RU2231925C1 - Заградитель высокочастотный (варианты) - Google Patents
Заградитель высокочастотный (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2231925C1 RU2231925C1 RU2002132692/09A RU2002132692A RU2231925C1 RU 2231925 C1 RU2231925 C1 RU 2231925C1 RU 2002132692/09 A RU2002132692/09 A RU 2002132692/09A RU 2002132692 A RU2002132692 A RU 2002132692A RU 2231925 C1 RU2231925 C1 RU 2231925C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- capacitor
- resistor
- parallel
- frequency
- circuit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области высокочастотной связи по проводам линий электропередачи, используемой в энергетике для передачи сигналов диспетчерского управления, противоаварийной автоматики и релейной защиты энергетических объектов. Техническим результатом изобретения является расширение полосы заграждения при условии обеспечения электрической прочности заградителя. Технический результат достигается тем, что в заградителе высокочастотном, содержащем силовой реактор, защитное устройство, блок настройки из первого конденсатора, цепь из последовательно соединенных второго конденсатора, первой катушки индуктивности и резистора, в блок настройки введена вторая катушка индуктивности, включенная параллельно резистору. В качестве первого конденсатора использована собственная емкость ограничителя напряжения. В качестве защитного устройства использован ограничитель напряжения из нелинейного варистора. В заградителе высокочастотном (второй вариант устройства), в блок настройки введена вторая катушка индуктивности, включенная параллельно резистору. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к области высокочастотной связи по проводам линий электропередачи, используемой в энергетике для передачи сигналов диспетчерского управления, противоаварийной автоматики и релейной защиты энергетических объектов.
Заградители высокочастотные (заградители) включаются последовательно в провода линий электропередачи (ЛЭП) и содержат параллельно подключенные силовую обмотку, защитное устройство и блок настройки.
Одним из основных требований, предъявленных к заградителям, является их способность работать в условиях перенапряжений в электрических сетях при грозе, коммутационных переключениях и аварийных ситуациях на ЛЭП.
Надежность заградителя зависит от его электрической схемы, эффективности защитного устройства и электрической прочности элементов блока настройки.
Функциональные возможности заградителя оцениваются шириной его полосы заграждения.
Известна одноконтурная резонансная настройка заградителя в виде параллельного резонансного контура, состоящего из силовой обмотки и подключенных к ее выводам последовательно соединенных конденсатора и резистора (Сапирштейн В.Э. /Настройка одночастотных заградителей. Вопросы эксплуатации устройств связи в энергосистемах //М., Энергия, 1966 г., вып.7, с.29-63).
Недостатками такого заградителя являются узкая полоса заграждения и отсутствие емкости со стороны входа его схемы, что исключает применение современного защитного устройства в виде ограничителя перенапряжения (ОПН) из высоко нелинейного металлического варистора, обладающего собственной емкостью. В отличие от традиционного вентильного разрядника в ОПН отсутствует искровой промежуток, что обеспечивает ему более равномерную вольт-секундную характеристику и низкий защитный уровень от перенапряжений с крутым фронтом волны, возникающих на современных электрических подстанциях, например, элегазовых.
Известны многоконтурные широкополосные схемы настроек заградителя, которые состоят из нескольких чередующихся параллельных и последовательных LC-контуров (трех, четырех и более) (Микуцкий Г.В. Высокочастотные заградители и устройства присоединения для каналов высокочастотной связи, М., Энергоиздат, 1984 г., с.45, рис.2.9).
Однако с увеличением контуров больше двух полоса заграждения меняется незначительно, но при этом резко снижается электрическая прочность изделия, усложняется настройка, повышается стоимость изделия, а также увеличиваются размеры и масса.
Объясняется это тем, что при скачках напряжения в электрической сети возникает переходный процесс в заградителе, сопровождающийся повышением напряжения на его элементах, амплитудное значение которого может достигать десятки киловольт. При этом максимальное значение амплитуды быстро увеличивается с ростом количества LC-контуров в схеме заградителя, так как увеличивается общее количество запасенной в конденсаторах энергии.
Наибольшую опасность эти перенапряжения представляют для самих конденсаторов блока настройки, которые должны быть высоковольтными.
Кроме того, к недостаткам такого заградителя относятся конструктивные сложности по размещению большого количества конденсаторов и их высокая стоимость, а также проблемы настройки многоконтурных схем и необходимости применения высокоточных элементов.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому (его прототипом) является применяемая двухконтурная схема заградителя, которая состоит из одного параллельного контура и параллельного подключенного к нему последовательного RLC-контура (Высокочастотные заградители. Рекомендация МЭК, публикация №353, 1977 г., с.17, рис.1). Такая схема, предусмотренная стандартом МЭК (публикация 353), позволяет расширить полосу заграждения в два раза относительно одноконтурной и обеспечивает возможность применения современного защитного устройства типа ОПН благодаря наличию конденсатора в параллельном контуре.
Недостатками известного заградителя является то, что полоса заградителя в этом техническом решении недостаточно широкая, а также низкая электрическая прочность заградителя.
Задачей изобретения является расширение полосы заграждения при условии обеспечения электрической прочности заградителя.
В результате использования предлагаемого изобретения в электрической схеме заградителя число катушек индуктивности превышает количество конденсаторов, число которых выбрано минимальным исходя из функциональных возможностей. Предлагаемый заградитель высокочастотный обладает более широкими заграждающими возможностями.
Технический результат достигается тем, что в заградителе высокочастотном, содержащем подключенные параллельно его входным выводам силовой реактор, защитное устройство, а также блок настройки из первого конденсатора, подключенного параллельно защитному устройству, и включенной параллельно первому конденсатору цепи из последовательно соединенных второго конденсатора, первой катушки индуктивности и резистора, в блок настройки введена вторая катушка индуктивности, включенная параллельно резистору. В качестве защитного устройства использован ограничитель напряжения из нелинейного варистора.
Технический результат достигается также тем, что в заградителе высокочастотном (второй вариант устройства), содержащем подключенные параллельно его входным выводам силовой реактор, защитное устройство, обладающее емкостным сопротивлением, а также блок настройки из цепи, содержащей последовательно соединенные второй конденсатор, первую катушку индуктивности и резистор и подключенной параллельно защитному устройству, в блок настройки введена вторая катушка индуктивности, включенная параллельно резистору. В качестве первого конденсатора использована собственная емкость ограничителя напряжения. В качестве защитного устройства использован ограничитель напряжения из нелинейного варистора.
Дополнительная катушка индуктивности изменяет частотную зависимость заграждающего сопротивления таким образом, что нижняя граничная частота полосы заграждения смещается в область низких частот и благодаря этому достигается расширение полосы заграждения без применения дополнительных резонансных контуров с конденсаторами.
Таким образом предлагаемое техническое решение позволяет расширить полосу заграждения и обеспечивает применение современного защитного устройства типа ОПН при минимальном количестве конденсаторов, необходимых в схемах для осуществления функциональных возможностей: первый, подключенный параллельно силовому реактору, необходим для возможности подключения ОПН, а второй в последовательном RLC-контуре используется для защиты резистора и катушек индуктивности от воздействия мощных токов промышленной частоты, проходящих по силовому реактору.
Сущность изобретения поясняется фиг.1-3.
На фиг.1 и 2 приведены электрические схемы заградителя первого и второго вариантов выполнения.
На фиг.3 представлены графики полосы заграждения отечественного двухконтурного заградителя типа ВЗ-630-0,5 и частотная характеристика заградителя с электрической схемой, изображенная на фиг.1, где R - заграждающее сопротивление цепи, f - частота полосы заграждения, f1 - нижняя граничная частота полосы заграждения схемы, изображенной на фиг.1, f2 - нижняя частота полосы заграждения известной двухконтурной схемы, f3 - верхняя граничная частота заграждения заградителя.
Устройство (фиг.1) содержит параллельно подключенные силовой реактор 1, входные выводы 2 и 3 заградителя, которые являются входными выводами устройства, защитное устройство 4 и блок настройки 5, состоящий из первого конденсатора 6 и подключенной параллельно к нему последовательной цепи из второго конденсатора 7, первой катушки индуктивности 8 и резистора 9, а также второй катушки индуктивности 10, включенной параллельно резистору 9.
Устройство на фиг.2 выполнено аналогично устройству на фиг.1 и отличается тем, что вместо первого конденсатора 6 используется собственная емкость защитного устройства 4.
В качестве защитного устройства 4 в первом и втором вариантах выполнения использован нелинейный варистор.
Выводы 2 и 3 предназначены для подключения заградителя последовательно к линейному проводу ЛЭП.
Заградитель работает следующим образом.
Высокочастотные сигналы поступают от передатчика по проводам ЛЭП на выводы 2 и 3 заградителя и далее на силовой реактор 1, защитное устройство 4 и блок настройки 5. Конденсатор 6 совместно с индуктивностью силового реактора 1 и подключенный параллельно к ним цепи из конденсатора 7, катушек индуктивностей 8 и 10 образуют сложную резонансною систему, настроенную на частоту высокочастотного сигнала. Резистор 9 служит нагрузкой резонансной системы и создает необходимое значение заграждающего сопротивления в рабочей полосе устройства.
Так образуется фильтр-пробка для заграждения высокочастотных сигналов передатчика, который необходим при организации канала связи по проводам ЛЭП для устранения шунтирующего действия электрооборудования.
В отличие от прототипа дополнительная катушка индуктивности 10 таким образом изменяет частотную зависимость сопротивления последовательно RLC-контура (цепи), состоящего из первой катушки индуктивности 8, второго конденсатора 7 и резистора 9, что полоса заграждения расширяется. При этом в схеме не были использованы дополнительные высоковольтные конденсаторы, применение которых сопряжено с рядом трудностей по сравнению с катушками индуктивности.
Волны перенапряжений по проводам ЛЭП поступают через выводы 2 и 3 на силовой реактор 1, защитное устройство 4, блок настройки 5. Начинается заряд конденсаторов 6 и 7. Рост напряжения на конденсаторе 6 и силовом реакторе 1 прекращается при достижении на них значения защитного уровня срабатывания защитного устройства 4. Таким образом ограничивается значение напряжения на входе заградителя. Однако переходный процесс продолжается в блоке настройки 5: на конденсаторе 7, катушках индуктивности 8, 10 и резисторе 9. Он приобретает колебательный либо апериодический характер в зависимости от количества запасенной энергии в элементах и добротности схемы. При этом значение напряжений на элементах блока настройки 5 превышают максимальное напряжение на защитном устройстве 4.
С увеличением количества конденсаторов в схеме заградителя более двух амплитуда перенапряжений на элементах блока настройки резко возрастает, а реальная ширина полосы заграждения из-за высокой чувствительности таких схем к возможным отклонениям элементов от номинальных значений за счет технологического разброса и температуры практически не увеличивается. Поэтому как в России, так и за рубежом применение находят заградители с двумя конденсаторами в блоке настройки. Однако в отличие от известных схем предлагаемое техническое решение обладает преимуществом по полосе заграждения.
На фиг.3 сравнительный анализ частотных зависимостей показывает, что у традиционной двухконтурной схемы нижняя граничная частота полосы заграждения на 15% выше, чем при использовании схемы, изображенной на фиг.1 и 2, и, следовательно, последняя обладает более широкими заграждающими возможностями.
Claims (2)
1. Заградитель высокочастотный, содержащий подключенные параллельно его входным выводам силовой реактор, а также блок настройки из первого конденсатора и включенной параллельно первому конденсатору цепи из последовательно соединенных второго конденсатора, первой катушки индуктивности и резистора, отличающийся тем, что в блок настройки введена вторая катушка индуктивности, включенная параллельно резистору, а параллельно входным выводам подключено защитное устройство, в качестве которого использован ограничитель напряжения из нелинейного варистора.
2. Заградитель высокочастотный, содержащий подключенные параллельно его входным выводам силовой реактор и блок настройки из цепи, содержащей последовательно соединенные второй конденсатор, первую катушку индуктивности и резистор, отличающийся тем, что в блок настройки введена вторая катушка индуктивности, включенная параллельно резистору, а параллельно входным выводам подключено защитное устройство, обладающее емкостным сопротивлением, в качестве которого использован ограничитель напряжения из нелинейного варистора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002132692/09A RU2231925C1 (ru) | 2002-12-05 | 2002-12-05 | Заградитель высокочастотный (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002132692/09A RU2231925C1 (ru) | 2002-12-05 | 2002-12-05 | Заградитель высокочастотный (варианты) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002132692A RU2002132692A (ru) | 2004-06-10 |
RU2231925C1 true RU2231925C1 (ru) | 2004-06-27 |
Family
ID=32846507
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002132692/09A RU2231925C1 (ru) | 2002-12-05 | 2002-12-05 | Заградитель высокочастотный (варианты) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2231925C1 (ru) |
-
2002
- 2002-12-05 RU RU2002132692/09A patent/RU2231925C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
МИКУЦКИЙ Т.В. Высокочастотные заградители и устройство присоединения для каналов высокочастотной связи. - М.: Энергоатомиздат, 1984, с.45, рис. 29. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2251191C2 (ru) | Устройство защиты аппаратуры от импульсных перенапряжений | |
EA006836B1 (ru) | Защита устройства промежуточного напряжения с индуктивной связью от переходных электрических процессов | |
US6778375B1 (en) | Hybrid MOV/gas-tube AC surge protector for building entrance | |
RU2658657C2 (ru) | Устройство и способ защиты от перенапряжений | |
RU2231925C1 (ru) | Заградитель высокочастотный (варианты) | |
RU2223600C1 (ru) | Заградитель высокочастотный (варианты) | |
CA1231753A (en) | Interactive overvoltage protection device | |
US20160322810A1 (en) | System and method for providing surge protection | |
KR100783056B1 (ko) | 서지 보호장치 | |
JPS59220017A (ja) | 変圧器用サ−ジ吸収装置 | |
RU42918U1 (ru) | Заградитель высокочастотный | |
RU2231885C1 (ru) | Заградитель высокочастотный (варианты) | |
RU42919U1 (ru) | Заградитель высокочастотный (варианты) | |
RU41927U1 (ru) | Заградитель высокочастотный | |
RU106807U1 (ru) | Заградитель высокочастотный | |
RU2231898C1 (ru) | Устройство присоединения аппаратуры высокочастотной связи к проводам линий электропередачи | |
RU2273955C1 (ru) | Устройство присоединения для каналов высокочастотной связи к линии электропередачи | |
RU213623U1 (ru) | Заградитель высокочастотный | |
RU74528U1 (ru) | Заградитель высокочастотный (варианты) | |
US20230318575A1 (en) | Band pass filter circuit with over-voltage protection | |
RU52279U1 (ru) | Заградитель высокочастотный | |
RU2722284C1 (ru) | Устройство для предотвращения отказов силовых трансформаторов от поступления в их обмотки высокочастотных сигналов из распределительных сетей с изолированной нейтралью при возникновении в них аварийных режимов | |
SU1605292A1 (ru) | Устройство отбора мощности от линии электропередачи переменного тока | |
RU2247459C2 (ru) | Устройство для защиты средств железнодорожной автоматики от грозовых и коммутационных перенапряжений | |
SU1096702A1 (ru) | Ограничитель перенапр жений |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191206 |