Вентильный разрядник

Вентильный разрядник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

554584

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) До полнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.04.74 (21) 2015626/07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 15.04.77. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 06.07.77 (51) М.Кл. Н 01Т 5/04

Государственный коматоза

Совета Министров СССР ое делам изобретенек и открытей (53) УДК 621.316. .933 (088.8) (72) Автор изобретения (71) Заявитель

В. И. Бронников

Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт,им. С. М. Кирова (54) ВЕНТИЛЬНЫЙ РАЗРЯДНИК

Изобретение относится к устройства м для защиты от перенапряжений электропередач высокого напряжения.

Известны вентильные разрядники, содержащие основные искровые промежутки, резисторы и до полн|ительные (поджигающие) промежутки, рассчитанные на пробивное напря жение меньшее (аплоть до половин ного значения), чем пробивное на пряжение основных искровых промежутков, параллельно которым подключены поджигающие, вслед стане чего система искровых промежутков имеет, пробивное напряжение меньшее, чем сумма пробивных напряжений основных промежутков (1), Применение поджигающих |промежутков позволяет увеличить число ocHoBHbIx:èñêðîâûõ лромежутков, приходящихся на 1 кВ пробивного напряжения разрядника, менее чвм в 2 раза, тогда ха к в ряде случаев целесообразно значительно большее увеличение.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является .ввнтилыный разрядник, содержащий, .по крайней мвре, два блока, выполненных каждый в виде четырех плечего моста, двумя, противоположными плечами которого являются резисторы, дву мя другими плечами являются резисторы, шунтированные основными,искровьтии,промежутками, а в диагональ моста включены дополнительные искровые промежутки, шунтирован ные конденсаторами, совдиненными последовательно через вершины смежных, плеч моста, опирающихся на диагональ (2). Однако, вопервых, поскольку количество дополнительHbIx искровых промежутхоB велико (в 2 — 3 раза больше, чем основных, .или, по меньшей

- мере, равно количеству основных), то при горизонтальном раоположении их увеличи|ваются поперечные размеры разрядника, а при

10 вертикальном, если их рааположить в одной колонке с основными, из-за ухудшения распределения напряжения,по .изоляции разрядника увеличивается его высота. Во-вторых, восстанавли вающееся,на разряднике напря15 жение не .воздействует на дополнительные иокровые промежутки, поэтому восстанавливающаяся прочность разрядника опрвделяется лишь основными искровьеми промежутками и не повышается с введением дополнитель20

Для улучшения защитных характеристик и повышения надежности в предлагаемом разряднике в разрыв указанных вершин включена цепочка, идентичная диагонали

25 моста, пр ичем отношение коэффициентов нелинейности резисторов, шунтированных и не шунтироваиных основными искро вьеми промежутками, выбрано не меньше единицы.

Дополнительные искровые промежутки

30 шунт ированы резисторами, что,позволяет по554584

3 высить дугогасящую способность разрядника.

При таком выполнении:разрядника снижается разброс его пробивных напряжений по сравнению с известными разрядниками. Кроме того, при том же .количестве дополнительных,искровых промежутков, что и в прототипе, они разбиты на число групп (комплектов), почти в два раза большее, поэтому габариты разрядника уменьшаюпся.

На фиг. 1 дана электрическая схема описываемого разрядника с основными искравыми лромежутка м и, включенными параллельно сопротивлениям, поочередно в той и другой ветвях; на фиг. 2 — то же с основными искровыми промежутками, включенными между этими ветвями.

Резисторы 1 и 2, выполненные с различными, коэффициентами нелинейности (резистор 1 — с повышенным, .резистор 2 — с пониженным), образуют две параллельные ветви. Основные искровые промежутки 3 соединены в последовательную цепь дополн ительными искровыми промежутками 4,, включенными между параллельными ветвями после каждого резистора той и другой. ветви. Допол нительные искровые промежутки шу нтированы конденсаторами 5 и 6, которые передают потенциал из одной ветви в другую при пробое основных исировых,промежутков. Gcновные искровые промежутии могут быть включены, параллельно резисторам поочередно в той и дру гой ветвях (GM. фиг. 1) или между эти ми ветвями (см. фиг. 2). Комплекты основных искровых промежутков, могут иметь поджигающие промежутками, включенные по известным схемам (на чертеже не показаны).

