Разрядник для защиты от перенапряжений многофазной цепи переменного тока

Разрядник для защиты от перенапряжений многофазной цепи переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

.c

: ;ев

r л

ОЛ 4С4Е АЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Рес в 1 6 ли к (») O427O-- =К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 19.04-74 (21) 2018691/24=7 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.02.76Бюллетень- № 7 (45) Дата опубликования описания25.05.76 (51) М. Клс

Н 01 Т 5/00

НО2 H 9/06

Государственный номктет

Совета Мннистрсв СССР по релам изабретеннй и отнрь!тий (53) УДК

62 1.31 6. 933 (088. 8) Б. К. Авдеенко, А. И. Бронфман, Д, В. Шишман, С. В. Коваленко, К. С. Пирогов, Ю. М. Гутман, Н. Н. Тиходеев, В. В. Шматович и

С. С. Шур (72) Авторы изобретения

Научно-исследовательский и проектно-технологический институт электрокерамических изделий (71) Заявитель (54) РАЗРЯДНИК ДЛЯ ЗАШИТЫ МНОГОФАЗНОЙ 11ЕПИ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение oTEIocHTcsl к электрическим аппаратам высокого напряжения, предназначенным для .за1!иты электрических установок переменного тока от перенапряжений.

Известны разрядники для защиты многофазных цепей переменного тока от перенапряжений, содержащие соединенные в,звезду резисторы и,з высоконелинейного материала, присоединенные к каждой фазе, защищаемого объекта.

Высоконелинейные резисторы-это резисторы, выполненные на основе окиси цинка с такой высокой степенью нелинейности, которая позволяет применять пх в аппаратах для защиты от перенапряжений без последовательных искровых промежутков, Для таких резисторов пока,затель степени при аппрокси :ац11и их вольтампсрной характерна стики в виде ч = ; ЗХ в диапазоне токов

-4 2

10 — 10 А должон составлять примерно не более 0,05. В этом случае, при:,1еняя

B разрядниках вь1соконелине!п1ые резисторь1 без последовательных искровых промежутков, можно обеспечить более низкий,защптный уровень разрядника по сравнению свентильными разрядниками.

При применении в разрядниках высоконелинейных резисторов без искровых про— межутков уровень ограничения перенапряжений;лимитттруется током, протекающим через разрядник в длительном рабочем режи— ме. Амплитуда этого тока не должна пре10 вышать заданной величины, критической для данного материала. Однако ввиду высокой степени нелинейности резисторов в нормальном эксплутационном режиме ток, протекающий через разрядник, содержит

15 гармонические составляющие, кратные тре 1, по отношению к 50 Гц. Отими г!рмо11пческими составляющими B основном и определяется амплитуда тока, допустимая для ре,зисторов. Однако такие разрядникц це поз20 воля!от осуществить за1циту межфазовой изоляции от перенапряжений без пробоя разрядншоов 11а землю, Кроме того, эти изрядники будучи подключо П1ыми од!!им концом к земле, также как и вонтильныо

25 разрядники подвержены влиянп1о внеиших

504270

-условий., в особенности увлажнения и загрязнения внешней поверхности разрядника.

Целью изобретения является улуч,"ение за" итных характеристик разрядника ITpH ограничеггг и межфазовых перенапряжений и

II(. реггапряхеггг и отггоси г ельно земли и члгеньшение зависимости защитных характер..*стик разрядника от внешних условий, Зто достигается телг, что нейтраль звезды резисторов соединена с зе глей через 2g искровой промежуток.

На фиг. 1 изображена электрическая схема предлагаемого разрядника; на фиг. 2электрическая схема разрядника с дополнительными искровыл;и промежу-тками,шунтггрующп- 5 ми часть нелинейных резисторов.

К фазам 1 защищаемой многофазной цепи подключены высоконелпнейные резисторы

2, соединенные в звезду, нейтраль которой через отделптельный искровои пролгежу-ток д

20 грисоединена к земле. Часть резггс гора 2 лгожет быть зашунтирована искровым промежутком 4.

В нормальном эксплуатационном режиме

25 вследствие симметрии фазных напряжений и одинаковости нелинейных резисторов 2 напряжение о, воздействующее на отделительный искровой промежуток 3, равно нулю.

Вследствие этого отсутствует коронпрование внутренних деталей отделительного искрового пролгежутка 3 и исключается зависи гость его пробивного напряжения от загрязнений и атмосферных условий. Нейтраль звезды нелинейных резисторов 2 в нормальном эксплуатационном режиме изолирована от земли отделительным искровым промежутком 3 в токе, обтекающем нелинейные резисторы

2, поэтому отсутствуют гармонические составляющие, кратные трем, что уменьшает амплитуду тока, протекающего через резисторы 2. Это позволяет улучшить защитные характеристики разрядника путем снижения остающегося на нем напряжения.

