RU2735091C1 - Arrester with protective spark gap - Google Patents

Arrester with protective spark gap Download PDF

Info

Publication number
RU2735091C1
RU2735091C1 RU2020105932A RU2020105932A RU2735091C1 RU 2735091 C1 RU2735091 C1 RU 2735091C1 RU 2020105932 A RU2020105932 A RU 2020105932A RU 2020105932 A RU2020105932 A RU 2020105932A RU 2735091 C1 RU2735091 C1 RU 2735091C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrode
voltage
gap
protective
spark gap
Prior art date
Application number
RU2020105932A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Георгий Викторович Подпоркин
Original Assignee
Акционерное общество "НПО "Стример"
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 Акционерное общество "НПО "Стример" filed Critical Акционерное общество "НПО "Стример"
Priority to RU2020105932A priority Critical patent/RU2735091C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2735091C1 publication Critical patent/RU2735091C1/en
Priority to CN202180013534.6A priority patent/CN115152109A/en
Priority to PCT/RU2021/000037 priority patent/WO2021158145A1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T1/00—Details of spark gaps
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
    • H02H9/06—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage using spark-gap arresters

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

FIELD: electrical equipment.
SUBSTANCE: field of application: electrical equipment. Arrester for lightning protection elements of electrical equipment or power transmission line comprises discharge device (arc quenching device), high-voltage electrode, low-voltage electrode and external process spark gap, serving for connection of discharger to high-voltage network, which is formed between high-voltage electrode of discharger, and electrode of high-voltage network, as well as protective gap formed between low-voltage electrode connected to low-voltage part of arc-extinguishing device, and high-voltage electrode. Protective gap is formed so that its discharge channel develops between electrode spot, from which discharge develops at connection of arc-quenching device to high-voltage network, and low-voltage electrode. Due to the fact that at operation of process gap between electrodes at end of electrode formed molten metal spot and in space nearby plasma conductive cloud, favourable conditions for breakdown of protective gap. It breaks at relatively low voltage, which is considerably less than discharge voltage of protective gap of known design between cold electrodes.
EFFECT: technical result is protection of discharger connected through gap from hazardous currents.
7 cl, 13 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention relates

Изобретение относится к разрядникам, подключаемых к сети через искровой разрядный промежуток (в дальнейшем – «промежуток»), и служит для защиты разрядников, от недопустимых перенапряжений и токов при грозовых или внутренних перенапряжениях в сети. Изобретение также относится к высоковольтным линиям электропередачи, имеющих в своем составе разрядники, снабженные защитными промежутками.The invention relates to arresters connected to the network through a spark discharge gap (hereinafter - the "gap"), and serves to protect the arresters from unacceptable overvoltages and currents during lightning or internal overvoltages in the network. The invention also relates to high-voltage power transmission lines having arresters provided with protective gaps.

Уровень техники State of the art

Из патента US5663863 (например, на фиг. 11 американского патента) известен разрядник, включающее в себя разрядное устройство в виде ограничителя перенапряжений нелинейного (ОПН), который при возникновении перенапряжения на проводе подключается к нему через технологический искровой воздушный промежуток g1 между высоковольтным электродом разрядника и электродом под высоким электрическим напряжением путем его пробития разрядом (см. фиг. 1, прилагаемую к настоящему описанию). ОПН защищён от перенапряжений отдельным защитным промежутком g2, между высоковольтным электродом и низковольтным электродом разрядника, не связанным с технологическим промежутком g1. При воздействии волны перенапряжения через ОПН протекает большой ток, причём вследствие сильной нелинейности ОПН напряжение на промежутке g2 возрастает незначительно. Только при весьма большой величине тока, когда ОПН теряет свои нелинейные свойства, напряжение существенно возрастает и может сработать промежуток g2 (см. фиг. 2, прилагаемую к настоящему описанию). При таком способе защиты велика вероятность разрушения ОПН от токовой перегрузки. Таким образом, конструкция, описанная в US5663863, не будет выполнять функцию защиты разрядника. From the patent US5663863 (for example, in Fig. 11 of the American patent), an arrester is known that includes a discharge device in the form of a nonlinear overvoltage arrester (arrester), which, when an overvoltage occurs on the wire, is connected to it through the technological spark air gap g 1 between the high-voltage electrode of the arrester and an electrode under a high electrical voltage by piercing it with a discharge (see Fig. 1, appended to the present description). The arrester is protected against overvoltage by a separate protective gap g 2 , between the high-voltage electrode and the low-voltage electrode of the arrester, which is not associated with the technological gap g 1 . When an overvoltage wave is applied, a large current flows through the arrester, and due to the strong nonlinearity of the arrester, the voltage across the gap g 2 increases slightly. Only at a very large current value, when the arrester loses its nonlinear properties, the voltage rises significantly and the gap g 2 can be triggered (see Fig. 2, attached to this description). With this method of protection, there is a high probability of destruction of the arrester from overcurrent. Thus, the design described in US5663863 will not fulfill the function of protecting the arrester.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей настоящего изобретения является обеспечение защиты разрядника, подключаемого через промежуток, от опасных токов.The object of the present invention is to ensure the protection of a gap-connected arrester against dangerous currents.

Задача настоящего изобретения решается с помощью разрядника, преимущественно предназначенного для защиты элементов электрооборудования или линии электропередачи от перенапряжений, например, импульсных, в том числе грозовых. Разрядник содержит разрядное устройство, высоковольтный электрод, соединенный с разрядным устройством и установленный с возможностью формирования технологического искрового промежутка между концами и/или ближайшими друг к другу частями высоковольтного электрода и электрода под высоким электрическим напряжением, и низковольтный электрод, соединенный с разрядным устройством.The problem of the present invention is solved with the help of an arrester, mainly designed to protect elements of electrical equipment or power lines from overvoltages, for example, impulse, including lightning. The spark gap contains a discharge device, a high-voltage electrode connected to the discharge device and installed with the possibility of forming a technological spark gap between the ends and / or parts of the high-voltage electrode and the high voltage electrode closest to each other, and a low-voltage electrode connected to the discharge device.

Отличительным признаком разрядника по настоящему изобретению является то, что он содержит защитный электрод, соединенный с низковольтным электродом прямо или через соединительный искровой промежуток и установленный с возможностью формирования защитного искрового промежутка между концами и/или ближайшими друг к другу частями защитного электрода и высоковольтным электродом или электродом высоковольтной сети. Электрическая прочность технологического искрового промежутка должна быть меньше электрической прочности защитного искрового промежутка. A distinctive feature of the arrester according to the present invention is that it contains a protective electrode connected to the low voltage electrode directly or through the connecting spark gap and installed with the possibility of forming a protective spark gap between the ends and / or parts of the protective electrode closest to each other and the high voltage electrode or electrode high-voltage network. The dielectric strength of the technological spark gap must be less than the dielectric strength of the protective spark gap.

Благодаря тому, что защитный искровой промежуток выполнен непосредственно между защитным электродом и тем концом высоковольтного электрода разрядника, на который попадает искровой разряд, подключающий разрядник к электроду под высоким электрическим напряжением, или непосредственно между защитным электродом и тем концом электрода под высоким электрическим напряжением, с которого искровой разряд идет на высоковольтный электрод разрядника, обеспечивается возможность искрового пробоя защитного искрового промежутка при таких напряжениях, при которых разрядное устройство еще не вышло из строя. Due to the fact that the protective spark gap is made directly between the protective electrode and the end of the high-voltage electrode of the arrester, which receives the spark discharge, which connects the arrester to the electrode under high electric voltage, or directly between the protective electrode and the end of the electrode under high electric voltage, from which the spark discharge goes to the high-voltage electrode of the spark gap, the possibility of a spark breakdown of the protective spark gap is ensured at such voltages at which the discharge device has not yet failed.