При однородных резисторах 1 и 2 дополнительные искровые п ромежутии включены между точками равного потенциала при любом напряжении на разряднике и .пробивное напряжение разрядника определяется только основными искровыми промежутками. После каскадного пробоя их напряжение прикладывается к дополнительным HGKpoBbIM промежуткам 4 .и вызывает их пробой. Так как на дополнительные искровые промежутки воздействует крутой импульс напряжения, то можно в 2 — 3 и более раз увеличить их количество по сравнению с основными, снизив их пробивное на пряжение при этих им пульсах до- пробивного напряжения разрядника неоднородной GMKocòíoé шунтиров кой (емкости конденсаторов 5 и 6 в этом случае имеют различную величину). Если в качестве дополнительных искровых промежутков применить токоограничивающие промежутки, имеющие повышенное на пряжение на .дуге, то можно уменьшить лоследовательное (рабочее) сопротивление разрядника, т. е. улучшить его защитные характеристики в грозовом режиме.

Высокое напряжение на дуге. позволяет также применить для резисторов, материал с меньшей нелинейностью, но с более высокой

4 пропускной способностью, т. е. повысить надежность разрядника.

При однородных резисторах 1 и 2 восстанавли вающееся на пряжение не воздействует

5 на дополнительные искровые:промежутки.

Для .повышения относительной восстанавливающейся прочности как в первый момент после погасания дуги, так и IlpH восстана вливающихся напряжениях, близких .к напря1р жению гашения, .из меняют распределение напряжения по ветвям шунтирующих сопротивлений так, чтобы дополнительные искровые промежутки разгружали основные от восстанавливающегося напряжения. Для этого .нуж15 но резисторы 1 (см. фиг. 1), шунтирующие основные искровые промежутки 3, выполнить с большим, чем у резисторов 2, коэффициентом нелHHeHHolcTH с равенством величин сопротивлений при пробивном напряжении раз20 рядника или на пряжении гашения, либо в интер вале между этими напряжениями.

Таким образом, дополнительные искровые промежутки будут,наход иться между точками равного потенциала лишь при одном значе25 нни приложенного к разряднику напряжения., Если, сопротивления резиcTopoiB 1 и 2 выбрать равными прои напряжении срабатывания разрядника, то с ростом напряжения от нуля до этого напряжения на основные промежутз0 ки воздействует на пряжение, уменьшеиное по сравнению с приложенным к разряднику на величину, приходящуюся на дополнительные искровые промежутки. Следовательно такой разрядник, имеет повышенную восстанавлива35 ющуюся прочность, а .значит, и на пряжение гашения, Кроме того, ускоренный рост напряжения на основных, искровых промежутках в области пробивных напряжений разрядника снижает разброс его пробивного напряжения, 4р в том числе и напряжения повторных пробоев, т. е. напряжения гашения.

Если, равенство сопротивлений |резисторов

1,и 2 достигается,при на пряжении гашения, то с,повышением на пряжения до этой точки

45 основные промежутки также разгружаются дополнительными. При,дальнейшем повышении напряжения более быстрый рост напряжения .на основных искровых промежутках, чем,на всем разряднике, приводит к сниже50 нию пробивного на пряжания, т. е..и в этом случае происходят. относительное повышение напряжения га шения и снижение разброса пробивных,на пряжений и напряжения гашения.

55 Уменьшение разброса позволяет сократить интервал между пробивным и рабочим напряжениями, что имеет особенно важное значение для разрядников, предназначенных для глубокого ограничения, перенапряжений.

5п Для, разгрузки основных BGKpoBblx IIIp0межутков,можно применять в качестве допол.нительных промежутки с пониженным напряжением на дуге, например искровые промежутки с вращающейся дугой.

65 Равномсрность распределения, напряжения

554584

5 между комплектами дополнительных искро.вых промежутков, включенными между аетвями резисторов, задается этими резисторами.

Для выравнивания на пряжения.по искровым промежуткам каждого комплекта при большом количестве их целесообразно шунтировать их дополнительными резисторами, сопротивление которых должно быть достаточно вьгсоким, чтобы не искажать,раапределение напряжения по параллельным ветвям резисторов с разли чньгми коэффициентами нели.нейности.

Так как при,неоднородных сопротивлениях резисторов 1 и 2 на перовом и последнем комплектах дополнительных искровых,промежутков напряжение выше, чем на остальных, эти комплекты могут быть составлены,из искровых промежутков с повышенной начальной восстанавливающейся прочностью либо выполнено с повышенным прабивньгм на пряжением при частоте, характерной для восстанавливающегося на разряднике напряжения, и пониженным неоднородной емкостной шунтировкой при высокой частоте. Напряжение на этих комплектах можно снизить также соответствующим подбором, коэффициента нелиней ности резисторов, шунтирующих первый в блоке и последний комплекты .основных искровых промежутков.

Отказаться от этой настройки и у простить процесс подбора характеристик разнородных резисторов 1 и 2,мож но, включив основные искровые промежутки между параллельными ветвями резисторов (см. фиг. 2) и выполнив с .повышенным коэффициентом нелинейности лишь два резистора в блоке (первый в одной ветви и последний в другой), а,имен но те, которые шунтированы основными искровыми промежутками. В этом случае после погаса.ния дуги в разряднике сопротивления резисторов 1 малы, поэтому потенциалы точек подсоединения дополнительных искровых промежужов в левой ветви шунтирующих резисторов повышены, а в правой понижены, и дополнительные искровые промежутки нагружены восстанавливающим ся напряжением

6 (как и,в схеме на фиг. 1) разгружая основные промежутки. С выравниванием величин резисторов 1 и 2 напряжение.лрикладьвается только к основным, искровым промежуткам, а при дальнейшем увеличении напряжения лот енци ал ы точек подсоединения искров ых пр омежутков в левой ветви понижаются, а в правой повышаю пся, .и ускоренный рост напряжения:на основных искровых промежут-! о ках ускоряет развитие их пробоя. Таким образом, и при двух резисторах с повышенным коэффициентом нелинейности в блоке достигается тот же эффект, чтд и в схеме на фиг.1.

Подбор характеристик резисторов при этом

15 существенно упрощается.

Формула изобретения

1. Вентильный разрядник, содержащий, по о крайней мере, .два блока, выполненных каждый в виде четыремплечего моста, двумя противоположными плечами которогю являются резисторы, шунтированные основными искровыми промежутками, а в диагональ моста включены дополнительные искровые промежутки, шунтированные конденсаторами, соединенными последовательно через вершины смежных плеч моста, опирающихся на диагональ, отличающийся тем, что, с целью зо улучшения защитных характеристик и повышения,надежности, в разрыв указанных вершин включена цепочка, идентичная диа гонали моста, причем отношение коэффициентов нелинейности резисторов, шунтированных и з5 не шунтироаанных основными искровыми .промежутками, вьгбрано не меньше единицы.

2.-Разрядник по л. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения дугогасящей способности, дополнительные искровые лроме4О жутки шунтированы резисторами.

Источники информации, принятые во внимание лри экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Ко 126175, M.Êë. Н 01Р 3/00, 1959.

45 2. Авторское свидетельство СССР

Хе 363148, М.Кл. Н 01Т 5/04, 1971 (прототип).

Редактор А. Пейсоченко

Составитель Е. Бочкова

Техред А. Камышникова

Корректор О. Тюрина

Заказ 3779 Изд. ¹ 357 Тираж 992 Подписное:ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )Ê-35, Раушская иаб., д. 4/5

МОТ, Загорский филиал