Ввиду того, что в нормальном эксплуатационном режиме электрическая цепь резисторов 2 не замыкается на зелглго уменьшается зависимость защитных характеристик разрядника от внешних условий, в особенности увлажнения ц загрязнения наружной поверхности разрядника.

Все без исключения перенапряжения (как грозовые, так и комл1утационные) всегда несимметричны по фазам. Поэтому при возникновении перенапряжений любого происхождения напряжение Ч, между нейтралью звезды нелинейных резисторов 2 и землей повышается, и при Коо =Va (где

К вЂ” пробивное напряжение отделительнооо го искрового промежутка 3 ) отделительный искровой промежуток 3 срабатывает, подключая нейтраль звезды нелинейных резисторов 2 к земле. Вследствие этого разрядник одинаково эффектпвцо защищает как межфазную изоляцию, так и изоляцию фаза.земля.

После срабатьгвания разрядника либо восстанавливается симметрия в цепи, напряжение, падает до нуля ц дуга в отделительном искровом промежутке 3 гаснет, либо в течение времени, определяемого параметрами релейной защиты и.системой автоматики, в защищаемой многофазной цепи 1 имеет место режим несилгметричног< короткого замыкания. При напряжениях на здоровых фазах 7, при которых напряжение V не превышает напряжения гашения отделительного искрового промежутка 3, последний гасит дугу, звезда нелинейных резисторов 2 начинает работать с изолированной нейтралыо, что приводит к уменьшению тока через наиболее нагруженный рези< тор не менее чел< на 30 — 40 oо, чем обес. печцвается повышение его термостойкости.

Для облегчечня условий работы нелинейных резисторов 2 в тех случаях, когда вследствие очень большой величицьг к отделительный искровой промежуток 3 не:ложет по. гасить дугу, точка перегиба их вольтампер ной характеристики выбирается так, чтобы

Чщ Ь V<>, т.е. была не меньше вьлгужденного напряжения на любой из неповрежденных фаз, разрядник, выполненный по схеме фиг.2, работает как описано выше, однако при очень больших перенапряжениях, характерных для грозовых перенапряжений с большим импульсным током, падение напряжени на части нелинейных резисторов 2, зашунтированной дополнительным искровым промежутком 4, превышает пробивное напряже ние последнего, дополнительный искровой промежуток 4 срабатывает, чем обеспечивается эффективность защиты и при больших импульсных токах. После прохождения грозового импульса ток в дополнительном. цскровои промежутке 4 гаснет. наиболее эффективно применение предлагаемого разрядника в трехфазных цепях с глухозаземленной пейтралью.

Формула изобретения

1. Разрядник для защиты многофазной пепи переменного тока от перенапряжегпй, содержащий соединенные в звезду резисторы из высоконелинейцого материала, присоединенные к каждой защищаемой цепи, о т л и ч а го ш и и с я тем, что, с целью улучшения защитных характеристик пр:

504270 ограничении межфазовых перенапряжений и перенапряжений относительно земли и уменьшения влияний внешних условий на защитные характеристики разрядника, пейтраль звезды резистора соединена с .зем. — 5 лей через HGKpoBoll промежуток.

2, Разрядник по и. 1 отличаю— щ и Й с я тем, что напряжение точки перегиба вольта.лперной характеристики нелинейных резисторов выбрано не меньше 10 вынужденного напряжения любой пз здоровых фаз защищаемой цепи в режиме несим- метричного замыкания.

3. Разрядник по пп. 1 и 2,о т л и ч аю шийся тем, что пробивное напряже- 15 ние искрового промежутка, соедппяю.,его нейтраль звезды резисторов с,зе: пей, выбрано меньшим номинального фазного напряжения,защищаемой цепи.

4. Разрядник по пп. 1, 2 и 3, о т л и— ч а ю шийся тем, что нелипеш. ые резисторы собраны из двух последовательно соединенных частей, причем одна .зашунтирована дополнительпы лп искровыми промежутками.

5. Разрядник по пп. 1 — 4, о т л и ч а— ю шийся тем, что пробивное напряжение дополнительных искровых промежутков выбрано меньшим номинального фазного напряжения защищаемой цепи

5О4о О

Составитель А. Михайлов

Редактор Т. Фадеева Техред Q, Дуговая Корректор 1 . Бугакова

Заказ . 75 Тираж 977 Подписное

111-1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий

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

Филиал ПГ1П "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101