Разрядник

Сова Советскик Социалистических Республик(23) Приоритет вт. сеид-ву осударственный коинтет СССР но делаи изобретеннй н открытий) АпторыНЗОбретОния И. Лкодие, В.И, Бронников, Л,А, Гр и В,Н. Сметанин альский ордена олитехнический 71) Заявите 4) РАЗРЯДНИ еской ретео поперечакой жеивает гатомуа быто ув я - повышениение габаритовИзобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам для защиты от перенапряжений электропередач высокого напряжения,Известно устройство для глубокого ограничения перенапряжений в сетях высших напряжений, содержащее блоки искровых промежутков, шунтированных резисторами, токоограничивающие резисторы и вспомогательные резисторы, подключаемые параллельно части блоков искровых промежутков через коммутирующие элементы 1.Наиболее близким по технич сущности к предложенному изоб нию, является разрядник, содержащий ,йоследовательно соединенные искровые промежутки и токоограничивающие резисторы, высокоомные шунтирующие резисторы, подключенные параллельно указанным искровым промежуткам,импульсный делитель напряжениявыпол.- ненный в виде цепочки последовательн соединенных конденсаторов, точки соединения которых подключены через резисторы связи к соответствующим точкам соединейия искровых промежут" ков и коммутационный аппарат, подключенный параллельно, по крайней(21) 2061541/24-07явки йо5,11.79. Бюллетень Мо 43 рудового Красного Знамени ститут имени С,И. Кирова мере, одному искровому промежутку через вспомогательный резистор 2).В этом разряднике благодаря резисторам связи обеспечивается последовательное срабатывание искровых про межутков.Однако, в такой схеме резисторы связи и изоляция между цепями конденсаторов и искровых промежутков должны быть выбраны из условия на кратковременное повышение напряжения, так как по мере пробоя искровых промежутков к каждому резистору связи, соединяющему цепь конденсаторов с очередным искровым промежутком, прикладывается напояжение всех конденсаторов пробившейся части искро вых промежутков, Так, к последнему резистору в процессе пробоя разрядника приложено почти все предпробивное напряжение, в то время как в состоянии покоя на нем нет напряжения. 5 Это приводит кная изоляция долж как продольная, ч бариты разрядникаЦель изобретен 0 дежности и уменьшПоставленная цель достигается тем,что известный разрядник снабжен дополнительными высокоомными резисторами, включенными последовательно скаждым конденсатором в цепочке импульсного делителя напряжения,5На фиг. 1 представлена принципиальная схема предложенного разрядника;на фиг. 2 - вариант разрядника .с однородной шунтирующей цепью вдоль всейдлины разрядника и распределенными .)Опо длине разрядника токоограничивающими резисторами,Разрядник состоит иэ двух частей1 и 2, которые могут отличаться формой развития пробоя (фиг.1), при необходимости они могут отличаться иструктурой цепи, задающей распределе",ние напряжения. Каждая часть содержитпоследовательно соединенные токоогра"ничинающие резисторы 3 и дугогасящиеискровые промежутки 4, объединенныев блоки из нескольких, по меньшеймере, двух последовательно включенныхискровых промежутков. Для выравнивания напряжения по блокам искровых промежутков 4 они шунтируются послвдовательно включенными конденсаторами 5импульсного делителя напряжения. Еслиемкостной цепи недостаточно для выравнивания напряжения промышленнойчастоты, блоки искровых промежутков ЗОмогут быть эашунтированы высокоомными нелинейными резисторами б. Внекоторых случаях шунтировка активными резисторами может понадобитьсядля выравнивания напряжения по искровым промежуткам внутри блока. Разрядник содержит также. Управляющееустройство 7 для управления разрядными характеристиками, состоящее изпоследовательно включенных вспомогатвльного резистора 8.и коммутационного аппарата 9, например, управляемого нентильного блока или управляемого искроного промежутка, либоэлектромагнитного, пневматического 45и т.п. коммутационного аппарата. Вцепь импульсного делителя напряжениявключены резисторы связи 10, соединяю"щие блоки искровых промежутков 4(всего разрядника или части 1 его)с общими точками последонательновключенных конденсаторов 5.Управляющве устройство 7 целесообразно подключить в начале илив конце последовательного ряда искровых промежутков, причем првдпочтительнее в блоке, находящемся нанаиболее низком напряжении относительно заземленного конца разрядника,если для коммутационного аппарата 9применяется посторонний источник питания, либо внешние схемы управления.Этот блок и будет запаливающим припониженной уставке (среднем пробивном напряжении) разрядника. Управляющве устройство 7 подключено парал лельно такой части искровых промежутков запалинающего блока, шунтиронание которой вспомогательным реэис" тором 8 приводит к пробою незашунтированных искровых промежутков этоо блока при напряжении на раэрядние, равном пониженной устанке. После" донательно с каждым конденсатором 5, соединенным с искровыми промежутками 4 через резистор связи 10,включен ограничивающий импульсный дополнительный резистор 11, чтобы облегчить услония работы рвзисторов связи 10.В отключенном положении коммутирующего устройства 9 вспомогательный резистор 8 отсоединен от искровых промежутков 4 запаливающего блока, напряжение по искровым промежуткам этого бЛока распределяется практически равномерно и разрядник имеет повышенную устанку. При включенном коммутирующем устройстве 9 резистор 8 шунтирует часть искровых промежутков 4 запалинающего блока, практически все напряжение конденсатора 5 этого блока приложено к неэашунтированной части,эта часть пробивается при пониженном напряжении на разряднике, напряжение приклацывается к резистору 8 и вызывает пробой эашунтированных искровых промежутков эапалинающего блока. При этом напряжение заряженного конденсатора 5 запалинающего блока прикладывается к резистору связи 10 этого блока, если показанные пунктиром на фиг.1 сопротивления 11 отсутствуют, и суммируясь с напряжением, до которого заряжен второй конденсатор 5, вызнает пробой искровых промежутков 4 второго блока. Теперь к искровым промежуткам третьего блока будет приложена сумма напряжений первого, второго и третьего конденсатора; после пробоя этих искровых промежутков напряжение возрастает на следующем блоке и т.д. Бегущая по разряднику в сторону высокого потенциала волна перенапряжения будет вызывать последовательное срабатывание искровых промежутков до твх пор, пока суммарное пробивное напряжение не сработавших искровых промежутков (часть 2 на фиг. 2 и 1) не станет равным напряжению, приложенному к разряднику в момент начала пробоя, В дальнейшем пробой остальных проме" жутков происходит, как в известных разрядниках, практически одновремен" но, т.к. приложенно к каждому иэ них напряжение близко к пробивному. По-. этому часть 2 разрядника может быть выполнена без реэисторон связи 10, как это показано на фиг.1.Воздействующее на резисторы связи 10 импульсное напряжение возрастает по мере удаления от эапаливиощегоблока, поэтому число их нв может бытьбольшим. Если включить последовательно с каждым конденсатором 5 ограничинающий импульсный ток резистор 11(фиг.2 и пунктир на фиг.1), падениенапряжения на этих резисторах снизит 5напряжение,на резисторах связи дозаданной величины, достаточной длянадежного пробоя искровых промежутков. Такой разрядник может иметьвсю шунтирующую цепь однородной (какна фиг. 2), что позволит комплектовать разрядник из стандартных элементов) части 1 и 2 в этом случаебудут различаться лишь Формой развития пробоя, При однородной шунтировке разрядника, когда блоки илигруппы блоков искровых промежутков4 разделены включенными с ними последовательно блоками токоограничивающих резисторов 3, целесообразнокаждый конденсатор 5 включать через 20резисторы 10 и 11.параллельно блокамискровых промежутков и токограничивающих резисторов (фиг.2), чтобыпосле пробоя всех искровых промежутков 4 остающееся на резисторах 3 напряжение распределялось по конденсаторам 5 равномерно. Аналогично следует выполнять и часть 1 разрядникана фиг. 1, если искровые промежутки4 разделены токоограничивающими 30резисторами 3,Многократное снижение величинынапряжения, на которое должно выполняться коммутирующее устройство9 и резистор 8, по сравнению с устрой-З 5ствами., гдв управляющее устройство 7подключается параллельно всей части1 разрядника, позволяет сущвстнвнноупростить их конструкцию, При этомэффективнее используются такие преи Омущества вентильного коммутирующегоустройства, например, тиристорного,как высоков быстродействие и упрощение программирования управленияРазрядными хаРактеРистиками, В случав применения коммутирующего устройства типа выключателя можно повыситьего быстродействие эа счет уменьшения хода подвижного контакта.Соответствующим управлением коммутирующим устройством 9 можно обеспочить кратковременность высокойили низкой установки. В первом случае предложенный разрядник можно использовать для электропередач с высокими значениями установившихся 55 напряжений, где при предельных значениях этих напряжений требуетсякратковременное повышение напряжения гашения, либо для снижения восстанавливающего напряжения на параллельно включенных Разрядниках, когдадля поочередного обрыва тока в нихнеобходимо кратковременное повышениеустанки части разрядников. Кратковременное снижение уставки вплоть довеличины рабочего напряжения и дажениже может понадобиться на времявосстановления напряжения на выключателе, отключающем короткое замыкание)н одной из цепей разнетнленной сети,поскольку на подстанциях, в точкахустановки разрядников перенапряжения могут быть гораздо меньшв, чемна линии, и зачастую не достигатьнормального пробивного напряженияразрядника,Использование таких разрядниковделает разрешимой задачу снижения перенапряжений и сетях высших классовнапряжений до 1,5 и даже ниже.Формула изобретенияРазрядник, содержащий последонатель.но соединенные искровые промежутки итокоограничинающие резисторы, высокоомные шунтирующие резисторы, подключенные параллельно укаэанным искровым промежуткам, импульсный делительнапряжения, выполненный в ниде цепочки последовательно соединенныхконденсаторов, точки соединения которых подключены через резисторысвязи к соответствующим точкам соеди"нения искровых промежутков,и коммутационный аппарат, подключенный параллельно, по крайней мере, одномуискровому промежутку через вспомогательный резистор, о т л и ч а ющ и й с я тем, что с целью повышениянадежности и уменьшения габаритов,он снабжен дополнительными нысокоомными резисторами, включенными последовательно с каждым конденсатором нцепочке импульсного делителя напряжения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 521624, кл. Н 01 Т 3/00, 1972.2. Патент Швейцарии 9 547565,кл, Н ,01 Т 5/04, 1973очков иал ППППатент ", г. дцуктод д. Зубов Закаэ 7241/5 б Составитель ЕТехред Н, Бабур орректоо Д. Зубо Тираж 923 ЦНИИПИ Государственн по делам иэобрете 35 Москва ЖРаПго кй иандская дписное омитета СССР ткрытий наб. д. 45 ул. Проектн