RU2292617C1 - Устройство для защиты от перенапряжений - Google Patents

Устройство для защиты от перенапряжений Download PDF

Info

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
Application number
RU2005125004/09A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Евсеевич Пильщиков (RU)
Владимир Евсеевич Пильщиков
Марианна Анатольевна Красавина (RU)
Марианна Анатольевна Красавина
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Завод энергозащитных устройств"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Завод энергозащитных устройств" filed Critical Закрытое акционерное общество "Завод энергозащитных устройств"
Priority to RU2005125004/09A priority Critical patent/RU2292617C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2292617C1 publication Critical patent/RU2292617C1/ru

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)

  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.
RU2005125004/09A 2005-08-02 2005-08-02 Устройство для защиты от перенапряжений RU2292617C1 (ru)

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)

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.
US11973322B2 (en) Spark gap assembly for overvoltage protection and surge arrester
US20190214816A1 (en) Arrangement for Diverting Voltage Surges
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
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
RU43109U1 (ru) Устройство защиты от импульсных перенапряжений

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner