Защитный разрядник

Защитный разрядник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

А -Н И 746795

ОПИС Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советски к

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 28.05,76 (21) 2365599 24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.2

Н 01 Т I/00

Государственный комитет

СССР

Опубли кова но 07.07.80. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 17.07.80 (53) УДК 621 316 .933 (088.8) по делам иэооретеиии и открытий (72} Авторы изобретения

И. Б. Болотин и Л. 3. Эйдель (71) Заявитель (54) ЗАЩИТНЫЙ РАЗРЯДНИК

Изобретение относится к высоковольтному аппаратостроению, а именно к устройствам, предназначенным для ограничения перенапряжений, воздействующих на изоляцию мощных преобразовательных подстанций постоянного тока.

Режимы мощных преобразовательных подстанций постоянного тока отличаются тем, что срабатывание разрядника нередко вызывает протекание через него сопровождающего тока большой величины и длительности. В сетях переменного тока для аналогичных целей ограничения перенапряжений применяются вентильные разрядники и искровые промежутки. Однако первые обладают ограниченной пропускной способностью сопровождающего тока, величина которого у них обычно невелика, а длительность соответствует одному полупериоду промышленной частоты. Искровые же промежутки не обладают стабильностью пробивного напряжения и пригодны лишь для защиты от грозовых перенапряжений.

Известен комплектный промежуток разрядника, содержащий последовательно соединенные силовые промежутки, резисторы, включенные параллельно силовым промежуткам, и зажигающий промежуток, подключенный параллельно одному из резисторов и подсоединенный к общей точке двух силовых промежутков через конденсатор (1).

Этот комплектный промежуток пригоден для пропускания больших и длительных сопровождающих токов без нарушения стабильности пробивного напряжения. Однако указанный комплектный промежуток может быть применен только в разрядниках на сравнительно большие напряжения, поскольку зазоры силовых промежутков не должны быть менее некоторых критических величин.

Создание разрядника на сравнительно небольшие напряжения (порядка 3 — 10 кВ) потребовало бы уменьшения зазора между электродами до величин меньших, чем критические, при которых возможно образование недопустимой эрозии электродов и даже остановка дуги со свариванием электродов, Кроме того, в таком комплектном промежутке силовые промежутки имеют небольшую отстройку по пробивному напряжению от зажигающего промежутка, что при эрозии электродов с небольшими рабочими за746795 зорами может привести к недопустимому нарушению координации работы элементов комплектного промежутка.

Известен стабилизированный искровой промежуток, содержащий два основных и один дополнительный электроды, изоляционную прокладку и делитель напряжения.

Изоляционная прокладка расположена между одним из основных и дополнительным

" электродами, которые подклю4ейы параллельно одйому из плеч делителя напряжения. При повышении напряжения на основных электродах повышается также доля напряжения, приходящаяся на изоляцонную прокладку, в местах соприкосновения которой с охватывающими ее электродами появляются скользящие разряды. Эти разряды

«облучают» электронами основной промежуток, который пробивается при достиже " йии йайряжением на основных электродах пробивного значения (2) .

Для облегчения работы изоляционной прокладки при рабочем напряжении и стабилизации пробивного напряжения при крутых фронтах перенапряжений указанный стабилизированный промежуток снабжен дополйительным конденсатором, подключенным между электродами, не охватывающими изоляционную прокладку, которая для эффективного облучения основного промежутка должна располагаться в непосредственной близости к облучаемому зазору. В этом случае описанный искровой промежуток работает весьма стабильно.

Однако такой промежуток пригоден для многократной работы лишь в случаях, когда сопровождающий ток, протекающий через него после срабатывания, невелик по величине и ограничен по длительности. Большие и длительные сопровождающие токи, протекание которых сопровождается выделением в промежутке большого количества энергии, приводят к повреждению близко расположенной прокладки, удаление которой снизило бы стабильность работы промежутка. Кроме того, большие и длительные токи неизбежно вызывают эрозию основнйх"электродов, изменяя их пробивное напряжение.

