На фиг. 1.приведена общая схема разрядника; на фиг. 2 — схема раз20 рядника, в котором последовательно с искровым промежутком в шунтирующей .ветви включен линейный резистор; на фиг. 3 — схема разрядника, в котором параллельно токоограничивающему

25 резистору включена катушка индуктивности; на фиг. 4 — схема разрядника, в котором параллельно токоограничи" вающему резистору включен дополнительный искровой промежуток с вра30 щающейся дугой; на фиг. 5 — схема

Предлагаемое изобретение относит.я к области электротехники, а именно к устройствам для защиты от перенапряжений преобразовательных установок постоянного тока.

Для защиты установок высокого напряжения постоянного тока обычно применяются разрядники, срабатывание которых приводит к отключению защищаемой установки или ее части, так как современные разрядники с искровыми промежутками с вращающейся дугой не в состоянии гасить сопровождающий ток, который не переходит через нуль °

Известные разрядники, содержащие последовательно включенные искровой промежуток с растягивающейся дугой и нелинейный резистор, не позволяют защищать разрядник от разрушения при протекании по нему длительного рабочего тока.

Цель изобретения — защита разрядника от разрушения при протекании по нему длительного рабочего тока

Это достигается тем, что искровой промежуток с растягивающейся дугой и нелинейный резис гор шунтированы искровым промежутком с вращающейся дугой и с последовательно образованной цепочкой включены с одной стороны дополнительный промежуток с вращающейся дугой, а с другой — токоограничивающий резистор,- который может быть выполнен нелинейным; параллельно токоограничивающему резистору может быть включена катушка индуктивности, выполненная либо насыщающейся, либо ненасыщающейся; последовательно с искровьм промежутком в шунтирующей ветви может быть включен дополнительный искровой промежуток с вращающейся дугой, и точка соединения промежутков соединена с точкой

15 соединения резисторов в другой ветви линейным резистором связи.

352601 разрядника, в котором в шунтирующей ветви между искровым проме>кутком и точкой присоединения линейного резистора связи включен линейный резистор, Предлагаемый разрядник содержит искровои промежуток 1 с растягивающей дугой, нелинейный резистор 2, включенный последовательно с искровым промежутком 1, искровой промежуток 3 с вращающейся дугой, включенный параллельно искроному промежутку 1 и резистору 2, искровой промежуток 4 с вращающейся дугой и резистор 5. Последовательно искровому промежутку 3 (фиг. 2) может быть включен резистор б. Параллельно резистору 5(фиг. 3) может быть включена катушка индуктивкости 7. Параллельно резистору 5 (фиг. 4) может быть включен искровой промежуток 8.

Между точкой соединения двух ис- () кровых промежутков в шунтирующей ветви (фиг. 4 и фиг. 5) и точкой соединения нелинейного резистора 2 и токоограничивающего резистора 5 включен высокоомный резистор 9.

Предлагаемый разрядник обеспечивает защиту преобразовательной установки в двух режимах протекания тока после срабатывания разрядника: а}когда защищаемая часть преобразователя остается в работе и ток через разрядник определяется напряжением на защищаемой части преобразовательной установки и внутренним сопротивлением разрядника. Этот ток является сопровождающим током в таком понимании 3:> как это принято для разрядников переменного тока; б) когда защищаемая часть преобразовательной установки в момент срабатывания разрядника обесточивается и через разрядник может 4О протекать рабочий ток передачи >>, величина которого практически не зависит от сопротивления разрядника.

В момент когда перенапряжения на защищаемой установке (части преобразовательной установки) доходят до величины 0> независимо от режима "a" или

"б", который последует после срабатывания разрядника, одновременно срабатывают искровые промежутки — 4 с вращающейся и с растягивающейся дугой(фиг. 1)., Срабатывание промежутка 3 исключается, так как 0Р > 0р

Емкость защищаемого объекта Разря- 55 жается через нелинейный резистор 2 и линейный резистор 5.

В течение времени разрядки емкости защищаемого объекта величина напряжения 0 на промежутке 3 составляет

РЪ

Величина резистора 5 дол>хна быть выбрана такой, чтобы 0 < 0р, т.е. ложное срабатывание промежутка 3 должно быть исключено. 65

После срабатывания проме KJJTKoB 4 и 1 процесс работы разрядника зависит от режима "а" или "б" и длитель- . ности перенапряжений.

В режиме "а" напряжение на разряднике быстро снижается до номинального значения 08. Сопровождающий ток J «3

С определяется в основном величиной нелинейного резистора 2 при П=Пн.

Чере з нек оторый промежуток времени (1 мс) на промежутках с растягивающей дугой развивается обратное напряжение U2>, и мгновенная величина сопровождающего тока iqпостепенно уменьшается до нуля, дуга в промежутке 1 гаснет, и разрядник возвращается в нормальное состояние. .Искровой промежуток 3 в этом случае не срабатывает, так как суммарное падение напряжения на промежутке 1 и на резисторе 2 П +tt (J=J ) <

2и н с

U Up

В режиме б через разрядник течет рабочий ток передачи и на нелинейном резисторе 2 создается падение напряжения UH(1=Jg). Через промежуток времени (1 мс) на промежутках

1 с растягивающей дугой развивается обратное напРяжение П2и . Однако в отличие от режима а в результате этого практически не может изменяться ток через разрядник и следовательно падение напряжения на резисторе б, Когда суммарное падение напряжения на резисторе 2 и искровом промежутке 1 достигает среднего разрядного напряжения промежутка 3 (Пи(J=J„)+

U2» — "Up 5, происходит срабатывание искрового промежутка 3 и дуга от промежутка 1 и нелинейного резистора 2 перекидывается на промежуток 3 и линейный резистор б.

Полное сопротивление на разряднике в момент перекидывания дуги может быть установлено произвольно в пределах Up+10% путем подбора величин

R u ttp . Линейные резисторы 5 и б и промежутки 4 и 3 должны быть расчитаны на пропускную способность, определяемую величинами JH town .

По истечении времени tom срабатывает шунтирующий аппарат и обесточивает разрядник.

Схема по фиг. 5 отличается от схемы по фиг. 1 тем, что нелинейный резистор разделен на две части (2 и 5) и вместо двух линейных резисторов применен один б. Нелинейный резистор 5 шунтирован искровым промежутком 8 с вращающеися дугой. Высокоомный линейный резистор 9 связывает обе ветви разрядника, В этой схеме после срабатывания промежутка 3 непосредственHQ cледует срабатывание промежутка 8 из-за падения напряжения на резисторе 9.

Применение схемы по фиг. 5 целесообразно в тех случаях, когда от352601

50 ношение И ф„сравнительно небольшое (1,3-2) .

Для повышения пропускной способности разрядника или исключения падения напряжения на нем может быть применена схема по фиг. 4, отличающаяся от схемы фиг. 5 тем, что в ней отсутствует линейный резистор 6.

Схема на фиг, 3 может иметь применение в тех случаях, когда длительность перенапряжений больше времени растягивания дуги в промежутках с растягивающейся дугой. Пропускная способность этих промежутков достаточна для пропускания заряда, связанного с перенапряжением и по условиям защиты допускается увеличение 15 общей величины токоограничивающего сопротивления разрядника. Для такого разрядника степень расстройки между напряжением срабатывания промежутков

1 и 3 и величина резистора 5 должны 20 быть увеличены по сравнению с таковыми в предыдущих схемах. Индуктивность может быть как насыщающейся, так и ненасыщающейся, в зависимости. от заданных технических требований к разряднику.

В период перенапряжения наличие индуктивности 7 не оказывает существенного влияния на величину тока через разрядник и ток в основном.протекает по резистору 5. Растягивание 30 дуги в промежутке 1 в период перенапряжения не должно привести к срабатыванию промежутка 3, так как падение напряжения на резисторе 5 имеет соответствующую величину. Перекиды- 3 ванне дуги происходит только тогда, когда в разряднике устанавливается рабочий ток передачи (режим б ), который замыкается через индуктивность, и, следовательно, падение напряжения на резисторе 2 дополнительно возрастет на требуемую величину.

Формула изобретения 45

1. Разрядник для защиты от перенапряжений высоковольтных электрических установок постоянного тока, содержащий последовательно включен— ные искровой промежуток с растягива ющейся дугой и нелинейный резистор, отличающийся тем, что, с целью защиты разрядника от разрушения при протекании по нему длительного рабочего тока, указанные промежуток и резистор шунтированы искроBHM poMe T oM c BpaulàþùåAñÿ дугой и с последовательно образованной цепочкой включены с одной стороны дополнительный промежуток с вращающейся дугой, а с другой — токоограничивающий резистор.

2. Разрядник по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что токоограничивающий резистор выполнен линейным, а последовательно с искровым промежутком в шунтирующей ветви включен линейный резистор.

3. Разрядник по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю шийсятем, что, с целью предотвращения ложного срабатывания промежутка в шунтирующей ветви, параллельно-токоограничивающему линейному резистору включена катушка индуктивности.

4. Разрядник по пп. 1 и 3, о т л и ч а ю шийся тем, что катушка индуктивности выполнена насыщающейся, 5. Разрядник по пп. 1 и 3, о т л и ч а ю шийся тем, что катушка индуктивности выполнена ненасыщающейся.

6. Разрядник по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что токоограничивающийся резистор выполнен нелинейным.

7. Разрядник по пп. 1 и 6, о т л и ч а ю щ и и с е тем, что с целью облегчения работы разрядника, последовательно с искровым промежутком в шунтирующей ветви включен дополнительный искровой промежуток с вращающейся дугой, и точка соединения промежутков соединена с точкой соединения резисторов в другой ветви линейным резистором связи.

8.Разрядник по пп. 1,6 и 7, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью ограничения тока, в шунтирующей ветви между первым искровым промежутком и точкой присоединения линейного резистора связи включен линейный резистор.

352601 Риг. 5

Составитель С. Шутова

Редактор Е. Месропова Техред N.коштура Корректор Л, Иван

Заказ 1626/43 Тираж 634 Подписное

ВНИИПИ 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