Выполнение условия «электрическая прочность технологического искрового промежутка должна быть меньше электрической прочности защитного искрового промежутка» может обеспечиваться тем, что размер технологического искрового промежутка меньше размера защитного искрового промежутка или тем, что напряженность пробоя технологического искрового промежутка меньше напряженность пробоя защитного искрового промежутка (например, за счет большего радиуса кривизны концов и/или ближайших друг к другу частей электродов, образующих защитный искровой промежуток, по сравнению с аналогичными элементами технологического искрового промежутка).The fulfillment of the condition "the electrical strength of the technological spark gap should be less than the electrical strength of the protective spark gap" can be ensured by the fact that the size of the technological spark gap is less than the size of the protective spark gap or by the fact that the breakdown strength of the technological spark gap is less than the breakdown strength of the protective spark gap (for example, for due to the larger radius of curvature of the ends and / or parts of the electrodes closest to each other, forming a protective spark gap, compared to similar elements of the technological spark gap).

Защитный промежуток преимущественно образован таким образом, что его канал разряда развивается между пятном электрода, с которого развивается разряд при подключении разрядного устройства к электроду под высоким электрическим напряжением, и защитным электродом. Разрядные устройства, подключаемые к сети через промежуток, могут быть разных типов, например: ОПН, мультикамерные, трубчатые, вентильные и т.п.The protective gap is preferably formed in such a way that its discharge channel develops between the electrode spot, from which the discharge develops when the discharge device is connected to an electrode under high electric voltage, and the protective electrode. Discharge devices connected to the network through a gap can be of different types, for example: surge arresters, multi-chamber, tubular, valve, etc.

Задача настоящего изобретения также решается с помощью гирлянды разрядников, которая выполнена в виде цепочки последовательно соединённых через искровые воздушные промежутки разрядников по любому из вышеописанных вариантов.The problem of the present invention is also solved by using a garland of arresters, which is made in the form of a chain of arresters connected in series through spark air gaps according to any of the above options.

Задача настоящего изобретения также решается с помощью линии электропередачи, содержащей опоры, одиночные изоляторы и/или изоляторы, собранные в колонки или гирлянды, и, по меньшей мере, один находящийся под высоким электрическим напряжением провод, связанный непосредственно или посредством крепежных устройств с элементами арматуры одиночных изоляторов и/или первых изоляторов колонок или гирлянд изоляторов, причем каждый одиночный изолятор или каждая колонка или гирлянда изоляторов закреплен (закреплена) на одной из опор посредством элемента своей арматуры, смежного с указанной опорой. В соответствии с изобретением линия электропередачи содержит, по меньшей мере, один разрядник по любому из вышеописанных вариантов и/или, по меньшей мере, одну гирлянду разрядников по любому из вышеописанных вариантов. Электрод под высоким электрическим напряжением должен быть соединен с проводом, находящимся под высоким электрическим напряжением. The object of the present invention is also solved by using a power line containing supports, single insulators and / or insulators assembled in columns or strings, and at least one high-voltage wire connected directly or by means of fastening devices to fittings of single insulators and / or first insulators of columns or strings of insulators, and each single insulator or each column or string of insulators is fixed (fixed) on one of the supports by means of its reinforcement element adjacent to the specified support. In accordance with the invention, the power line comprises at least one arrester according to any of the above-described variants and / or at least one string of arresters according to any of the above-described variants. A high voltage electrode must be connected to a high voltage wire.

Благодаря настоящему изобретению достигается такой технический результат, как защита разрядного устройства от воздействия экстремального перенапряжения, благодаря чему повышается надежность и срок службы разрядника, а также сохранение работоспособности разрядника после воздействия экстремального перенапряжения. Все указанные в настоящем описании технические результаты, в том числе и дополнительные, достигаются в соответствии с настоящим изобретением одновременно и неразрывно друг от друга.Thanks to the present invention, a technical result is achieved such as protection of the discharge device from the effects of extreme overvoltage, thereby increasing the reliability and service life of the arrester, as well as maintaining the operability of the arrester after exposure to extreme overvoltage. All technical results indicated in the present description, including additional ones, are achieved in accordance with the present invention simultaneously and inseparably from each other.

Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings

На фиг. 1 представлена схема известного разрядника из патента US5663863 с защитным промежутком. FIG. 1 shows a diagram of a known arrester from patent US5663863 with a protective gap.

На фиг. 2 показано срабатывание защитного промежутка разрядника g2 по фиг. 1. FIG. 2 shows the operation of the protective gap of the spark gap g 2 according to FIG. 1.

На фиг. 3 представлена схема разрядника с защитным промежутком в соответствии с изобретением.FIG. 3 shows a diagram of an arrester with a protective gap in accordance with the invention.

На фиг. 4 показана первоначальная стадия срабатывание защитного промежутка разрядника по фиг. 3.FIG. 4 shows the initial stage of operation of the protective gap of the arrester according to FIG. 3.

На фиг. 5 показана завершающая стадия срабатывание защитного промежутка разрядника по фиг. 3.FIG. 5 shows the final stage of operation of the protective gap of the arrester according to FIG. 3.

На фиг.6 представлена схема варианта разрядника с защитным промежутком в соответствии с изобретением.Figure 6 shows a diagram of a variant of the arrester with a protective gap in accordance with the invention.

На фиг. 7 показана первоначальная стадия срабатывание защитного промежутка разрядника по фиг. 6.FIG. 7 shows the initial stage of operation of the protective gap of the arrester according to FIG. 6.

На фиг. 8 показана завершающая стадия срабатывание защитного промежутка разрядника по фиг. 6FIG. 8 shows the final stage of operation of the protective gap of the arrester according to FIG. 6

На фиг. 9 представлена гирлянда разрядников по фиг. 3.FIG. 9 shows the arrester string of FIG. 3.

На фиг. 10 показано срабатывание защитных промежутков гирлянды разрядников по фиг. 9.FIG. 10 shows the actuation of the protective gaps of the arrester string of FIG. nine.

На фиг.11 показан вариант выполнения гирлянды разрядников по изобретению.Figure 11 shows an embodiment of a string of arresters according to the invention.

На фиг. 12 показано первоначальное срабатывание защитных промежутков гирлянды разрядников по фиг. 11.FIG. 12 shows the initial operation of the protective gaps of the arrester string of FIG. eleven.

На фиг. 13 показано заключительное срабатывание защитных промежутков гирлянды разрядников по фиг. 11.FIG. 13 shows the final actuation of the protective gaps of the arrester string of FIG. eleven.