Наиболее близким из известных технических решений к изобретению является защитный разрядник, содержащий два основных электрода, образующих силовой искровой промежуток, и дополнительный электрод, который образует иницирующий искровой промежуток с одним из основных электро дов и подключен к основным электродам через делитель напряжения, одно плечо которого, параллельное инициирующему искро вому промежутку, выполнено в виде резис тора", а второе плечо выполнено в виде стабилййиройанного искрового промежутка, причем пробивное напряжение инициирующего искрового промежутка выбрано меньшим пробивного напряжения стабилизированного ЪсКровбго"промежутка, которое, в свою очеРазрядник содержит два основных электрода 1 и 2, образующих силовой искровой промежуток, дополнительный электрод 3, который с электродом 2 образует искровой промежуток, инициирующий разряд в силовом промежутке; делитель напряжения, в

Ьдно из плеч которого включены параллельЗв но соединенные резистор 4 и конденсатор 5, а в другое плечо — последовательно включенные стабилизирующий искровой промежуток 6 и дополнительный резистор 7.

Разрядник работает следующим образом.

Напряжение, приложенное к электродам

1 и 2, через резисторы 4 и 7 воздействует на стабилизированный искровой промежуток 6.

S о

4 редь, выбрано меньшим пробивного напряжения силового искрового промежутка (3).

Недостатком этого разрядника является значительное снижение напряжения на разряднике после срабатывания стабилизиро ванного и инициирующего искровых промежутков, что может привести к несрабатыванию силового искрового промежутка, обгоранию дополнительного электрода и поврежденйю стабилизлрованного искрового промежутка при большой величине и длительности сопровождающего тока.

Цель изобретения —. повышение срока службы с сохранением стабильности пробивного напряжения при работе с сопровождающими токами большой величины и длительности.

Это достигается тем, что в защитном разряднике делитель напряжения снабжен конденсатором, который включен параллельно указанному резистору, и дополнительным резистором, который включен последовательно в плечо стабилизированного искрового промежутка.

На чертеже представлена электрическая схема разрядника.

В момент, когда напряжение достигает значения пробивного, происходит пробой стабилизированного искрового промежутка . 6, пбсле чего происходит заряд конденсатора 5 с постоянной времени, которая может быть снижена до сколь угодно малой величины путем уменьшения (вплоть до полного исключения) сопротивления резистора 7. Напряжение на конденсаторе вызывает пробой инициирующего промежутка между электродами 2 и 3. Разряд конденсатора 5 накоротко через инициирующий промежуток инициирует пробой силового промежутка между электродами 1 и 2, через который и протекает сопровождающий ток большой величины и длительности.

Пробивное напряжение разрядника полностью определяется пробивным напряжением стабилизированного искрового промежутка 6, подвергающегося токовому воздействию весьма. кратковременно. Для правильной работы разрядника геометрические рас746795

Составитель Е. Бочкова

Редактор О. Филиппова Техред К. Шуфрнч Корректор М. Коста

Заказ 3964/47 Тираж 844 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

I 13035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 стояния между электродами таковы, что пробивное напряжение промежутка между электродами 2 и 3 ниже, а промежутка между электродами 1 и 2 существенно выше, чем напряжение пробоя стабилизированного промежутка 6. Это позволяет настолько увеличить зазор между основными электродами 1 и 2, что эрозия электродов, неизбежно появляющаяся после длительного воздействия большого сопровождающего тока; никак не сказывается на стабильность работы разрядника в целом.

Предлагаемое устройство позволяет создать разрядник на повышенные сопровождающие токи большой длительности (десятки килоампер при длительностях достигающих

0,1 с и более) при сохранении высокой стабильности пробивного напряжения, что удовлетворяет требованиям, в первую очередь, для защиты оборудования преобразовательных подстанций ЛЭП постоянного тока. !

Формула изобретения

Защитный разрядник, содержащий два основных электрода, образующих силовой искровой промежуток, и дополнительный электрод, который образует инициирующий искровой промежуток с одним из основных электродов и подключен к основным элект6 родам через делитель напряжения, одно плечо которого, параллельное инициирующему искровому промежутку, выполнено в виде резистора, второе плечо — в виде стабилизированного искрового промежутка, причем пробивное напряжение инициирующего искрового промежутка выбрано меньшим пробивного напряжения стабилизированного искрового промежутка, которое, в- свою очередь, выбрано меньшим пробивного напряжения силового искрового промежутка, 1О отличающийся тем, что, с целью повыше- ния срока службы с сохранением стабильности по пробивному напряжению при работе .с сопровождающими токами большой величины и длительности, делитель напряжения снабжен конденсатором, который

1 включен параллельно указанному резистору, и дополнительным резистором, который включен последовательно в плечо стабилизированного искрового промежутка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 262236, кл. Н 01 Т 15/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 259249, кл. Н 01 Т 15/00, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР № 454631, кл. Н 02 Н 9/00, 1972.