Защитный разрядник

(щ 746795 ОПИС Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советски кСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУОпубли кова но 07.07,80. Бюллетень25Дата опубликования описания 17.07.80по делам иэооретеиий и открытий(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 1 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 за7467954редь, выбрано меньшим пробивного напряжения силового искрового промежутка 3.Недостатком этого разрядника являетсязначительное снижение напряжения на разряднике после срабатывания стабилизированного и инициирующего искровых промежутков, что может привести к несрабатыванию силового искрового промежутка, обгоранию дополнительного электрода и поврежденйю стабилизированного искрового промежутка при большой величине и длительности сопровождающего тока.Цель изобретения - . повышение срокаслужбы с сохранением стабильности пробивного напряжения при оаботе с сопровождающими токами большой величины и длительности.1 Это достигается тем, что в защитномразряднике делитель напряжения снабжен конденсатором, который включен параллельно указанному резистору, и дополнительным резистором, который включен последовательно в плечо стабилизированного искрового промежутка.а- На чертеже представлена электрическаясхема разрядника. зорами может привести к недопустимому на рушению координации работы элементов ком плектного промежутка.Известен стабилизированный искровойпромежуток, содержащий два основных и один дополнительный электроды, изоляци ойную прокладку и делитель напряжения Изоляционная прокладка расположена меж ду одним из основных и дополнительнымэлектродами, которые подклю 4 ейы параллельно одйому из плеч делителя напряже ния. При повышении напряжения на основ"ных электродах повышается также доля напряжения, приходящаяся на изоляцонную прокладку, в местах соприкосновения кото рой с охватывающими ее электродами появ ляются скользящие разряды. Эти разрядь облучают электронами основной проме жуток, который пробивается при достижейии йайряжением на основных электродахпробивного значения 12.Для облегчения работы изоляционноипрокладки при рабочем напряжении и ста билизации пробивного напряжения при кру тых фронтах перенапряжений указанный ст билизированный промежуток снабжен до полйительным конденсатором, подключенным между электродами, не охватывающими изоляционную прокладку, которая для эф фективного облучения основного промежутка должна располагаться в непосредственной близости к облучаемому зазору. В этом случае описанный искровой промежуток работает весьма стабильно.Однако такой промежуток пригоден длямногократной 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. Кро ме того, большие и длительные токи неизбежно вызывают эрозию основнйх"электродов, изменяя их пробивноенапряжение.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 искровойпромежуток с одним из основных электродов и подключенк основным электродам че- ю рез делитель напряжения, одно плечо которого; параллельное инициирующему искро" ВЬМу"промежутку, выполнено в виде резис" "-тора",а второе плечо выполнено в виде стабилйИрованного искрового"промежутка, причем пробивное напряжение инициирующего55искрового промежутка выбрано меньшим пробивного напряжения стабилизированногоЪсйровбго"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 параллельно 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. В момент, когда напряжение достигает значения пробивного, происходит пробой стабилизированного искрового промежутка .6, после 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 промежутокинициирует 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 Е. БочковаМ. Кост Составитель Техред К. Шуф Тираж 844 Государственного елам изобретений сква, Ж - 35, Раув Патент, г. УжгорРедактор О, ФилипповаЗаказ 3964/47ЦНИИПИпо113035, МФилиал ППП рнч КорректорПодписноеомитета СССРоткрытийкая наб. д. 4/5д ул Проектная 5стояния 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 изобретенияЗащитный разрядник, содержавший два основных электрода, образующих силовой искровой промежуток, и дополнительный электрод, который образует инициирующий искровой промежуток с одним из основных электродов и подключен к основным элект 6родам через делитель напряжения, одно плечо которого, параллельное инициирующемуискровому промежутку, выполнено в видерезистора, второе плечо - в виде стабилизированного искрового промежутка, причем пробивное напряжение инициирующегоискрового промежутка выбрано меньшимпробивного напряжения стабилизированного искрового промежутка, которое, в своюочередь, выбрано меньшим пробивного напряжения силового искрового промежутка,1 О отличающийся тем, что, с целью повыше-ния срока службы с сохранением стабильности по пробивному напряжению при работе .с сопровождающими токами большойвеличины и длительности, делитель напряжения снабжен конденсатором, которыйвключен параллельно указанному резистору,и дополнительным резистором, который включен последовательно в плечо стабилизированного искрового промежутка.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР262236, кл. Н О 1 Т 15/00, 1970.2. Авторское свидетельство СССР259249, кл. Н 01 Т 15/00, 1970.3. Авторское свидетельство СССР454631, кл. Н 02 Н 9/00, 1972.