На фигурах обозначены следующе элементы: 1 – разрядник, 2 – провод, 3 – высоковольтный электрод основного технологического искрового промежутка, 4 – высоковольтный электрод разрядника, 5 – низковольтный электрод разрядника, 6 – высоковольтный электрод защитного искрового промежутка разрядника, 7 – защитный электрод, 8 – искровой канал технологического искрового промежутка, 9 –искровой канал защитного искрового промежутка, 10 – единый канал защитного промежутка; The figures show the following elements: 1 - spark gap, 2 - wire, 3 - high-voltage electrode of the main technological spark gap, 4 - high-voltage electrode of the spark gap, 5 - low-voltage electrode of the spark gap, 6 - high-voltage electrode of the protective spark gap of the spark gap, 7 - protective electrode, 8 - spark channel of the technological spark gap, 9 - spark channel of the protective spark gap, 10 - single channel of the protective gap;

11 - разрядник участка I, 31 – высоковольтный электрод основного технологического искрового промежутка участка I, 41 – высоковольтный электрод разрядника участка I, 51 – низковольтный электрод разрядника участка I, 71 – защитный электрод участка I, 81 – искровой канал технологического искрового промежутка участка I, 91 – высоковольтный искровой канал защитного искрового промежутка участка I;11 - spark gap of section I, 31 - high-voltage electrode of the main technological spark gap of section I, 41 - high-voltage electrode of the spark gap of section I, 51 - low-voltage electrode of the spark gap of section I, 71 - protective electrode of section I, 81 - spark channel of the technological spark gap of section I, 91 - high-voltage spark channel of the protective spark gap of section I;

12 - разрядник участка II, 32 – высоковольтный электрод основного технологического искрового промежутка участка II, 42 – высоковольтный электрод разрядника участка II, 52 – низковольтный электрод разрядника участка II, 72 – защитный электрод участка II, 82 – искровой канал технологического искрового промежутка участка II, 92 – высоковольтный искровой канал защитного искрового промежутка участка II;12 - spark gap of section II, 32 - high-voltage electrode of the main technological spark gap of section II, 42 - high-voltage electrode of the spark gap of section II, 52 - low-voltage electrode of the spark gap of section II, 72 - protective electrode of section II, 82 - spark channel of the technological spark gap of section II, 92 - high-voltage spark channel of the protective spark gap of section II;

13 - разрядник участка III, 33 – высоковольтный электрод основного технологического искрового промежутка участка III, 43 – высоковольтный электрод разрядника участка III, 53 – низковольтный электрод разрядника участка III, 73 – защитный электрод участка III, 83 – искровой канал технологического искрового промежутка участка III, 93 – высоковольтный искровой канал защитного искрового промежутка участка III;13 - spark gap of section III, 33 - high-voltage electrode of the main technological spark gap of section III, 43 - high-voltage electrode of the spark gap of section III, 53 - low-voltage electrode of the spark gap of section III, 73 - protective electrode of section III, 83 - spark channel of the technological spark gap of section III, 93 - high-voltage spark channel of the protective spark gap of section III;

U – импульс перенапряжения, I – первый участок гирлянды разрядников, II – второй участок гирлянды разрядников, III – третий участок гирлянды разрядников.U - overvoltage pulse, I - the first section of the arrester string, II - the second section of the arrester string, III - the third section of the arrester string.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Далее настоящее изобретение будет описано со ссылкой на сопровождающие чертежи и частные варианты осуществления. Такое описание дается с целью пояснения изобретения на частных примерах и не предназначено для ограничения объема охраны настоящего изобретения, определяемого формулой изобретения. В то же время при необходимости в формуле изобретения могут быть приведены признаки из описания с целью более точного определения объема охраны. Изобретение может применяться к самым различным разрядным устройствам, подключаемые к сети через промежуток, включая, но не ограничиваясь такими, как ОПН, мультикамерные, трубчатые, вентильные разрядники и т.п.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings and specific embodiments. Such a description is given for the purpose of explaining the invention by specific examples and is not intended to limit the scope of protection of the present invention as defined by the claims. At the same time, if necessary, the claims may contain features from the description in order to more accurately determine the scope of protection. The invention can be applied to a wide variety of gap-connected discharge devices including, but not limited to, surge arresters, multi-chamber, tubular, valve arresters and the like.

Описание изобретения дано для случая нахождения разрядного устройства под низким электрическим напряжением и подключения к высокому напряжению через технологический искровой промежуток. Однако такое подключение не ограничивает объем охраны изобретения и дано лишь в целях упрощения пояснения. В общем случае способ подключения разрядника по настоящему изобретению не является однозначно заданным и может меняться. В соответствии с изменением подключения разрядное устройство может находиться под высоким электрическим напряжением и подключаться к низкому напряжению через технологический искровой промежуток – такой вариант подключения является эквивалентным для настоящего изобретения, также как и любые другие, в которых реализуется принцип действия, представленный в описании.The description of the invention is given for the case of finding the discharge device at a low electric voltage and connecting to a high voltage through the technological spark gap. However, such a connection does not limit the scope of protection of the invention and is given only for the purpose of simplifying the explanation. In general, the connection method of the arrester according to the present invention is not uniquely defined and may vary. In accordance with the change in connection, the discharge device can be at a high electrical voltage and connected to a low voltage through the technological spark gap - this connection option is equivalent for the present invention, as well as any others that implement the principle of operation presented in the description.

На чертежах и в описании рассмотрены варианты, когда технологический и защитный искровые промежутки формируются между концами соответствующих электродов. В этих случаях разрядные пятна электродов, с которых исходит разрядная дуга, находятся на концах электродов. Однако в других вариантах, входящих в объем охраны настоящего изобретения, указанные искровые промежутки могут быть между ближайшими друг к другу частями соответствующих электродов. При этом ближайшие друг к другу части электродов в общем случае могут не являться концами электродов, хотя и могут быть ими (например, как это показано на сопровождающих фигурах). In the drawings and in the description, variants are considered when the technological and protective spark gaps are formed between the ends of the corresponding electrodes. In these cases, the discharge spots of the electrodes from which the discharge arc emanates are located at the ends of the electrodes. However, in other embodiments within the scope of the present invention, said spark gaps may be between adjacent portions of respective electrodes. In this case, the parts of the electrodes closest to each other in the general case may not be the ends of the electrodes, although they may be (for example, as shown in the accompanying figures).

В частности, электроды могут иметь изгибы, которые могут быть расположены друг к другу ближе, чем концы электродов (или, в одном из вариантов, изгиб одного электрода ближе к концу другого электрода). В таких случаях разрядные пятна электродов, с которых исходит разрядная дуга, находятся на изгибах и могут мигрировать по мере развития разряда на концы электродов. То есть разрядные дуги могу изначально развиваться на изгибах электродов, представляющих собой участки, наиболее близкие друг к другу, а затем переходить на концы электродов ввиду их меньшего радиуса изгиба поверхности. Все указанные варианты входят в объем охраны изобретения и дальнейшее описание также относится и к этим вариантам несмотря на то, что изобретение иллюстрируется на примерах, в которых участки электродов, ближайшие друг к другу, являются концами электродов. In particular, the electrodes can have bends that can be located closer to each other than the ends of the electrodes (or, in one embodiment, bending one electrode closer to the end of the other electrode). In such cases, the discharge spots of the electrodes from which the discharge arc emanates are on the bends and can migrate as the discharge develops to the ends of the electrodes. That is, the discharge arcs can initially develop at the bends of the electrodes, which are the areas closest to each other, and then move to the ends of the electrodes due to their smaller surface bending radius. All of these variants are included in the protection of the invention and the further description also applies to these variants, although the invention is illustrated by examples in which the areas of the electrodes closest to each other are the ends of the electrodes.

На фиг. 1 показана схема известного разрядника (ОПН) с защитным промежутком, соответствующая фиг. 11 патента US5663863. Разрядное устройство 1 (который также может называться дугогасящим устройством, ДУ), при возникновении перенапряжения на проводе 2 подключается к нему через технологический промежуток g1, образованный между концами электродов 3 и 4 через канал разряда 8. ДУ 1 защищено от перенапряжений защитным промежутком g2 , образованным между концами электродов 6 и 7, причём электрод 6 соединён с электродом 4, находящемся на высоковольтной стороне ДУ, а электрод 7 подключён к низковольтному электроду разрядника 5, соединённому с землёй. При срабатывании промежутка g1 и воздействии волны перенапряжения через ДУ (разрядник в виде ОПН) 1 протекает большой ток, а поскольку сопротивление ОПН при срабатывании сильно падает, напряжение на промежутке g2 возрастает незначительно. FIG. 1 shows a diagram of a known arrester (SPD) with a protective gap corresponding to FIG. 11 of US5663863. Discharge device 1 (which can also be called an arc suppression device, DU), when an overvoltage occurs on wire 2, it is connected to it through the technological gap g 1 formed between the ends of electrodes 3 and 4 through the discharge channel 8. DU 1 is protected from overvoltage by a protective gap g 2 formed between the ends of the electrodes 6 and 7, wherein the electrode 6 is connected to the electrode 4 located on the high-voltage side of the DU, and the electrode 7 is connected to the low-voltage electrode of the spark gap 5, connected to ground. When the gap g 1 is triggered and an overvoltage wave is applied, a large current flows through the DU (arrester in the form of a surge arrester) 1, and since the resistance of the surge arrester drops when triggered, the voltage across the gap g 2 increases slightly.

На фиг. 2 показано срабатывание защитного промежутка разрядника g2 по фиг. 1. Как видно из фиг. 2, промежуток g2 никак не связан с технологическим промежутком g1. Защитный промежуток организован между отдельным высоковольтным электродом защитного промежутка 6, гальванически связанным с высоковольтным электродом разрядника 4, и электродом 7, соединённым с низковольтным электродом разрядника 5. Поэтому разрядное напряжение промежутка g2 относительно высокое и только при очень большой величине тока, когда ОПН теряет свои нелинейные свойства, напряжение на нем существенно возрастает и может сработать промежуток g2. При таком способе защиты велика вероятность разрушения ОПН от токовой перегрузки – прежде чем сработает защитный промежуток g2, ОПН уже будет разрушен из-за слишком сильной токовой нагрузки и, следовательно, конструкция, показанная на фиг. 1 и 2, не выполняет функцию защиты разрядника 1.FIG. 2 shows the operation of the protective gap of the spark gap g 2 according to FIG. 1. As seen in FIG. 2, the gap g 2 has nothing to do with the technological gap g 1 . The protective gap is organized between a separate high-voltage electrode of the protective gap 6, galvanically connected to the high-voltage electrode of the spark gap 4, and the electrode 7, connected to the low-voltage electrode of the spark gap 5. Therefore, the discharge voltage of the gap g 2 is relatively high and only at a very high current value, when the surge arrester loses its nonlinear properties, the voltage on it increases significantly and the gap g 2 can work. With this method of protection, the probability of destruction of the arrester from overcurrent is high - before the protective gap g 2 is triggered, the arrester will already be destroyed due to too strong current load and, therefore, the structure shown in Fig. 1 and 2, does not fulfill the protective function of arrester 1.

Другим недостатком конструкции разрядника по фиг. 1 является то, что в технологическом промежутке g1 образуется дуга с большим током к. з. и большой длительностью, определяемой временем срабатывания выключателя. Это приводит к значительной эрозии электрода разрядника 4. Another disadvantage of the design of the arrester according to FIG. 1 is that in the technological gap g 1 an arc is formed with a high short-circuit current. and long duration, determined by the trip time of the switch. This leads to significant erosion of the spark gap electrode 4.

На фиг. 3 представлена схема разрядника с защитным промежутком в соответствии с изобретением. В этом разряднике отсутствует электрод 6, а защитный промежуток g2 организован между высоковольтным электродом 4 разрядника, участвующим в формировании канала разряда 8 технологического промежутка g1, и защитным электродом 7, прямо (непосредственно, гальванически) соединённым с низковольтным электродом 5 разрядника. FIG. 3 shows a diagram of an arrester with a protective gap in accordance with the invention. There is no electrode 6 in this spark gap, and the protective gap g 2 is organized between the high-voltage electrode 4 of the spark gap, which participates in the formation of the discharge channel 8 of the technological gap g 1 , and the protective electrode 7, directly (directly, galvanically) connected to the low-voltage electrode 5 of the spark gap.

Защитный искровой промежуток g2 выполнен непосредственно между защитным электродом 7 и тем концом высоковольтного электрода 4 разрядника, на который попадает искровой разряд 8, подключающий разрядник к электроду 3 под высоким электрическим напряжением (фиг. 3-5), или непосредственно между защитным электродом 7 и тем концом электрода 3 под высоким электрическим напряжением, с которого искровой разряд идет на высоковольтный электрод 4 (фиг. 6-8) разрядника, обеспечивается возможность искрового пробоя 9 защитного искрового промежутка g2 при таких напряжениях, при которых разрядное устройство еще не вышло из строя, то есть до достижения экстремальных перенапряжений, выводящих разрядное устройства из строя. The protective spark gap g 2 is made directly between the protective electrode 7 and the end of the high-voltage electrode 4 of the spark gap, which receives the spark discharge 8, which connects the spark gap to the electrode 3 under high electric voltage (Figs. 3-5), or directly between the protective electrode 7 and that end of the electrode 3 at high electric voltage, from which the spark discharge goes to the high-voltage electrode 4 (Fig. 6-8) of the spark gap, provides the possibility of a spark breakdown 9 of the protective spark gap g 2 at voltages at which the discharge device has not yet failed , that is, until extreme overvoltages are reached, disabling the discharge device.

Для того, чтобы сначала развивался разряд 8 в технологическом искровом промежутке g1, и только потом разряд 9 в защитном искровом промежутке g2, электрическая прочность технологического искрового промежутка g1 должна быть меньше электрической прочности защитного искрового промежутка g2. Это может обеспечиваться тем, что размер технологического искрового промежутка g1 меньше размера защитного искрового промежутка g2, и тогда напряжение пробоя промежутка g1 будет меньше напряжения пробоя промежутка g2. В другом варианте это может обеспечиваться тем, что напряженность пробоя технологического искрового промежутка g1 меньше напряженности пробоя защитного искрового промежутка g2, например, за счет того, что промежуток g1 организован между стержневыми электродами, а промежуток g2 между стержневым электродом и металлической сферой (или полусферой) с большим радиусом, которая обеспечивает более равномерное электрическое поле.In order to first develop discharge 8 in the technological spark gap g 1 , and only then discharge 9 in the protective spark gap g 2 , the dielectric strength of the technological spark gap g 1 must be less than the dielectric strength of the protective spark gap g 2 . This can be ensured by the fact that the size of the technological spark gap g 1 is less than the size of the protective spark gap g 2 , and then the breakdown voltage of the gap g 1 will be less than the breakdown voltage of the gap g 2 . Alternatively, this can be ensured by the fact that the breakdown voltage of the technological spark gap g 1 is less than the breakdown strength of the protective spark gap g 2 , for example, due to the fact that the gap g 1 is organized between the rod electrodes, and the gap g 2 between the rod electrode and the metal sphere (or hemisphere) with a large radius, which provides a more uniform electric field.

Защитный промежуток g2 преимущественно образован таким образом, что его канал разряда 9 развивается между пятном электрода 3 или 4, с которого развивается разряд при подключении разрядного устройства 1 к электроду 3 под высоким электрическим напряжением (и, далее, к высоковольтной сети 2), и защитным электродом 7. Благодаря тому, что при срабатывании технологического промежутка между электродами на конце электрода образуется расплавленное металлическое пятно, и в пространстве вблизи него – плазменное проводящее облако, создаются благоприятные условия для пробоя защитного промежутка. Он пробивается при относительно низком напряжении, существенно меньшем, чем разрядное напряжение защитного промежутка известной конструкции между холодными электродами.The protective gap g 2 is predominantly formed in such a way that its discharge channel 9 develops between the electrode spot 3 or 4, from which the discharge develops when the discharge device 1 is connected to the electrode 3 under high electric voltage (and, further, to the high-voltage network 2), and protective electrode 7. Due to the fact that when the technological gap between the electrodes is triggered, a molten metal spot is formed at the end of the electrode, and a conductive plasma cloud in the space near it, favorable conditions are created for breakdown of the protective gap. It breaks down at a relatively low voltage, much less than the discharge voltage of the protective gap of the known design between cold electrodes.

На фигурах показана реализация изобретения совместно с электродом, находящимся под высоким электрическим напряжением. Он обозначен позицией 3 или 31 в зависимости от фигуры. Этот электрод может входить в состав разрядника, а может и быть внешним электродом, относительно которого устанавливается разрядник с обеспечением возможности формирования технологического искрового промежутка между концами и/или ближайшими друг к другу частями высоковольтного электрода и электрода под высоким электрическим напряжением.The figures show an implementation of the invention in conjunction with a high voltage electrode. It is designated 3 or 31 depending on the figure. This electrode can be part of the arrester, or it can be an external electrode, relative to which the arrester is installed, so that a technological spark gap can be formed between the ends and / or parts of the high-voltage electrode and the electrode under high electric voltage that are closest to each other.

Поскольку защитный электрод, соединенный с низковольтным электродом прямо или через соединительный искровой промежуток, устанавливается с возможностью формирования защитного искрового промежутка между концами и/или ближайшими друг к другу частями защитного электрода и высоковольтного электрода или электрода под высоким электрическим напряжением, то для реализации изобретения все три электрода: высоковольтный электрод, защитный электрод и электрод под высоким электрическим напряжением, а точнее говоря их концы и/или наиболее близкие части, должны преимущественно находиться в пределах прямой видимости друг друга или, другими словами, в пределах прямого доступа друг к другу в виде разрядных промежутков. Since the protective electrode connected to the low-voltage electrode directly or through the connecting spark gap is installed with the possibility of forming a protective spark gap between the ends and / or parts of the protective electrode closest to each other and the high-voltage or high-voltage electrode, for the implementation of the invention, all three electrode: a high-voltage electrode, a protective electrode and an electrode under a high electric voltage, or rather, their ends and / or the closest parts, should preferably be within line of sight of each other or, in other words, within direct access to each other in the form of discharge intervals.

При таком расположении электродов разрядные промежутки – технологический и защитный – также находятся в пределах видимости друг друга. Все это обеспечивается тем, что разряды в защитном и технологическом промежутках в момент срабатывания защиты, обеспечиваемой защитным электродом, имеют одну общую точку (разрядное пятно) на одном из электродов: высоковольтном электроде (например, на фиг. 3-5) или электроде под высоким электрическим напряжением (например, на фиг. 6-8).With this arrangement of electrodes, the discharge gaps - technological and protective - are also within sight of each other. All this is ensured by the fact that the discharges in the protective and technological gaps at the time the protection provided by the protective electrode is triggered have one common point (discharge spot) on one of the electrodes: a high-voltage electrode (for example, in Figs. 3-5) or an electrode under a high electrical voltage (for example, in Fig. 6-8).

Для реализации изобретения электрическая прочность технологического искрового промежутка меньше электрической прочности защитного искрового промежутка. Варианты обеспечения этого условия даны в настоящем описании. Так как в формировании технологического и защитного промежутков (g1 и g2, соответственно) участвуют три электрода (3, 4 и 7), преимущественно находящихся в пределах прямой видимости, в такой конструкции будет еще один искровой промежуток (между электродами 3 и 7 на фиг. 3), разряд в котором не должен происходить ни до инициации разряда в технологическом промежутке g1, ни до инициации разряда в защитном промежутке g2. Для этого электрическая прочность этого третьего искрового промежутка должна быть больше как электрической прочности технологического искрового промежутка, так и электрической прочности защитного искрового промежутка. To implement the invention, the dielectric strength of the technological spark gap is less than the dielectric strength of the protective spark gap. Options for ensuring this condition are given in the present description. Since the formation of the technological and protective gaps (g 1 and g 2 , respectively) involves three electrodes (3, 4 and 7), mainly within the line of sight, in such a design there will be another spark gap (between electrodes 3 and 7 on Fig. 3), the discharge in which should not occur either before the initiation of the discharge in the technological gap g 1 , nor before the initiation of the discharge in the protective gap g 2 . For this, the dielectric strength of this third spark gap must be greater than both the dielectric strength of the technological spark gap and the dielectric strength of the protective spark gap.

Это может быть обеспечено различными методами, представленными в настоящем описании. Например, это может быть обеспечено, в частности, большим расстоянием между защитным электродом и электродом под высоким электрическим напряжением (то есть большим размером указанного третьего искрового промежутка) по сравнению с расстояниями между высоковольтным электродом и электродом под высоким электрическим напряжением (то есть размером технологического искрового промежутка), а также между защитным электродом и высоковольтным электродом (то есть размером защитного искрового промежутка).This can be achieved by various methods described herein. For example, this can be ensured, in particular, by the large distance between the protective electrode and the high voltage electrode (i.e. the large size of the specified third spark gap) compared to the distances between the high voltage electrode and the high voltage electrode (i.e. the size of the process spark gap). gap), as well as between the protective electrode and the high-voltage electrode (i.e. the size of the protective spark gap).

На фиг. 4 показана первоначальная стадия срабатывание защитного промежутка разрядника по фиг. 3. Благодаря тому, что при срабатывании технологического промежутка g1 между электродами 3 и 4 на конце электрода 4 образуется расплавленное металлическое пятно, и в пространстве вблизи него – плазменное проводящее облако, создаются благоприятные условия для пробоя защитного промежутка g2. Ввиду наличия около защитного промежутка g2 плазменного облака, образовавшегося в результате пробоя разрядного промежутка g1, защитный промежуток g2 пробивается при заданном, относительно низком напряжении, которое обеспечивает защиту разрядного устройства 1 на фиг. 3-13 до его разрушения и/или выхода из диапазона рабочих напряжений при экстремальном перенапряжении. FIG. 4 shows the initial stage of operation of the protective gap of the arrester according to FIG. 3. Due to the fact that when the technological gap g 1 is triggered between electrodes 3 and 4, a molten metal spot is formed at the end of electrode 4, and a conductive plasma cloud in the space near it, favorable conditions are created for the breakdown of the protective gap g 2 . Due to the presence of a plasma cloud near the protective gap g 2 formed as a result of the breakdown of the discharge gap g 1 , the protective gap g 2 breaks through at a given, relatively low voltage, which protects the discharge device 1 in FIG. 3-13 until it breaks down and / or leaves the operating voltage range at extreme overvoltage.

Следует отметить, что при известной из патента US5663863 конструкции защитного промежутка g2 (см. фиг.1 и 2) между холодными электродами, удаленными от промежутка g1, разрядное напряжение промежутка g2 на фиг.1 и 2 существенно выше, чем разрядное напряжение промежутка g2 конструкции по настоящему изобретению, различные варианты которой представлены на фиг. 3-13. It should be noted that with the design of the protective gap g 2 known from the patent US5663863 (see Figs. 1 and 2) between cold electrodes remote from the gap g 1 , the discharge voltage of the gap g 2 in Figs. 1 and 2 is significantly higher than the discharge voltage gap g 2 of the structure according to the present invention, various variants of which are shown in FIG. 3-13.

На фиг. 5 показана завершающая стадия срабатывание защитного промежутка разрядника по фиг. 3. Каналы технологического промежутка 8 g1 и защитного промежутка g2 9 сливаются в один канал 10 между электродами 3 и 7. При этом электрод 4 разрядника не участвует в протекании тока короткого замыкания и, в отличие от разрядника известной конструкции по фиг. 1, его эрозия незначительна. FIG. 5 shows the final stage of operation of the protective gap of the arrester according to FIG. 3. The channels of the technological gap 8 g 1 and the protective gap g 2 9 merge into one channel 10 between the electrodes 3 and 7. In this case, the electrode 4 of the spark gap does not participate in the flow of the short-circuit current and, unlike the spark gap of the known design in FIG. 1, its erosion is negligible.

На фиг. 6 представлен другой вариант разрядника в соответствии с изобретением. В этой схеме также отсутствует электрод 6, а защитный промежуток g2 организован между электродом 3 под высоким электрическим напряжением (электродом сети), участвующим в формировании канала разряда 8 технологического промежутка g1, и низковольтным электродом 7.FIG. 6 shows another embodiment of the arrester in accordance with the invention. In this circuit, there is also no electrode 6, and the protective gap g 2 is organized between the electrode 3 under high electric voltage (network electrode), participating in the formation of the discharge channel 8 of the technological gap g 1 , and the low-voltage electrode 7.

На фиг. 7 показано срабатывание защитного промежутка разрядника по фиг. 6. Благодаря тому, что при срабатывании технологического промежутка g1 между электродами 3 и 4 на конце электрода 3 образуется расплавленное металлическое пятно, и в пространстве вблизи него – плазменное проводящее облако, создаются благоприятные условия для пробоя защитного промежутка g2. Он пробивается при заданном, относительно низком напряжении, что также обеспечивает защиту разрядника 1 до его разрушения и/или выхода из диапазона рабочих напряжений. FIG. 7 shows the actuation of the protective gap of the arrester according to FIG. 6. Due to the fact that when the technological gap g 1 is triggered between the electrodes 3 and 4, a molten metal spot is formed at the end of the electrode 3, and in the space near it there is a conducting plasma cloud, favorable conditions are created for the breakdown of the protective gap g 2 . It breaks down at a given, relatively low voltage, which also protects the arrester 1 until it breaks down and / or leaves the operating voltage range.

На фиг. 8 показана завершающая стадия срабатывания защитного промежутка разрядника по фиг. 6. При срабатывании защитного промежутка g2 основной ток протекает по каналу разряда 9 между электродами 3 и 7 и далее на землю. Ток через канал 8 незначителен, поэтому канал 8 гаснет. Электрод разрядника 4 не участвует в протекании тока короткого замыкания и, в отличие от разрядника известной конструкции по фиг. 1, его эрозия незначительна. FIG. 8 shows the final stage of operation of the protective gap of the arrester according to FIG. 6. When the protective gap g 2 is triggered, the main current flows through the discharge channel 9 between electrodes 3 and 7 and further to the ground. The current through channel 8 is negligible, so channel 8 goes out. The spark gap electrode 4 does not participate in the flow of the short-circuit current and, in contrast to the spark gap of the known design according to FIG. 1, its erosion is negligible.

На фиг. 9 представлена гирлянда разрядников по изобретению. Разрядные устройства 11, 12, 13, входящие в гирлянду, подключаются к проводу 2 и соединяются между собой при помощи разрядных каналов 81,82,83 технологических искровых промежутков g1. Разрядные устройства 11, 12, 13 последовательных участков I,II,III закреплены на изоляционной конструкции (на фиг. 9 и фиг. 10 она не показана). Гирлянда разрядников подключается к проводу через разрядный канал 81 первого технологического промежутка g1, образованного между высоковольтным электродом 31, установленным на проводе, и высоковольтным электродом 41 первого разрядника. Второй разрядник подключается при помощи канала 82 промежутка g1, образованным между низковольтным электродом 51 первого разрядника, (который прямо (непосредственно, гальванически) соединен с высоковольтным электродом промежутка 32 для второго разрядника), и высоковольтным электродом 42 второго разрядника. Аналогично происходит подключение третьего и последующих разрядников. Низковольтный электрод последнего разрядника (в варианте гирлянды из трёх разрядников, показанном на фиг. 7, это электрод 53) соединяется с землёй. FIG. 9 shows a garland of arresters according to the invention. Discharge devices 11, 12, 13, included in the garland, are connected to wire 2 and interconnected by means of discharge channels 81, 82, 83 technological spark gaps g 1 . Discharge devices 11, 12, 13 of successive sections I, II, III are fixed on an insulating structure (not shown in Fig. 9 and Fig. 10). The garland of arresters is connected to the wire through the discharge channel 81 of the first technological gap g 1 formed between the high-voltage electrode 31 installed on the wire and the high-voltage electrode 41 of the first arrester. The second arrester is connected via a channel 82 of the gap g 1 formed between the low-voltage electrode 51 of the first arrester (which is directly (directly, galvanically) connected to the high-voltage electrode of the gap 32 for the second arrester) and the high-voltage electrode 42 of the second arrester. The third and subsequent arresters are connected in the same way. The low-voltage electrode of the last spark gap (in the version of the string of three spark gaps shown in Fig. 7, this is electrode 53) is connected to ground.

У каждого разрядника - свой защитный промежуток g2, образованный между соответствующими высоковольтными электродами 41, 42, 43 и защитными электродами 71, 72, 73, прямо (непосредственно, гальванически) соединёнными с соответствующими низковольтными электродами 51, 52, 53. Each spark gap has its own protective gap g 2 formed between the corresponding high-voltage electrodes 41, 42, 43 and the protective electrodes 71, 72, 73, directly (directly, galvanically) connected to the corresponding low-voltage electrodes 51, 52, 53.

На фиг. 10 показано срабатывание защитных промежутков гирлянды разрядников по фиг. 9 при токе, имеющем недопустимо высокое значение для разрядников, но еще до достижения экстремального перенапряжения, выводящего разрядные устройства из строя. При этом ток протекает от провода 2 по электроду 31, по каналу 81, по каналу 91, по электроду 71, по электроду 51 к электроду 32, по каналу 82, по каналу 92, по электроду 72, по электроду 52 к электроду 33, по каналу 83, по каналу 93, по электроду 73 и по электроду 53 в обход разрядных устройств 11, 12 и 13. Таким образом осуществляется защита разрядных устройств 11, 12 и 13 от недопустимых токов и экстремальных перенапряжений.FIG. 10 shows the actuation of the protective gaps of the arrester string of FIG. 9 at a current that has an unacceptably high value for arresters, but even before an extreme overvoltage is reached, causing the discharge devices to fail. In this case, the current flows from wire 2 along electrode 31, along channel 81, along channel 91, along electrode 71, along electrode 51 to electrode 32, along channel 82, along channel 92, along electrode 72, along electrode 52 to electrode 33, along channel 83, channel 93, electrode 73 and electrode 53 bypassing the discharge devices 11, 12 and 13. Thus, the discharge devices 11, 12 and 13 are protected from unacceptable currents and extreme overvoltages.

