Разрядник
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСМОМУ СВИ ИТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 121279 {23) 2849944/24«07 (51)М
С ПРИСОЕДИНЕНИЕМ ЗаЯВКИ Ио
Н 01 Т 5/00
Н 02 Н 9/06
Государственный коиотет
СССР по делви кзобретеннв и открмтий
f (23) Приоритет
Олубликоеано 070981.Бюллетень й9 33 (53) УДХ 621. 316. .933(088е8) Дата опубликования описания 07.0981
I (72) Авторы изобретения
А.С. Торосян, М.N. Карапетян, Р.A.Co
Л.Г.Галстян и В.Г.В азян, 1 (71) Заявитель (54) РАЗРЯДНИК
Изобретение относится к области защиты .от перенапряжения высоковольтных электрических установок, конкретнее преобразовательных установок постоянного тока.
Известны защитные аппараты(ЗА) с использованием высоконелинейных ре-. зисторов (ВНР1 в качестве рабочего резистора $1). Их пропускная способность при использовании в преобразовательных установках передач постоRHHox тока(ППТ) сверхвысокого напряжения (СВН) определяется режимом разряда линии постоянного тока (ЛПТ), заряженной до определенного напряжения Uo. ЛПТ заряжается до напряжения
U о в режиме включения ППТ на непод готовительный инвертор.Величина энергии Ж, которая выделяется в ЗА в процессе разряда ЛПТ,определяется формулой где С - емкость относительно земли
JllIT, U - напряжение, при котором ЗА обесточивается (напряжение гашения) или процесс разрядки завершается и наступает номина)льный режим. (Для 3А, выполненный по схеме ограничителя перенапряжения, U по величине близко к максимальному значению напряжения номинального режима, а для ЗА на основе применения схемы разрядника U> равно напряжению на линии в момент обрыва тока искровыми промежутками (ИП). В завершающей стадии процесса разряда ЛПТ происходит очень медленное уменьшение величины тока во времени, так как сопротивление ВНР в этой стадии резко увеличивается ввиду сильно выраженной . нелинейности BoltbT-àìïåðèoé характеристки (BAX) ВНР. Поэтому (в первом приближении) падением напряжения на индуктивностях схемы разряда ЛПТ в этой стадии можно пренебречь и оценить 0 по ВАХ ВНР при заданной величине тока гашения ИП 3, Для разрядников постоянного тока, где предполагается применить ИП с вращающейся дугой (ИПВД), величина тока гашения д которых при постоянном напряжении составляет несколько ампер, напряжение U2 на 5-15% больше рабочего напряжения, а энергия рассеивания меньше, чем в ограничителе в одних и тех же условиях.
862294
В разрядниках с применением ВНР для защиты ИПТ сверхвысокого напря жения (СВН ) с большой протяженностью .(несколько тысяч км) энергия рассеи вания разрядником большая (несколько мДж) .
Наиболее близким техническим решением к данному предложению является разрядник, содержащий последо вательно включенные блок основных искровых промек<утков и высоконелинейный резистор на основе окиси цинка; шунтированные активными или активно-емкостными элементами распределения напряжения (2 ).
Недостатком разрядника, созданного по укаэанной схеме, является то, что он должен обладать большой пропускной способностью для рассеивания соответственно большой величины энергии при применении его в ППТ
СВН с большой протяженностью. Для Щ обеспечения большой пропускной способности должно быть применено большое количество параллельно включенных ветвей единичных дисков ВНР с диаметром 28. 60 мм. 25
Целью изобретения является упрощение конструкции путем уменьшения необходимой величины пропускной способности разрядника при сохранении
его защитных функций, 30
Цель достигается тем, что известный разрядник (2f содержащий последовательно включенные блок основных искровых промежутков и высоконелинейный резистор на основе окиси цинка, шунтированные активными или активноемкостными элементами распределения напряжения, снабжен блоком искровых промежуткон с растягивающейся дугой, который включен параллельно части указанного высоконелинейного 40 резистора.
На чертеже показана принципиальная схема разрядника.
Блок 1 основных искровых промежутков соединен последонательно с высоконелинейным резистором (ВНР), выполненным из составных частей 2 и 3.
Для сохранения заданного распределения напряжения между блоком 1 основных искровых промежутков и высоко- ®О нелинейнЫм резистором использованы резисторы 4 и 5.
Величина сопротивления резистора
4 должна быть выбрана также из условия обеспечения требуемой скорости роста восстанавлинающегося напряжения. Вопрос типа резисторов (линейный или нелинейный), а также емкостной шунтировки частей разрядника в данном случае не является существенным. В качестве основных искровых ф) промежутков можно применять искровые промежутки с вращакщейся дугой
IИПВД1. Часть 3 BHP шунтирована искровым промежутком 6 с растягивающейся дугой. При воздействии перес напряжений первым пробивается блок 1 основных искровых промежутков, а затем в процессе практически мгновен- ного повышения напряжения на BHP до величины воздействующего перенапряжения пробивается искровой проме>куток 6.
Вольт-амперная характеристика (BAX) части 2 ВНР выбирается из услоний обеспечения защитного уровня при максимальной величине тока через разрядник. Длительность воздействия импульса тока с максимальной величиной не-. большая (десятки мкс). В течение эт".— го времени напряк<ение на искровом .:.ромежутке 6 не может существенно по:.ышаться, поэтому защита обеспечена.
Через промежуток времени около 1 мс в результате повышения нанряжения на полюсах на искровом промежутке 6 ток перекйдывается в часть 3 ВНР и н искровом промежутке 6 дуга гасится.
Напряжение гашения U разрядника равно сумме падений напряжений на частях 2 и 3 BHP и на блоке 1 искро;вых промежутков в момент гашения тока через разрядник.
Увеличение напряжения U по срав2 нению с прототипом принодит к уменьшению величины необходимой энергии рассеивания разрядника согласно приведенной формуле. В результате уменьшенияя величины э нер гни рассеив ания разрядника можно уменьшить также число параллельно включенных колонок
ВНР. Кроме этого, для заданной стабильности ВНР при постоянном рабочем напряжении применение предлагаемой схемы позволяет увеличить долю напряжения на BHP разрядника, что позволит уменьшить напряжение на блоке оснонных искровых промежутков и, следовательно, уменьшить количество последовательно включенных единичных искровых промежутков в этом блоке. Путем увеличения количества последовательно включенных элементов ВНР н части 3 разрядника можно уменьшить энергию рассеивания разрядника до величины, позволяющей применить число параллельных колонок ВНР, равное единице, однако в данном случае это нецелесообразно, так как по условчю воздействия грозового перенапряжения число параллельных колонок должно быть больше или ран но двум.
В общем случае применение предлагаемой схема позволит также ослабить требования, предъявляемые к пропускной способности основных искровых промежутков, что позволит упростить их конструкцию.
Предлагаемая схема применима при любом отношении сопротивлений составных частей ВНР, т.е, при любой стабильности ВНР при постоянном напряжении, Формула изобретения
Разрядник, содержащий последовательно включенные блок основных искровых
862294
Составитель Е.Бочкова
Т.Загребельная Техред А. Ач Корректор М Демчнк
Редак„тор
Заказ 6629/51 Тираж 634 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, РаУжскаЯ наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г, ужгород, ул. Проектная, 4 промежутков и высоконелннейный резистор на основе окиси цинка, шунтированные активными или активно-емкостными элементами распределения напряженил, отличающийся тем, что, с целью упрсицения конструкции,. он снабжен блоком искровых промежутков с растягивающейся дугой, который включен параллельно части указанного высоконелинейного резистора.
Источники информации> принятые во внимание при экспертизе
1. Патент Сй1А В 3805114, кл . 317-61, 1974.
2 ° Патент США Р 3967160, кл. 317-68, 1976 .