RU2000116337A

RU2000116337A - Импульсный грозовой разрядник для линии электропередачи (варианты) и колонка импульсных разрядников

Info

Publication number: RU2000116337A
Application number: RU2000116337/09A
Authority: RU
Inventors: Владимир Евсеевич Пильщиков; Георгий Викторович Подпоркин; Александр Дмитриевич Сиваев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Стример"
Filing date: 2000-06-27
Publication date: 2002-04-10

Claims

1. Импульсный искровой грозовой разрядник для защиты элементов линий электропередач или электроустановок, включающий в себя цепочку из N (N - нечетное число, равное или большее 3) последовательно соединенных разрядных модулей, N-1 токопроводящих элементов, а также первый и второй зажимы для подключения разрядника к элементам линии электропередачи или электроустановки, находящимися соответственно под более высоким и более низким потенциалом, причем каждый из разрядных модулей содержит, по меньшей мере, один разрядный промежуток, образованный первым и вторым основными электродами, электрически соединенными с входом и с выходом данного разрядного модуля соответственно, вход первого разрядного модуля и выход N-ого разрядного модуля соединены с первым и вторым зажимами соответственно, каждый К-ый (К = 1, 2, . . . N-1) токопроводящий элемент включен между выходом К-ого разрядного модуля и одним из зажимов,
отличающийся тем, что токопроводящие элементы выполнены в виде резисторов, причем выход каждого нечетного разрядного модуля, кроме последнего, связан через один из указанных резисторов со вторым зажимом, а выход каждого четного разрядного модуля связан через другой из указанных резисторов с первым зажимом.

2. Импульсный разрядник по п. 1, отличающийся тем, что резисторы выполнены из нелинейного полупроводящего материала.

3. Импульсный разрядник по п. 1 или 2, отличающийся тем, что сопротивления резисторов удовлетворяют следующим соотношениям
R_К > R_К+2 для нечетных К,
R_К < R_К+2 для четных К.

4. Импульсный разрядник по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один из разрядных модулей дополнительно содержит тело из твердого диэлектрика, на поверхности которого размещены первый и второй основные электроды, причем указанный разрядный модуль выполнен с возможностью формирования поверхностного разряда между первым и вторым основными электродами.

5. Импульсный разрядник по п. 3 или 4, отличающийся тем, что зона развития поверхностного разряда заполнена мелкодисперсным изоляционным материалом.

6. Импульсный разрядник по п. 5, отличающийся тем, что в качестве мелкодисперсного изоляционного материала выбран кварцевый песок.

7. Импульсный разрядник по п. 5 или 6, отличающийся тем, что размещен в изоляционной оболочке.

8. Импульсный разрядник по любому из пп. 3-7, отличающийся тем, что дополнительно снабжен, по меньшей мере, одним нелинейным резистором, включенным между одним из зажимов и смежным с ним разрядным модулем для замыкания на указанный нелинейный резистор тока поверхностного разряда.

9. Импульсный разрядник по любому из пп. 3-8, отличающийся тем, что тело из твердого диэлектрика имеет форму удлиненного стакана, первый и второй основные электроды размещены на торцах этого тела, а внутри тела по всей его длине размещен дополнительный электрод, электрически связанный со вторым электродом и изолированный от первого электрода.

10. Импульсный разрядник по любому из пп. 3-8, отличающийся тем, что все разрядные модули выполнены с возможностью формирования поверхностного разряда между первыми и вторыми основными электродами, и все разрядные модули имеют общее тело из твердого диэлектрика, при этом первый и второй зажимы размещены на противоположных торцах указанного тела, а на его боковой поверхности выполнено N коаксиальных, отстоящих друг от друга ребер из диэлектрического материала, на противоположных поверхностях каждого ребра у его основания размещены первый и второй основные электроды одного из разрядных модулей, причем резисторы размещены внутри указанного общего твердого тела.

11. Импульсный разрядник по любому из пп. 3-6, отличающийся тем, что количество N разрядных модулей выбрано равным трем, при этом все разрядные модули выполнены с возможностью формирования разряда между первым и вторым основными электродами по внутренней поверхности трубчатого тела из твердого диэлектрика, выполненного общим для всех разрядных модулей, первый электрод первого разрядного модуля установлен на одном торце трубчатого тела, второй электрод третьего разрядного модуля установлен на противоположном торце трубчатого тела, второй электрод первого разрядного модуля и второй электрод второго разрядного модуля установлены на внутренней боковой поверхности общего трубчатого тела и являются одновременно первым электродом второго разрядного модуля и первым электродом третьего разрядного модуля соответственно, токопроводящие элементы выполнены в виде резисторов из полупроводящего материала, размещенных на наружной стороне трубчатого тела на некотором расстоянии друг от друга, выход первого, нечетного разрядного модуля связан через один из указанных резисторов со вторым зажимом, а выход второго, четного разрядного модуля связан через другой резистор с первым зажимом, причем внутренняя полость трубчатого тела, по меньшей мере, в зоне, прилегающей к боковой поверхности, на которой происходит формирование поверхностного разряда, заполнена мелкодисперсным электроизоляционным материалом.

12. Импульсный разрядник по п. 11, отличающийся тем, что снабжен, по меньшей мере, одним нелинейным резистором, установленным внутри трубчатого тела для замыкания на указанный нелинейный резистор тока поверхностного разряда, развивающегося в мелкодисперсном электроизоляционном материале.

13. Импульсный разрядник по любому из пп. 3-7, отличающийся тем, что каждый разрядный модуль выполнен с возможностью формирования поверхностного разряда между первым и вторым основными электродами данного модуля, разрядник содержит два трубчатых тела из твердого диэлектрика, на наружной поверхности каждого из которых установлен центральный электрод, а на концах - первый и второй концевые электроды, второй концевой электрод и центральный электрод первого трубчатого тела электрически соединены соответственно с центральным и первым концевым электродами второго трубчатого тела, первый и второй основные электроды первого разрядного модуля образованы соответственно первым концевым и центральным электродами первого трубчатого тела, причем указанный разрядный модуль содержит часть этого трубчатого тела, расположенную между указанными электродами, первый и второй основные электроды второго разрядного модуля образованы соответственно соединениями центрального и второго концевого электродов первого трубчатого тела с первым концевым и центральным электродами второго трубчатого тела соответственно, причем указанный разрядный модуль содержит части этих трубчатых тел, расположенные между указанными соединениями, первый и второй основные электроды третьего разрядного модуля образованы соответственно центральным и вторым концевым электродами второго трубчатого тела, причем указанный разрядный модуль содержит часть этого трубчатого тела, расположенную между указанными электродами, резисторы выполнены в виде стержневых электродов из полупроводящего материала, проходящих внутри указанных трубчатых тел и соединенных с концевыми электродами, установленными на том трубчатом теле, в котором размещены эти стержневые электроды, причем выход первого разрядного модуля связан через один из указанных резисторов со вторым зажимом, а выход второго разрядного модуля связан через другой из указанных резисторов с первым зажимом.

14. Импульсный искровой грозовой разрядник для защиты элементов линий электропередач или электроустановок, включающий в себя цепочку из N (N - нечетное число, равное или большее 3) последовательно соединенных разрядных модулей, N-1 токопроводящих элементов, а также первый и второй зажимы для подключения разрядника к элементам линии электропередачи или электроустановки, находящимися соответственно под высоким и низким потенциалом, причем каждый из разрядных модулей содержит, по меньшей мере, один разрядный промежуток, образованный первым и вторым основными электродами, электрически соединенными с входом и с выходом данного разрядного модуля соответственно, вход первого разрядного модуля и выход N-ого разрядного модуля соединены с первым и вторым зажимами соответственно, каждый К-ый (К = 1, 2, . . . N-1) токопроводящий элемент включен между выходом К-ого разрядного модуля и одним из зажимов, отличающийся тем, что все разрядные модули выполнены с возможностью формирования разряда между первым и вторым основными электродами по поверхности тела из твердого диэлектрика, на котором установлены первый и второй основные электроды, причем указанное тело выполнено общим для всех разрядных модулей, первый и второй зажимы размещены на противоположных торцах указанного тела а на его боковой поверхности выполнено N коаксиальных, отстоящих друг от друга ребер из диэлектрического материала, на противоположных поверхностях каждого ребра у его основания размещены первый и второй основные электроды одного из разрядных модулей, токопроводящие элементы выполнены в виде резисторов из полупроводящего материала, размещенных внутри указанного общего твердого тела, причем выход каждого нечетного разрядного модуля связан через один из указанных резисторов со вторым зажимом, а выход каждого четного разрядного модуля связан через другой из указанных резисторов с первым зажимом.

15. Импульсный разрядник по п. 14, отличающийся тем, что зона развития поверхностного разряда заполнена мелкодисперсным изоляционным материалом, в качестве которого предпочтительно выбран кварцевый песок, причем разрядник размещен в изоляционной оболочке и дополнительно снабжен, по меньшей мере, одним нелинейным резистором, установленным между одним из зажимов и смежным с ним разрядным модулем для замыкания на указанный нелинейный резистор тока поверхностного разряда, развивающегося в указанном материале.

16. Импульсный искровой грозовой разрядник для защиты элементов линий электропередач или электроустановок, включающий в себя цепочку из N (N - нечетное число, равное или большее 3) последовательно соединенных разрядных модулей, N -1 токопроводящих элементов, а также первый и второй зажимы для подключения разрядника к элементам линии электропередачи или электроустановки, находящимися соответственно под высоким и низким потенциалом, причем каждый из разрядных модулей содержит, по меньшей мере, один разрядный промежуток, образованный первым и вторым основными электродами, электрически соединенными с входом и с выходом данного разрядного модуля соответственно, вход первого разрядного модуля и выход N-ого разрядного модуля соединены с первым и вторым зажимами соответственно, каждый К-ый (К = 1, 2, . . . N-1) резистивный элемент включен между выходом К-ого разрядного модуля и одним из зажимов, отличающийся тем, количество разрядных модулей выбрано равным трем, причем все разрядные модули выполнены с возможностью формирования разряда между первым и вторым основными электродами по поверхности трубчатого тела из твердого диэлектрика, выполненного общим для всех разрядных модулей, первый электрод первого разрядного модуля установлен на одном торце трубчатого тела, второй электрод третьего разрядного модуля установлен на противоположном торце трубчатого тела, второй электрод первого разрядного модуля и второй электрод второго разрядного модуля установлены на внутренней боковой поверхности общего трубчатого тела и являются одновременно первым электродом второго разрядного модуля и первым электродом третьего разрядного модуля соответственно, токопроводящие элементы выполнены в виде резисторов из полупроводящего материала, размещенных на наружной стороне трубчатого тела на некотором расстоянии друг от друга, выход первого, нечетного разрядного модуля связан через один из указанных резисторов со вторым зажимом, а выход второго, четного разрядного модуля связан через другой резистор с первым зажимом, причем внутренняя полость трубчатого тела, по меньшей мере, в зоне прилегающей к боковой поверхности, на которой происходит формирование поверхностного разряда, заполнена мелкодисперсным электроизоляционным материалом.

17. Импульсный разрядник по п. 16, отличающийся тем, что дополнительно снабжен, по меньшей мере, одним нелинейным резистором, установленным внутри трубчатого тела для замыкания на указанный нелинейный резистор тока поверхностного разряда, развивающегося в мелкодисперсном электроизоляционном материале.

18. Импульсный искровой грозовой разрядник для защиты элементов линий электропередач или электроустановок, включающий в себя цепочку из трех последовательно соединенных разрядных модулей, двух токопроводящих элементов, а также первый и второй зажимы для подключения разрядника к элементам линии электропередачи или электроустановки, находящимися соответственно под высоким и низким потенциалом, причем каждый из разрядных модулей содержит, по меньшей мере, один разрядный промежуток, образованный первым и вторым основными электродами, электрически соединенными с входом и с выходом данного разрядного модуля соответственно, вход первого разрядного модуля и выход третьего разрядного модуля соединены с первым и вторым зажимами соответственно, первый и второй токопроводящие элементы включены между выходами первого и второго разрядного модулей и одним из зажимов соответственно, отличающийся тем, что все разрядные модули выполнены с возможностью формирования поверхностного разряда между первым и вторым основными электродами, разрядник содержит два трубчатых тела из твердого диэлектрика, на наружной поверхности каждого из которых установлен центральный электрод, а на концах - первый и второй концевые электроды, второй концевой электрод и центральный электрод первого трубчатого тела электрически соединены соответственно с центральным и первым концевым электродами второго трубчатого тела, первый и второй основные электроды первого разрядного модуля образованы соответственно первым концевым и центральным электродами первого трубчатого тела, причем указанный разрядный модуль содержит часть этого трубчатого тела, расположенную между указанными электродами, первый и второй основные электроды второго разрядного модуля образованы соответственно соединениями центрального и второго концевого электродов первого трубчатого тела с первым концевым и центральным электродами второго трубчатого тела соответственно, причем указанный разрядный модуль содержит части этих трубчатых тел, расположенные между указанными соединениями, первый и второй основные электроды третьего разрядного модуля образованы соответственно центральным и вторым концевым электродами второго трубчатого тела, причем указанный разрядный модуль содержит часть этого трубчатого тела, расположенную между указанными электродами, токопроводящие элементы выполнены в виде резисторов, представляющих собой стержневые электроды из полупроводящего материала, проходящие внутри указанных трубчатых тел по всей их длине и соединенные с концевыми электродами, установленными на том трубчатом теле, в котором размещены эти стержневые электроды, причем выход первого разрядного модуля связан через один из указанных резисторов со вторым зажимом, а выход второго разрядного модуля связан через другой из указанных резисторов с первым зажимом.

19. Импульсный разрядник по п. 14, отличающийся тем, что зона развития поверхностного разряда заполнена мелкодисперсным изоляционным материалом, в качестве которого предпочтительно выбран кварцевый песок, причем разрядник размещен в изоляционной оболочке и дополнительно снабжен, по меньшей мере, одним нелинейным резистором, установленным между одним из зажимов и смежным с ним разрядным модулем для замыкания на указанный нелинейный резистор поверхностного разряда, развивающегося в указанном материале.

20. Колонка из М (М больше или равно 2) электрически соединенных импульсных искровых грозовых разрядников для защиты элементов линий электропередач или электроустановок, каждый из которых содержит, по меньшей мере, один разрядный модуль, причем один из указанных разрядников снабжен первым зажимом для подключения колонки к элементам линии электропередачи или электроустановки, находящимися под высоким потенциалом, а другой из указанных разрядников снабжен вторым зажимом для подключения колонки к элементам линии электропередачи или электроустановки, находящимися под низким потенциалом, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один из указанных разрядников выполнен по любому из пп. 1-13.

21. Колонка по п. 20, отличающаяся тем, что все входящие в ее состав разрядники включены последовательно.

22. Колонка по п. 20 или 21, отличающаяся тем, что все входящие в ее состав разрядники выполнены в виде одинаковых разрядников.

23. Колонка по п. 20 или 21, отличающаяся тем, что количество разрядников выбрано равным двум, причем один из разрядников выполнен как разрядник по п. 13, а другой - как разрядник по п. 11 или 12.

24. Колонка по п. 20, отличающаяся тем, что количество разрядников выбрано равным двум и все входящие в ее состав разрядники выполнены в виде разрядников по п. 13, причем центральный электрод второго трубчатого тела первого разрядника соединен с первым зажимом второго разрядника, а второй зажим первого разрядника соединен с центральным электродом первого трубчатого тела второго разрядника.

25. Колонка по п. 20, отличающаяся тем, количество разрядников выбрано равным двум и все входящие в ее состав разрядники выполнены в виде разрядников по п. 13, причем второй разрядник включен параллельно второму модулю первого разрядника и разрядные напряжения первого и третьего разрядных модулей первого разрядника выбраны, по существу, одинаковыми с разрядным напряжением второго разрядника.