На фиг.11 показан вариант выполнения гирлянды разрядников по изобретению. Каждый из разрядников в гирлянде (кроме последнего, подсоединённого к земле) имеют по два защитных промежутка g2. Один образован между соответствующими высоковольтными электродами 41, 42, 43 и верхними концами электродов 71, 72, 73, а второй – между соответствующими нижними концами защитных электродов 71, 72, 73 и низковольтными электродами 51, 52, 53 разрядников 11, 12, 13 и является, по сути, соединительным искровым промежутком для защитных электродов . Разрядники 11, 12, 13 закреплены на изоляционной конструкции (на фиг. 9, 10 и 11 она не показана).Figure 11 shows an embodiment of a string of arresters according to the invention. Each of the arresters in the garland (except for the last one connected to the ground) have two protective gaps g 2 . One is formed between the respective high-voltage electrodes 41, 42, 43 and the upper ends of the electrodes 71, 72, 73, and the second is formed between the corresponding lower ends of the protective electrodes 71, 72, 73 and the low-voltage electrodes 51, 52, 53 of the spark gaps 11, 12, 13 and is, in fact, a connecting spark gap for the protective electrodes. Arresters 11, 12, 13 are fixed on an insulating structure (not shown in Figs. 9, 10 and 11).

На фиг. 12 показано первоначальное срабатывание защитных промежутков g2 гирлянды разрядников по фиг. 11. При этом ток, имеющий недопустимо высокое значение для разрядника, протекает от провода 2 по электроду 31, по каналу 81, по каналу верхнего защитного промежутка 91, по электроду 71, по каналу нижнего защитного промежутка 101, по каналу технологического промежутка 82, по каналу верхнего защитного промежутка второго разрядника 92, электроду 72, по каналу нижнего защитного промежутка 102, по каналу технологического промежутка 83, по каналу верхнего защитного промежутка второго разрядника 93, электроду 73 и по электроду 53 в обход разрядников 11, 12 и 13. FIG. 12 shows the initial operation of the protective gaps g 2 of the arrester string of FIG. 11. In this case, the current, which has an unacceptably high value for the spark gap, flows from the wire 2 along the electrode 31, along the channel 81, along the channel of the upper protective gap 91, along the electrode 71, along the channel of the lower protective gap 101, along the channel of the technological gap 82, along channel of the upper protective gap of the second arrester 92, electrode 72, along the channel of the lower protective gap 102, along the channel of the technological gap 83, along the channel of the upper protective gap of the second spark gap 93, electrode 73 and electrode 53 bypassing the arresters 11, 12 and 13.

На фиг. 13 показано заключительное срабатывание защитных промежутков гирлянды разрядников по фиг. 11. После срабатывания защитных промежутков, показанных на фиг.12, происходит слияние дуговых каналов. Канал 81 сливается с каналом 91 в единый канал 111. Каналы 101, канал 82 и канал 92 сливаются в единый канал 112. Каналы 102, канал 83 и канал 93 сливаются в единый канал 113. Причём эти единые дуговые каналы 111, 112, 113 отрываются от электродов 41, 42, 43, 51 и 52 разрядников гирлянды. При этом ток, имеющий недопустимо высокое значение для разрядника, протекает от провода 2 по электроду 31, по каналу 111, по электроду 71, по каналу 112, электроду 72, по каналу 113, по электроду 73 и электроду 53 вне разрядников 11, 12 и 13. При этом осуществляется защита разрядников 11, 12 и 13 от недопустимых токов и практически нет эрозии электродов 41, 42, 43, 51 и 52 разрядников 11, 12 и 13. FIG. 13 shows the final actuation of the protective gaps of the arrester string of FIG. 11. After the protection gaps shown in FIG. 12 are triggered, the arc channels merge. Channel 81 merges with channel 91 into a single channel 111. Channels 101, channel 82 and channel 92 merge into a single channel 112. Channels 102, channel 83 and channel 93 merge into a single channel 113. Moreover, these single arc channels 111, 112, 113 come off from electrodes 41, 42, 43, 51 and 52 of the garland arresters. In this case, the current, which has an unacceptably high value for the spark gap, flows from wire 2 along electrode 31, along channel 111, along electrode 71, along channel 112, electrode 72, along channel 113, along electrode 73 and the electrode 53 outside the arresters 11, 12 and 13. In this case, the arresters 11, 12 and 13 are protected from unacceptable currents and there is practically no erosion of the electrodes 41, 42, 43, 51 and 52 of the arresters 11, 12 and 13.

Показанные на фиг. 3-13 и описанные в этом разделе разрядники и гирлянды разрядников могут применяться в линии электропередачи, содержащей опоры, одиночные изоляторы и/или изоляторы, собранные в колонки или гирлянды, и, по меньшей мере, один находящийся под высоким электрическим напряжением провод, связанный непосредственно или посредством крепежных устройств с элементами арматуры одиночных изоляторов и/или первых изоляторов колонок или гирлянд изоляторов. Каждый одиночный изолятор или каждая колонка или гирлянда изоляторов закреплен (закреплена) на одной из опор посредством элемента своей арматуры, смежного с указанной опорой. В соответствии с изобретением линия электропередачи может содержать, по меньшей мере, один разрядник по любому из вышеописанных вариантов и/или, по меньшей мере, одну гирлянду разрядников по любому из вышеописанных вариантов. Электрод под высоким электрическим напряжением должен быть соединен с проводом, находящимся под высоким электрическим напряжением.Shown in FIG. 3-13 and the arresters and arrester strings described in this section can be used in a power line containing poles, single insulators and / or insulators assembled in columns or strings, and at least one high voltage wire connected directly or by means of fasteners with fittings for single insulators and / or first column insulators or insulator strings. Each single insulator or each column or string of insulators is fixed (fixed) on one of the supports by means of an element of its reinforcement adjacent to the specified support. In accordance with the invention, the power line may comprise at least one arrester according to any of the above-described variants and / or at least one string of arresters according to any of the above-described variants. A high voltage electrode must be connected to a high voltage wire.

Представленные на сопровождающих фигурах и детально описанные в описании варианты осуществления предназначены для упрощения понимания сущности изобретения и не должны толковаться как ограничивающие объем охраны изобретения, определяемый последующей формулой изобретения. Описанные варианты могут объединяться и комбинироваться в любых сочетаниях, обеспечивающих реализацию принципа действия и достижение технических результатов, в том числе и дополнительных. В результате комбинации отдельных вариантов могут достигаться добавочные технические результаты.The embodiments presented in the accompanying figures and described in detail in the description are intended to facilitate an understanding of the invention and should not be construed as limiting the scope of protection of the invention as defined by the following claims. The described options can be combined and combined in any combination that ensures the implementation of the principle of operation and the achievement of technical results, including additional ones. By combining the individual variants, additional technical results can be achieved.

Claims (7)

