Разрядник

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М КлН 01 Т 1/00 Государстеенный комитет по делам изобретений и открытий(54) РАЗРЯДНИК 3Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты линейной связи и элементов аппаратуры от воздействия опасных перенапряжений.Известен зашитный разрядник, содержаший цилиндрический металлический корпус, на основании которого закреплен электрически связанный с ним заземленный электрод, выполненный из высокоэмиссионного материала, причем сверху корпус закрыт направляющей втулкой из изоляционного легкоплавкого материала, в центре которой1 О расположен второй электрод в виде удлиненного стержня, проходящего внутрь корпуса соосно с первым, образуя межэлектродный разрядный промежуток, а внутреннее пространство корпуса заполнено инертным газом под давлением примерно 1/3 атмосферного 1).Недостатком указанного разрядника является однократность его использования при воздействии длительных перенапряжений вследствие разрушения плавкой втулки за счет горения электрической дуги и после дующей разгерметизации разрядника. Кроме того, данный разрядник имеет низкое быстродействие. Наиболее близким техническим решением к изобретению является разрядник, содержащий установленные в герметичном корпусе неподвижный электрод и подвижный электрод с термочувствительным приводом и токовводом. При значительном перенапряжении в этом разряднике обеспечивается приведение электродов в соприкосновение и, как следствие, короткое замыкание на землю 2) .Однако в данном разряднике при соединении электродов из-за небольших неровностей поверхности получается неплотный контакт, поэтому при прохождении тока может наблюдаться нежелательное явление искрения. После короткого замыкания электродов разрядник необходимо заменять. Кроме того, разрядник не обладает отключающей способностью и не обеспечивает отключения от сети при воздействии длительных перенапряжений.Цель изобретения - повышение срока службы разрядника и надежности защиты оборудования от воздействия длительных перенапряжений.Цель достигается тем, что в разряднике, содержащем установленные в герметичном,с (по,ппж)й элс.ктрс;.ВО,Вижпы(крол с гср чочВствп сг ьых и 1)и во;со.,Окопно, Г) ч корс с)с бе не подвиж)О к 1)с,и токопрои),сяшсп персгоро,- .Ой с Оц рстиеч, на ол)гой стороне которой дкрс плс ильфон, а на лругой -- привол 1 ОЛВижпо О электроЛа, который снабжен т(копроволяцим стержне ч, пропущенным е 1)ез отверстие В перегородке и дно силь- фона, причем указанный стержень жестко здкрс плен в лне сильфонд и образует с перегородкой скользящий контакт, а с токовводом подвижного электрода -- скользящий размыкающий костакт, псгруженный в диэлектрическую жидкость.Введение сильфона и скользящих разрывных контактов позволяет производить 15 перемещение подвижного электрола пол действием привода при прохождении длительной волны перенапряжения и В то же время отключать защищаемую электрическую цепь за счет одновременного разрыва контактной связи с этой цепью без разрушения элементов разрядника, что обеспечивает его применение в электрических цепях, не оснащенных системами релейной защиты и автоматики.На чертеже изображен разрядник, общий 25 Вил, разрез.Разрядник состоит из герметичного изо,)яционного корпуса 1 цилиндрической формы, разделенного на лве части с помогцью токопроволящей перегородки 2 с центральым отверстием. Корпус 1 имеет два металлических чдшеобразных основания 3, нд Олпом из которых закреплен электрод 4 в виде стержня, изготовленнспо из высокоэмиссионного материала, напри;ср сплава никеля и Окиси бария. В отверстие перегородки 2 Вставлен соосно с нешлвижпым электродом 1 подвижный электрол 5 со стержнем 6, Обрдзуоший с электролоч 4 газовый разрядный промежуток и оо.длаюший возможностью свободного переменения относительнс) ерегоролки. С;тер)ксь 6 электрола 5 40 имеет скользящий контакт с перегородкой 2 и связд) с ней со стороны разрядного промежутка с похнщьк термочувствительшго риволд, выполненого в виде изогнутых пластин 7 из материала, обладающего45 :ффс О )дчят 5 1)орч) (например, нитинлд сп,двд никеля и титана), и Возвратй )р) 5 кпнь 8. Конил пластин 7 с однойрпы д сстко прикрсплены к электролу 5,с,сру :, к поверх)цсти перегородки 2.,1 изи путых пластин 7 обеспечивает 50 )рпв( и" с электродов 4 и 5 в соприкоснош )( при р;)спрн)г)енин пластин. Нд ротивицложкй )О отношению к разрядному р(ч жути) сроп( ерегоролки 2 герметично усг,пВ,с спльфон ,), Внутри которого )гоч пс(п ш)звр (п(я пружина 8. Прохо 5 В) черз се 4 род)су 2, пружину 8 и ,сш с. )ьфо)гд 9 ссржсн 6 подвижиго э,сктро. 5 ксстк:(креплс и в лне сильфона 9 и ооразует с гоковволом 1 О подвиж. ного электрола скользящий разрывной контакт 11. Ола часть в)греннего пространства корпуса, содержащая разрядный промежуток, заполнена инертным газом, а другая - со скользящим разрывным контактом - жидким диэлектриком, причем электрическая прочность жидкого диэлектрика выше электрической прочности газа.Разрядник работает следующим образом.В исходном положении пластины 7 сжаты, сильфон 9 и пружина 5 находятся в свободном состоянии. Основание 3 с электродом 4 заземлено, а основание со скользящим разрывным контактом1 и перегородка 2 последовательно включены в зашишаемую электрическую цепь. На электроды подано напряжение, которое меньше потенциала зажигания разрядника. При возникновении кратковременной волны перенапряжения в электрической цепи (например, при ударе молнии в линию связи или проббе в элементе защищаемой аппаратуры) на электроде 5 возникает перенапряжение, превышающее по амплитуде напряжение зажигания,и происходит срабатывание разрядника (пробой межэлектродного промежутка) с последующим резким падением напряжения на искровом промежутке (срезом волны перенапряжения). В момент пробоя внутреннее сопротивление разрядника становится малым. При этом цепь или элемент аппаратуры, к которым подключен разрядник, шунтируются его малым сопротивлением и тем самым предохраняются от повреждений. После прохождения кратковременной волны перенапряжения разрядник восстанавливает свою электричсскую прочность за счет деионизации газа и этим обеспечивается дальнейшая нормальная работа электрической цепи. При длительном воздействии перенапряжения (например, при возникновении наводок, если линия связи проходит вблизи высоковольтной линии электропередачи, или обрыве провода этой,инин и замыкании его на телефонную линию) амплит)ла тока, протекающего через разрядник в момент его срабатывания, может достигать нескольких десятков ампер, что приводит к разогреву электрода 5 за счет горения электрической дуги и соответственно к повышению температуры пластин 7, особенностью которых является способность запоминать ту геометрическую форму, которую им придают в нагретом состоянии. Поэтому при достижении пластинами той температуры, при которой идет процесс запоминания прямолинейной формы, они резко выпрямляются и толкают электрол 5 ло соприкосновения с электродом 4. Олновременно стержень 6 электрола 5 выходит из соприкосновения с токОВВОдом 10 Обр(ЗС) пзо,яионный промежуток с жидким лиэлектрпкоч. электрическая прчность которого лосс Она лля ис- КЛКЧСНИя ЕГО :робо . 5 з.дцнсдЕОй аП85584 Фордгула изобретения Составит Техред А. Тираж 6 З 4 осударственн м изобрете а, Ж - 35,атент, г. Уль Е. Бочковойкас едактор Л. Капеаказ 6945/77В ректор С КорниенкописноеСР ая Поого комитета Сий и открытийРаушская на 6.,жгород, ул. Про ИИПИ по дел 5, Моск ППП П д. 4 г 5 ктная,1130илиал паратуры с аварийной линией прерывается. В дальнейшем происходит постепенное остгвание пластин 7, за счет чего они изгибаются, приобретая первоначальную форму, и возрашают электрод 5 в исходное поло. жение. Нитинол обладает высокой чувствительностью к колебаниям температуры и способен изменять свою геометрическую форму при перепаде температуры всего лишь в 23 С, Возвратная пружина 8 обеспечивает надежное возвращение электрода 5 в исходное положение. Выбор параметров разрядника например, температуры срабатывания нитиноловых пластин) производится при условии, что время возвращения разрядника в исходное состояние должно быть больше времени прохождения волны перенапряжения. В противном случае разрядник срабатывает повторно.Предлагаемый разрядник позволяет по сравнению с известными расширить область применения разрядника за счет его отключающей способности при наличии длительных перенапряжений в защищаемой цепи, что делает возможным его использование для зашиты цепей и аппаратуры, не имеющих систем релейной зашиты и автоматики; увеличить долговечность разрядника за счет снижения скорости распыления материала электродов, достигаемое уменьшением времени прохождения разрядного тока в момент перехода электродов в короткозамкнутосположение. Разрядник, содержагций установленныев герметичном корпусе неподвижный электрод и подвижный электрод с термочувствительным приводом и токовводом, отличагоиийся тем, что, с целью повышения срокаслужбы разрядника и надежности защитыоборудования от воздействия длительныхперенапряжений, корпус снабжен неподвижно закрепленной токопроводягцей перегородкой с отверстием, на одной стороне которойзакреплен сильфон, а на другой - приводподвижного электрода, который снабжентокопроводяшим стержнем, пропущеннымчерез отверстие в перегородке и дно сильфона, причем указанный стержень жестко закреплен в дне сильфона и образует с герегородкой скользящий контакт, а с токовво 20 дом подвижного электрода - скользящийразмыкающий контакт, погруженный в диэг 1 ектрическую жидкость.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Франции Хо 2303371,кл. Н 01 .1 17,00, 1972.2. Патент Ф Р Г М 881690,кл. 21 с 72, 1953.