Устройство защиты от перенапряжений линии связи с дистанционным питанием

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН 09) (11 9 Н 02 Н 9/04 ТЕН О ИДЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧЯфЫТИ ОПИСАНИЕ(56) 1. Патент ВеликобританииУ 1493455, кл. Н 2 Н, опублик. 1977.2. Патент США У 4035693,кл, 361-120, опублик. 1974.3. Заявка ФРГ В 2227937,кл. 36 Й 4/33 , опублик. 1972.4. Патент ФРГ Р 2405671,кл. Н 02 Н 9/04, опублик. 1975.5. Авторское свидетельство СССРУ 928524, кл. Н 02 Н 9/04, опублик.19806Авторское свидетельство СССРпо заявке У 3415950/24-07,кл. Н 02 Н 9/04, опублик. 1982.(54) (57) УСТРОЙСТВО ЗА 11 ЯТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ ЛИНИЙ СВЯЗИ С ДИСТАНЦИОННЫМ ПИТАНИЕМ, содержащее двух или трехэлектродные разрядники, подключенные к жилам кабеля, вторые или третьи (средние) электроды которых соединены в общую точку, причем между этой, общей точкой и оболочкой кабеля включен дополнительный разрядник с реле, замыкающий контакт которого включен параллельно искровому промежутку разрядника, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повьппения надежности и быстродействия работы устройства, а также упрощения эксплуатации, дополнительный разряд-ник дополнен третьим электродом, причем параллельно другому искровому промежутку подключена обмотка ре- Св ле.1119изобретение относится к областипроводных средств связи и может бытьиспользовано для защиты линий связис дистанционным питанием от индук"тированных внешних перенапряженийи от импульсных перенапряжений, возникающих при ударах молнии.Для защиты линейных сооруженийсвязи и обслуживающего персоналаот опасных перенапряжений нашли ши" 10рокое применение разрядники, которые включаются межцу проводами иземлей. Разрядное (пробивное) наП"ряжение разрядника выбирается таким,чтобы нри любой форме приложенного 15к разряднику напряжения оно быломеньше напряжения, способного повре-дить изоляцию защйщаемого оборудо"вания. Разрядники разделяются нагазонаполненные, угольняе, вилитовые и искровые,Недостатком всех типов разрядников является различие напряженияих срабатывания и напряжения погасания, Вследствие низкого напряжения погасания разрядник, сработав"ший от волны постороннего перенапряжения, продолжает гореть от напряжения дистанционного питания самойцепи связи, что полностью нарушаетработу систем связи.Известны различные способы повышения напряжения погасания разрядйиков с помощью последовательно при"соединенных к ним нелинейных сопротивлений 1, 21 и 3Однако все они отличаются значительной нестабильностью.Кроме того, Вследствие протекания больших токов порошковая массаспекается инелинейные сопротивле 40ния теряют свои свойства.Известна схема, где вследствиесрабатывания разрядника от внешнегоперенапряжения и дальнейшего егогорения от постоянного тока, проте 45кающего по защищаемой цепи, нагревается температурно-зависимое сопротивление. Изменение его параметровприводит к отпиранию. транзисторногоключа и срабатыванию реле. При этомотключается контакт цепи, шунтирующнй сопротивление, включенное последовательно с разрядником и разряд"ГВннк гаснет 4 .Недостатком этого устройства гашения является его инерционность.При воздействии импульсов. грозового характера, длительность которых 119 3редко превышает 300-500 мкс, разрядник не успевает, даже при больших "протекающих через него токах, разогреться настолько, чтобы изменитьпараметры термозависимого.сопротивления в необходимых пределах,Известно устройство гашения, вкотором цепь разрядника размыкаетсяконтактом реле, управляемого трай"зисторной ключевой схемой с дополнительным реле 51.Однако такое устройство являетсясложным и частая его установка вдольлинии может понизить надежность работы всей магистрали связи.Кроме того, при подключении таких устройств гашения к каждомуразряднику по отдельности (разрядников в магистральном кабеле можетбыть шестнадцать и более) они резкоувеличивают и без того существенныйразброс параметров разрядниковпо динамическому напряжению срабатывания. Это может привести к неодновременному срабатыванию разрядников на жилах одной цепи, а следовательно, к возникновению большогоударного напряжения в двухпроводнойцепи.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство защиты, содержащее двух или трехэлектродные разрядники, подключенные к жилам кабеля,вторые или третьи (средние) электроды которых соединены в общую точку,между общей точкой и оболочкой ка"беля включен дополнительный двухэлектродный разрядник, параллельнокоторому через размыкающий контактприсоединено двухконтактное реле,второй замыкающий контакт реле вклю"чен в цепь, шунтирующую дополнитель"ный разрядник 6В данном устройстве реле, пред"ставляющее для импульсных токовмолнии большое индуктивное сопротивление, срабатывает только от постоянного тока дистанционного питанияи при этом одним из контактов шунтирует и гасит дополнительный разрядник. Одновременно реле отключаетсвою цепь питания, и устройство приходит в исходное состояние с погашенными разрядниками,Недостатком такого устройстваявляется наличие у реле двух взаимозависимых контактов, что существейно усложняет его настройку; для повышения быстродействия устройства15 40 Составитель Н. КузинаРедактор Л. Веселовская Техред М.Тепер Корректор М. Розман Заказ 7467/4 1 Тираж 613 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3необходимо обеспечить минимальноевремя отключения разрядников, т.е.устанавливать как можно меньшиезазоры между контактами реле. Однако предельное сближение контактовреле может при больших приложенныхнапряжениях привести к "дребезгу"якоря. Точное регулирование контактных зазоров реле в полевых условиях выполнить весьма затруднительно. 1 ОЦелью изобретения является повышение надежности и быстродействияработы устройства, а также упрощение эксплуатации,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для защитыот перенапряжений линий связи сдистанционным питанием, содержащемдвух или трехэлектродные разрядники,подключенные к жилам кабеля, вторые 2 Оили третьи (средние) электроды которых соединены в общую точку, причеммежду общей точкой и оболочкой кабеля (землей) включен дополнительныйразрядник с подключенным к нему 25реле, замыкающий контакт котороговключен параллельно искровомупромежутку разрядника, дополнительный разрядник дополнен третьим электродом, причем параллельно другомуискровому промежутку подключена обмотка реле.На чертеже представлена схемаустройства.Устройство содержит разрядники1.1, 1.21.п, включенные через35дополнительный трехэлектродный раз"рядник 2 на оболочку кабеля, Параллельно одному из искровых промежутков трехэлектродного разрядника 2подключена обмотка реле 3.Цепь, шунтирующая оба искровыхпромежутка разрядника 2, в исходномсостоянии разомкнута контактом 4реле 3.45Устройство работает следующим образом,Разрядники 1.1-1,п и 2, сработавшие от импульсного перенапряжения,9119, . 4вызываемого током молнии, продолжают гореть от токов дистанционного питания. При этом реле Зпредставляющее для импульсных токовбольшое индуктивное сопротивление,не успевает сработать от токов молнии вследствие своей инерционности.Оно срабатывает от постоянного тока дистанционного питания, для которого обмотка реле представляетвесьма малое сопротивление, соизмеримое с сопротивлением одного изискровых промежутков горящего разрядника 2.Сработавшее от тока дистанционного питания реле 3 замыкает контакт4, чемшунтирует ч гасит оба искровых промежутка разрядника 2. Это. одновременно обрывает цепь питанияреле, а затем при размыкании контакта 4 и цепь горения разрядников1.1-1.п, и они все гаснут. Устройство при этом приходит в исходноесостояние.Быстродействие предлагаемогоопределяется только временем замыкания единственного контакта реле исоставляет 15-18 мкс, что примерновдвое превышает время срабатыванияустройства, выбранного в качествепрототипа. Кроме того, оно отличается простотой конструкции, не нуждается в регулировке при эксплуатации и, в нем полностью исключена возможность возникновения "дребезга"якоря реле,Применение предлагаемого устройствва позволит отказаться от необходимости периодических провероки регулировок устройств защиты,что связано. с выездом обслуживающего персонала на линию, землянымии монтажными работами. Экономический эффект примененияпредлагаемого устройства защиты намагистралях симметричного кабелясвязи составит 4710 руб, на 1000 кмкабеля.