Вентильный разрядник

Союз Советскю Социалистических Республик(22) ЗаявленоОб 0278 Р 1) 257720с присоединением заявки Нов(51) М 4-0 Н 01 Т 5/О Государственный комнте СССР по делам изобретений и открытийДК 621. 316, .933 (088.8) юллетень Мо 4 ликовано Да ликования описвиия 1511(54) ВЕНТИ РАЗРЯДНИ о тносится к устройст эоляции электрообонций электропередачвысокого напряжен й и может быть исестве вентильного ки орый в льно слинейных выбира 25 н ине уча Изобретение овам для защиты ирудования подстапостоянного тока ияот перенапряженипользовано в качразрядника.В качестве рабочего сопротивленияв разряднике применяются широко известные нелинейные резисторы, изгб-.товленные на основе окиси цинка,имеющие коэффициент нелинейности с(порядка 0,03 - 0,04. Применение такихрезисторов позволяет выполнять разрядники на низшие классы напряженияс защитными отношениями, т.е. отношениями уровня защиты Щ ) к рабочему напряжению (Па) порядка 2,53,5 без искровых промежутков,Известен разрядник, котчает, цепочку последоватединенных рабочих высоконерезисторов, число которыхиз условий защиты (11 .Такое применение высоконелрезисторов возможно в том слесли высоконелннейныв резисторы,количество которых выбрано из усвий защиты, могут нормально рабо при длительном в эдей о напряжения.к разрядникам на высшие классы напряжения в части защитных характеристик предъявляются более жест е требования. Иэ-за нестабильности вольтамперной характеристики высоко- нелинейных резисторов при длительно приложенном постоянном рабочем напряжении, практически невозможно создать по рассмотренной схеме разрядник с защитным отношением 1,7-1,9,В этом случае может быть испольэовайа схема обычного типа, с искровыми промежутками, отделяющими высоконелинейные резисторы от линии так, что последние совершенно не подвергаются действию рабочего напряжения.Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является вентильный разрядник, содержащий искровые промежутки, соединенные последовательно с рабочими высоконелинейными резисторами, и дополнительные резисторы, шунтирующие указанные искровые промежутки и рабочие высоконелинейные резисторы (2).В этом случае количество искровых ЛРОМЕжутКОВ ВЫоИРаЕтСя таКИМ, ЧтОбЫ вплоть до напряжений, близких к О,высоконелинейные резисторы не подвергались воздействию напряжения.Это количество искровых промежутковможет быть принято за 100. Количество высоконелинейных резисторов,так же как и раньше выбирается изусловий защиты, но они не подвергаются воздействию длительно приложенного рабочего напряжения, поскольку все оно оказывается приложеннымк искровым промежуткам. Для того,чтобы обеспечить такое распределейиенапряжения, величина сопротивления.дополнительных резисторов, шунтирующих искровые промежутки, многобольше, чем у резисторов, шунтирующих рабочие высоконелинейные резисторы, например, на несколько порядков.Недостатком этого разрядника является невозможность использоватьценные свойства рабочих высоконелинейных резисторов выдерживать, хотяи не полностью, постоянное рабочеенапряжение, что не позволяет снизитьчисло искровых промежутков в разряднике ниже 100.Целью изобретения является упрощение конструкции путем снижения числа искровых промежутков в разрядникеза счет принудительного распределения напряжения между искровыми промежутками и рабочими высоконелинейными 30резисторами,Для достижения поставленной целив предлагаемом вентильном разрядникепреимущественно постоянного тока,отношение сопротивлениядополнительных 35резисторов, шунтирующих рабочие высоконелинейные резисторы, к сопротивлению дополнительных резисторов, шунтирующих искровые промежутки, выбранов пределах от 1 до 4; кроме того 40дополнительные резисторы выполненынелинейными.Принципиальная электрическая схемаразрядника изображена на чертеже,Искровые промежутки 1 и рабочие.высоконелинейные резисторы 2 шунтированы дополнительными резисторами 3и 4 соответственно (линейными илинелинейными) с сопротивлениями йВ СООтВЕтетВЕННО, ПРИЧЕМ СОПРОтИВление й имеет такую величину, что 50ток через резисторы 4 намного больше тоха, протекающего через резисторы 2, чем обеспечивается жесткоераспределение .напряжения между искровыми промежутками и высоконелинейнычи 55.резисторами при любых напряжениях,вплоть до пробоя разрядника.Соотношение между сопротивлениямиии К выбирается таким, чтобыдоля рабочего напряжения, приходящая- у).ся на высоконелинейные резисторы,обеспечивала их стабильную работу приуменьшенном числе искровых промежутков,Так,например, если стабильная работа высоконелинейнык резисторов, выбраиных по условиям защиты, возможна лишь при 50 Б, резисторы 3 и 4 должны обеспечить деление напряжения между высоконелинейными .резисторами и искровыми промежутками поровну, т.е. 1/Я= 1. При этом число искровых промежутков снижается до 50. Величина сопротивления Вдолжна быть выбрана такой, чтобы ток через резисторы 4 был много больше (например в 100 раз) тока через резисторы 2 при напряжении на них, равном 0,5 Б Обычно не требуется, чтобы доля напряжения на высоконелинейных резисторах составляла менее 50 от общего напряжения на разряднике, т.е. нет необходимости принимать Я /Я менее 1 . Однако нецелесообразно принимать этудолю и более 80 и снижать число искровых промежутков ниже 20, т. е. принимать %2 l Я более 4 .В обычных разрядниках с карборундовыми нелинейными резисторами применяется шунтирование искровых промежутков, но никогда не применяется шунтирование рабочих резисторов.Это обусловлено тем, что сопротивление самих рабочих резисторов настолько мало, что все напряжение .неизбежно приходится на искровые промежутки, количество которых не может быть поэтому взято меньше 100. В предложенной схеме разрядника использованы высоконелинейные рабочие резисторы на основе окиси цинка, которые в тех же . Условиях обладают очень высоким сопротивлением, что и позволяет ввести деление напряжения между ними и искровыми промежутками и взять количество искровык промежутков меньше 100. РазряДник, выполненный по предлагаемой схеме, содержит меньшее количество искровых промежутков, имеет более простую конструкцию, меньшие габариты и вес, т.е. улучшенные экономические показатели. Применение таких разрядников особенно эффективно для защиты высоковольтных тиристорных вентилей (ВТВ) для электропередач постоянного тока 800-1500 кВ и вставок постоянного тока, Оно позволяет обеспечить наиболее глубокое снижение уровня защиты Б = (1,7-1,9)О 1 , а следовательно, снижение стоимости ВТВ, используя преимущества высоко- нелинейных резисторов и преодолевая их недостатки наиболее экономичным спос Об Ом.Формула изобретения1. Вентильный разрядник, содержащий искровые промежутки, соединенные последовательно с рабочими высоконе698092 Составитель В. ГомэинРедактор Н.Каменская Техред С. Мигай Корректор Т.Скворцов Подписноеомитета СССРи открытийская наб, д. 4/ 937/37 Тираж 92 ЦНИИПИ Государственног по делам иэобретени 113035 Москва, Ж, Р.ужгород,линейными резисторами, и дополнительные резисторы, шунтирующие указанныеискровые. промежутки и высоконелинейные рабочие резисторы, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции путем снижениячисла искровых промежутков,отноше"ние сопротивления указанных доиолнительных резисторов, шунтирующихрабочие высоконелинейные резистор,к сопротивлению дополнительных резисторов, шуитирующих искровые промежутки, выбрано в пределах от 1 до4.2. Вентильный разрядник по п.1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтоукаэанные дополнительные резисторы5 выполнены нелинейными.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СЮА В 3806765,кл, 317-61, 1974.2, Патент США 9 3967160,кл. 317-68, 1976.