RU2292617C1 - Устройство для защиты от перенапряжений - Google Patents
Устройство для защиты от перенапряжений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2292617C1 RU2292617C1 RU2005125004/09A RU2005125004A RU2292617C1 RU 2292617 C1 RU2292617 C1 RU 2292617C1 RU 2005125004/09 A RU2005125004/09 A RU 2005125004/09A RU 2005125004 A RU2005125004 A RU 2005125004A RU 2292617 C1 RU2292617 C1 RU 2292617C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- modules
- resistors
- voltage
- parallel
- spark
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к высоковольтной технике, а именно к устройствам для защиты электрических сетей и оборудования от перенапряжений, и может быть использовано преимущественно в ограничителях перенапряжений нелинейных (ОПН), содержащих колонку последовательно соединенных нелинейных резисторов (варистов) с высоким коэффициентом нелинейности. Технический результат заключается в повышении эффективности использования входящих в его состав нелинейных резисторов при обеспечении в режиме протекания больших импульсных токов снижения остающегося напряжения и увеличения пропускной способности по току. Для этого устройство содержит подключенные между защищаемым объектом и землей соединенные последовательно нелинейные резисторы, а также искровые промежутки, указанные нелинейные резисторы объединены в нечетное количество модулей, к каждым соединенным последовательно трем модулям подключены два искровых промежутка, при этом в каждой тройке модулей первый искровой промежуток подключен параллельно соединенным последовательно верхнему и среднему модулям, а второй искровой промежуток подключен параллельно соединенным последовательно среднему и нижнему модулям. 2 ил.
Description
Изобретение относится к высоковольтной технике, а именно к устройствам для защиты электрических сетей и оборудования от перенапряжений, и может быть использовано преимущественно в ограничителях перенапряжений нелинейных (ОПН), содержащих колонку последовательно соединенных нелинейных резисторов (варисторов) с высоким коэффициентом нелинейности.
В устройствах для защиты электрооборудования от перенапряжений, в состав которых входят последовательно соединенные нелинейные резисторы, величина напряжения открывания определяется количеством указанных резисторов, включенных в электрическую цепь. Для обеспечения устойчивой работы рассматриваемых устройств в условиях воздействия длительных (квазистационарных) перенапряжении необходимо повышать их напряжение открывания, что достигается увеличением числа нелинейных резисторов в электрической цепи. Однако увеличение количества включенных в электрическую цепь нелинейных резисторов в режиме протекания больших импульсных токов при коммутационных или грозовых перенапряжениях приводит к росту остающегося импульсного напряжения, которое негативно воздействует на защищаемое электрооборудование и может вызвать разрушение его изоляции.
Известны конструкции устройств для защиты от перенапряжений, в которых достигается снижение уровня остающегося напряжения за счет включения параллельно части нелинейных резисторов искровых промежутков (см., например, SU 694924, RU 2009596).
В качестве ближайшего аналога авторами заявляемого изобретения выбрано устройство для защиты от перенапряжений [RU 2009596].
Рассматриваемое устройство содержит подключенные между защищаемым объектом и землей соединенные последовательно нелинейные резисторы, а также искровые промежутки, шунтирующие часть нелинейных резисторов. При этом параллельно части нелинейных резисторов подключены пары последовательно включенных искровых промежутков, параллельно одному из которых в каждой паре включены последовательно соединенные резистор и цепочка из параллельно соединенных друг с другом коммутатора и конденсатора, общая точка которых соединена через другое сопротивление с нелинейным резистором, причем отношение сопротивлений нелинейных резисторов пропорционально отношению пробивных напряжений шунтирующих их искровых промежутков.
В данном устройстве при различных видах перенапряжений обеспечиваются различные режимы работы. При воздействии длительных перенапряжений с малыми токами искровые промежутки не пробиваются, при этом в электрическую цепь протекания тока включены все последовательно соединенные нелинейные резисторы. В режиме протекания больших импульсных токов при коммутационных или грозовых перенапряжениях искровые промежутки пробиваются и часть нелинейных резисторов шунтируется ими. При этом указанная часть резисторов оказывается не включенной в электрическую цепь протекания тока, вследствие чего остающееся напряжение уменьшается пропорционально числу отключенных резисторов.
В рассматриваемом устройстве недостаточно эффективно используются входящие в его состав нелинейные резисторы, поскольку не во всех режимах работы устройства используется вся совокупность нелинейных резисторов.
Задачей заявляемого устройства является повышение эффективности использования входящих в его состав нелинейных резисторов при обеспечении в режиме протекания больших импульсных токов снижения остающегося напряжения и увеличения пропускной способности по току.
Указанная задача достигается тем, что в устройстве для защиты от перенапряжений, содержащем подключенные между защищаемым объектом и землей соединенные последовательно нелинейные резисторы, а также искровые промежутки, шунтирующие часть нелинейных резисторов, согласно изобретению нелинейные резисторы объединены в нечетное количество модулей, к каждым соединенным последовательно трем модулям подключены два искровых промежутка, при этом в каждой тройке модулей первый искровой промежуток подключен параллельно соединенным последовательно верхнему и среднему модулям, а второй искровой промежуток подключен параллельно соединенным последовательно среднему и нижнему модулям.
Благодаря наличию шунтирующих часть нелинейных резисторов искровых промежутков в случае их пробоя в режиме протекания больших импульсных токов при коммутационных или грозовых перенапряжениях в заявляемом устройстве обеспечивается снижение величины остающегося импульсного напряжения.
Объединение последовательно соединенных нелинейных резисторов в нечетное количество модулей и подключение искровых промежутков параллельно каждой паре модулей указанным выше образом приводят к тому, что при пробое искровых промежутков модули оказываются включенными параллельно друг другу. При этом возникающий в электрической цепи устройства ток протекает через всю совокупность нелинейных резисторов (через все модули) как в случае отсутствия пробоя искровых промежутков, так и в случае их пробоя.
В первом случае за счет последовательного соединения резисторов через них (через каждый модуль) протекает один и тот же общий ток, при этом величина остающегося напряжения определяется суммой сопротивлений всех резисторов (всех модулей) и при большом числе резисторов может составить значительную величину.
Во втором случае за счет параллельного соединения модулей через резисторы каждого из модулей (через каждый модуль) протекает часть общего тока, а величина остающегося напряжения снижается, поскольку сопротивление электрической цепи на участке параллельного соединения модулей значительно меньше, чем на участке их последовательного соединения. При этом, что является существенным в режиме протекания больших токов, за счет параллельного соединения модулей заявляемое устройство может пропускать значительно больший ток.
Таким образом, заявляемое изобретение обеспечивает достижение следующего технического результата - последовательное включение в электрическую цепь нелинейных резисторов в случае отсутствия пробоя искровых промежутков и параллельное включение объединенных в модули резисторов в случае пробоя искровых промежутков. В результате повышается эффективность использования нелинейных резисторов в процессе эксплуатации устройства. При этом в режиме протекания больших импульсных токов при пробое искровых промежутков уменьшается величина остающегося напряжения и увеличивается пропускная способность устройства по току.
Нечетное количество модулей может быть различным (3, 5, 7), при этом для существенного снижения остающегося напряжения и увеличения пропускной способности оказывается достаточным объединить резисторы в минимально возможное количество модулей, равное трем.
Для удобства расчета рабочих характеристик устройства целесообразным является, чтобы модули содержали одинаковое количество нелинейных резисторов и имели близкие значения параметров (напряжение открывания и остающееся напряжение).
На фиг.1 представлен общий вид заявляемого устройства, на фиг.2 представлена эквивалентная электрическая схема устройства в случае пробоя искровых промежутков.
Устройство для защиты от перенапряжений (ОПН) содержит колонку подключенных между защищаемым объектом (не показан) и землей последовательно соединенных нелинейных резисторов (варисторов), которые объединены в верхний, средний и нижний модули 1, 2 и 3.
Каждый модуль 1, 2 и 3 содержит одинаковое количество варисторов. Параллельно верхнему и среднему модулям 1 и 2 (между точками А и С) подключен искровой промежуток 4. Параллельно среднему и нижнему модулям 2 и 3 (между точками В и D) подключен искровой промежуток 5.
Устройство работает следующим образом.
При воздействии на ОПН перенапряжения, превышающего напряжение открывания колонки варисторов, но не приводящего к пробою искровых промежутков 4 и 5, варисторы открываются, и по модулям 1, 2 и 3 течет ток I0.