1. Разрядник, включающий в себя разрядное устройство, высоковольтный электрод, соединенный с разрядным устройством и установленный с возможностью формирования технологического искрового промежутка между концами и/или ближайшими друг к другу частями высоковольтного электрода и электрода под высоким электрическим напряжением, и низковольтный электрод, соединенный с разрядным устройством, отличающийся тем, что включает в себя защитный электрод, соединенный с низковольтным электродом прямо или через соединительный искровой промежуток и установленный с возможностью формирования защитного искрового промежутка между концами и/или ближайшими друг к другу частями защитного электрода и высоковольтного электрода или электрода под высоким электрическим напряжением, причем электрическая прочность технологического искрового промежутка меньше электрической прочности защитного искрового промежутка.1. A spark gap that includes a discharge device, a high-voltage electrode connected to the discharge device and installed with the possibility of forming a technological spark gap between the ends and / or parts of the high-voltage electrode and an electrode under a high electric voltage, and a low-voltage electrode connected to discharge device, characterized in that it includes a protective electrode connected to the low-voltage electrode directly or through the connecting spark gap and installed with the possibility of forming a protective spark gap between the ends and / or parts of the protective electrode and the high-voltage electrode or the electrode under high electric voltage, and the electric strength of the technological spark gap is less than the electric strength of the protective spark gap. 2 Разрядник по п. 1, отличающийся тем, что размер технологического искрового промежутка меньше размера защитного искрового промежутка.2 The arrester according to claim 1, characterized in that the size of the technological spark gap is less than the size of the protective spark gap. 3. Разрядник по п. 1, отличающийся тем, что напряженность пробоя технологического искрового промежутка меньше напряженности пробоя защитного искрового промежутка.3. The spark gap according to claim 1, characterized in that the breakdown strength of the technological spark gap is less than the breakdown strength of the protective spark gap. 4. Разрядник по п. 1, отличающийся тем, что защитный промежуток образован таким образом, что его канал разряда развивается между пятном электрода, с которого развивается разряд при подключении разрядного устройства к электроду под высоким электрическим напряжением, и защитным электродом.4. Discharger according to claim. 1, characterized in that the protective gap is formed in such a way that its discharge channel develops between the electrode spot, from which the discharge develops when the discharge device is connected to an electrode under high electric voltage, and the protective electrode. 5. Разрядник по п. 1, отличающийся тем, что разрядное устройство представляет собой ограничитель перенапряжения нелинейный или мультикамерный разрядник, или трубчатый разрядник, или вентильный разрядник.5. The arrester according to claim 1, characterized in that the discharge device is a non-linear or multi-chamber surge arrester, or a tubular arrester, or a valve arrester. 6. Гирлянда разрядников, отличающаяся тем, что она выполнена в виде цепочки последовательно соединенных через искровые воздушные промежутки разрядников по любому из пп. 1-5.6. Garland of arresters, characterized in that it is made in the form of a chain of arresters connected in series through spark air gaps according to any one of paragraphs. 1-5. 7. Линия электропередачи, содержащая опоры, одиночные изоляторы и/или изоляторы, собранные в колонки или гирлянды, и по меньшей мере один находящийся под высоким электрическим напряжением провод, связанный непосредственно или посредством крепежных устройств с элементами арматуры одиночных изоляторов и/или первых изоляторов колонок или гирлянд изоляторов, причем каждый одиночный изолятор или каждая колонка или гирлянда изоляторов закреплен (закреплена) на одной из опор посредством элемента своей арматуры, смежного с указанной опорой, отличающаяся тем, что содержит по меньшей мере один разрядник по любому из пп. 1-5 и/или по меньшей мере одну гирлянду разрядников по п. 6, причем электрод под высоким электрическим напряжением соединен с проводом, находящимся под высоким электрическим напряжением.7. Power transmission line containing supports, single insulators and / or insulators assembled in columns or strings, and at least one high-voltage wire connected directly or by means of fastening devices to the fittings of single insulators and / or first column insulators or strings of insulators, and each single insulator or each column or string of insulators is fixed (fixed) on one of the supports by means of an element of its fittings adjacent to the specified support, characterized in that it contains at least one arrester according to any one of claims. 1-5 and / or at least one string of arresters according to claim 6, wherein the high voltage electrode is connected to a high voltage wire.
RU2020105932A 2020-02-07 2020-02-07 Arrester with protective spark gap RU2735091C1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020105932A RU2735091C1 (en) 2020-02-07 2020-02-07 Arrester with protective spark gap
CN202180013534.6A CN115152109A (en) 2020-02-07 2021-01-29 Lightning arrester with protective spark gap
PCT/RU2021/000037 WO2021158145A1 (en) 2020-02-07 2021-01-29 Surge arrester with a protective spark gap

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020105932A RU2735091C1 (en) 2020-02-07 2020-02-07 Arrester with protective spark gap

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2735091C1 true RU2735091C1 (en) 2020-10-28

Family

ID=73398119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020105932A RU2735091C1 (en) 2020-02-07 2020-02-07 Arrester with protective spark gap

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN115152109A (en)
RU (1) RU2735091C1 (en)
WO (1) WO2021158145A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113782286A (en) * 2021-07-22 2021-12-10 西安交通大学 Surface trigger type controllable lightning arrester composed of surface trigger type overvoltage control switch and zinc oxide lightning arrester

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4665460A (en) * 1983-03-03 1987-05-12 Schaff Jean Paul Device for protecting overhead electroconducting lines against lightning
US5663863A (en) * 1991-03-27 1997-09-02 The Tokyo Electric Power Co., Inc. Line arrester
RU2273929C1 (en) * 2001-12-31 2006-04-10 Феникс Контакт Гмбх Унд Ко. Кг Multipole overvoltage protective system and method ensuring reliable operation of multipole overvoltage protective system
RU2584690C2 (en) * 2014-05-05 2016-05-20 Александр Викторович Левашов Arrester protecting high voltage power transmission lines against lightning overvoltage
RU2664390C2 (en) * 2014-01-31 2018-08-17 Сименс Акциенгезелльшафт Protection against overvoltage with spark gap

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4665460A (en) * 1983-03-03 1987-05-12 Schaff Jean Paul Device for protecting overhead electroconducting lines against lightning
US5663863A (en) * 1991-03-27 1997-09-02 The Tokyo Electric Power Co., Inc. Line arrester
RU2273929C1 (en) * 2001-12-31 2006-04-10 Феникс Контакт Гмбх Унд Ко. Кг Multipole overvoltage protective system and method ensuring reliable operation of multipole overvoltage protective system
RU2664390C2 (en) * 2014-01-31 2018-08-17 Сименс Акциенгезелльшафт Protection against overvoltage with spark gap
RU2584690C2 (en) * 2014-05-05 2016-05-20 Александр Викторович Левашов Arrester protecting high voltage power transmission lines against lightning overvoltage

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
C2, 20.05.2016. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113782286A (en) * 2021-07-22 2021-12-10 西安交通大学 Surface trigger type controllable lightning arrester composed of surface trigger type overvoltage control switch and zinc oxide lightning arrester

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021158145A1 (en) 2021-08-12
CN115152109A (en) 2022-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102349206B (en) Lighting arrester and a power transmission line provided with such an arrester
EP0905840B1 (en) Lightning current withstanding arrester
US7817395B2 (en) Overvoltage protection element and ignition element for an overvoltage protection element
US7755873B2 (en) Device for protection against voltage surges with parallel simultaneously triggered spark-gaps
CN1443388A (en) System for overvoltage protection
RU2735091C1 (en) Arrester with protective spark gap
EP1423894B1 (en) Overload protection device
RU2096882C1 (en) Power transmission line with pulse lightning arrester
US6717790B1 (en) Creeping discharge lightning protection device
EP2212976B1 (en) Surge arrester having thermal overload protection
US6912111B2 (en) Impulse lightning arresters and pulse arrester columns for power lines
RU171093U1 (en) ROOF MULTI-CAMERA DISCHARGE
US20070183112A1 (en) Spark gap arrestor
DE10146728B4 (en) Overvoltage protection device
US20190244732A1 (en) Component for Protecting Against Overvoltages and the Use Thereof with Two Varistors and an Arrestor in a Single Component
EA044019B1 (en) ARRESTER WITH PROTECTIVE SPARK GAP
RU2767757C1 (en) External gap linear arrester
DE3829650A1 (en) Combined extinguishing spark gap
RU171056U1 (en) LOOP MULTI-ELECTRODE DISCHARGE
RU2730173C1 (en) Multi-chamber arrester with protruding electrodes
RU2619765C1 (en) Arrester with pressure chambers
RU173089U1 (en) LONG SPARK DISCHARGE
DE102014015609B3 (en) Surge arresters
RU2757107C1 (en) Device for protecting air power lines against atmospheric overvoltage
RU2783384C2 (en) Discharger with multi-chamber washers