В режиме протекания больших импульсных токов при возникновении перенапряжений, приводящих к последовательному пробою искровых промежутков 4 и 5, модули 1,2 и 3 попарно шунтируются указанными искровыми промежутками. Вначале происходит пробой искрового промежутка 4 при достижении падения напряжения на модулях 1 и 2 величины, превышающей напряжение его пробоя. При этом, как показали расчеты, после пробоя искрового промежутка 4 напряжение на искровом промежутке 5 повышается на 20-30%, что приводит к его пробою практически вслед за пробоем искрового промежутка 4. Модули 1, 2 и 3 оказываются включенными параллельно друг другу (см. фиг.2), и через них протекают токи, по величине в три раза меньшие, чем ток I0. При этом остающееся напряжение на ОПН снижается более чем в три раза, а пропускная способность ОПН по току возрастает примерно в три раза.
Claims (1)
- Устройство для защиты от перенапряжений, содержащее подключенные между защищаемым объектом и землей, соединенные последовательно нелинейные резисторы, а также искровые промежутки, шунтирующие часть нелинейных резисторов, отличающееся тем, что нелинейные резисторы объединены в нечетное количество модулей, к каждым соединенным последовательно трем модулям подключены два искровых промежутка, при этом в каждой тройке модулей первый искровой промежуток подключен параллельно соединенным последовательно верхнему и среднему модулям, а второй искровой промежуток подключен параллельно соединенным последовательно среднему и нижнему модулям.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005125004/09A RU2292617C1 (ru) | 2005-08-02 | 2005-08-02 | Устройство для защиты от перенапряжений |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005125004/09A RU2292617C1 (ru) | 2005-08-02 | 2005-08-02 | Устройство для защиты от перенапряжений |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2292617C1 true RU2292617C1 (ru) | 2007-01-27 |
Family
ID=37773539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005125004/09A RU2292617C1 (ru) | 2005-08-02 | 2005-08-02 | Устройство для защиты от перенапряжений |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2292617C1 (ru) |
-
2005
- 2005-08-02 RU RU2005125004/09A patent/RU2292617C1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3128633B1 (en) | Transient over voltage and lightning protection of power connected equipment | |
US11322932B2 (en) | Crowbar device and multistage crowbar apparatus | |
MXPA05003457A (es) | Circuito protector frente a sobretensiones. | |
US20190214816A1 (en) | Arrangement for Diverting Voltage Surges | |
US11973322B2 (en) | Spark gap assembly for overvoltage protection and surge arrester | |
DE102010038208A1 (de) | Überspannungsschutzvorrichtung | |
RU2292617C1 (ru) | Устройство для защиты от перенапряжений | |
KR100981787B1 (ko) | 전압제어조절기를 갖는 무극성 서지제거 일체형 단일소자 | |
KR100878685B1 (ko) | 데이터/신호용 서지보호기 | |
RU174488U1 (ru) | Устройство защиты от импульсных перенапряжений | |
RU2337449C1 (ru) | Устройство защиты оборудования от перенапряжений | |
RU2304835C1 (ru) | Устройство защиты от перенапряжений | |
EP0893863A1 (en) | Gas discharge tube with a metal oxide varistor housing | |
RU194140U1 (ru) | Устройство защиты оборудования от импульсных перенапряжений | |
KR20100025267A (ko) | 데이터 통신장비용 서지보호장치 | |
US11824350B1 (en) | Clamping circuit for protecting FACTs | |
RU2390082C1 (ru) | Устройство для защиты от перенапряжений | |
US20130321964A1 (en) | Surge Protector | |
JP4200128B2 (ja) | サージ吸収装置 | |
RU207848U1 (ru) | Устройство защиты оборудования от импульсных перенапряжений комбинированного типа | |
CN104377675A (zh) | 一种用于中性点不接地系统电网的过电压全防护技术 | |
RU2085002C1 (ru) | Ограничитель внутренних перенапряжений | |
RU2009596C1 (ru) | Устройство для защиты от коммутационных перенапряжений | |
JP2013178998A (ja) | 動作トリガ用2極避雷管及び動作トリガ用バリスタ | |
RU85765U1 (ru) | Устройство для защиты от перенапряжений |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |