SU1704208A1 - Низковольтный многозазорный разр дник дл защиты от перенапр жений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике . Цель изобретени  - уменьшение разброса статистического напр жени  срабатывани  и повышение надежности защиты оборудовани  от перенапр жений. Элементы св зи разр дника снабжены резисторами , шунтирующими конденсаторы. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к технике защиты от перенапр жений, а более конкретно к разр дникам дл  защиты низковольтной аппаратуры , и может быть использовано в устройствах распределени  электроэнергии, устройствах св зи, устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики.

Известен многозазорный разр дник, содержащий цепь соединенных последовательно искроеых промежутков.

Недостатком разр дника применительно к защите низковольтного оборудовани -  вл етс  высокое напр жение срабатывани , равное сумме напр жений пробо  всех, его искровых промежутков, которое может оказатьс  выше электрической прочности защищаемого оборудоээни .

Известен многозазорный разр дник, в котором имеетс  цепь соединенных последовательно искровых промежутков, точки соединени  которых через элементы св зи, состо щие из конденсаторов, соединенных последовательно с нелинейными э- ементами . соединены с вывыдами разр дника. В качестве нелинейных элементов использованы диоды.

Недостатками разр дника  вл ютс  зависимость напр жени  срабатывани  от пол рности приложенного напр жени  и большой разброс статического напр жени  срабатывани .

Первый недостаток, вызванный различием величин пр мого и обратного напр жений , необходимых дл  перевода диода из непровод щего состо ни  в провод щее, может быть устранен применением симметричных диодов (стабилитронов, ограничителей напр жени , ограничительных диодов) или заменой диодов варисторами.

Второй недостаток - большой разброс статического напр жени  срабатывани  - св зан с наличием конденсаторов в цеп х поджига искровых промежутков. При медленном нарастании напр жени  на разр днике пробой его искровых промежутков происходит неодновременно вследствие

ел

с

VJ о

кэ

О СО

разброса i;on,rw;: .f. пробо . ; токи в цо- гых поджигл .; - ппомежу IXOFI имеют малую ье-личину. так к.;.к ограничены

боЛЬ In-lto ССЧф .Л U -:i;:|;1fM-; КРПДС НСЗТОров которое Ti- .i ociin.L1;, чем ниже скорость изменение м пр. жонин,   она при проверке статического иапрлж1 ни  пробо  разр дника все г., D .Г:/:а. При малом токе в цепи искрового промежутка, о пум горит тлеющий разр д, снлмчигсльной чертой которого  вл етс  наличие флуктуации амплитуды тско. Пр  НГ.ЛИ.ЧП1- н разр днике только части подожженных пскрогшх прсгюжутков протекание по силовой цепи разр дника , состо щей из соединенных последовательно искровых г.рог.-ужутк.ОБ, исключено, 1, /аждый из подо жхенпых искровых промежутков получает питание лишь по своей цепи поджигз, в которой имеютс  флуктуации то кз.

Во врем  уйе.ч-.меи .г  тока с цели искрового промежу i ка происходит Гыстрый .рлд конденсатор- в цепи псджига. следующее с след зл эти -i флуктуациопмог: уменьшение токэ в цепи искрооого промсл;угка и по растание внутреннего сопротивлени  последнего присо/  т к тому, что напр жение источника отит ого . ;сни  на какое-го мгновение становитс  иедестлточ- лнм дт  продолжени  процессо д пкмеГкие- го поднар да конд: слтора в цепи поджиг  и no.:trit;p.v;stiiHi УЛ-: ющсго разр да г, цепи поджпга искрового промежутка, в результате чего ток Р. цепи на мгпспенио прекращаетс , что лпнподит к погасанию искрового промежутка.

По-.по;знь й под кпг погасшего промежутка мсжот пропсойти лишь при напр жении , большем ч:м напр жение первого поджига на величину напр жени , до которого осталс  зг1р.-х..н конденсатор с этой цепи поджига послу погасани  искрового промежутка.

Поскольку одного пли нескольких искропы.х прс мс- куткои и процессе поджига разр дит..;) может произойти, а может и не произойти, то возникают разбросы статического напр жени  подвига разр дника . Нрпримоо, у разраПотанного

институтом ВНИ;:;Т ЛЛОРАОТО: ЛТИЗЛЦМЯ и ХИИТом р.эз -| днп;ча РМ-2. цепи поджига искровых промежутков которого содержат оаристор. соединенный послодо- птеш.но с конденсатором, разброс статического рзпр женип срабатывани  находитс  с гфодс :,..; 500-12G В

ЗнОЧИТО/П-Н p.: -lOi OC С1 а . -iCCKi;ГО Ий ..о.чн; срчГютыГ .ти ч pj. i3p;i;;i( не позвол ет обеспечить г.ысокуо стопой, надел.HOCVH Згчцитм oncpy/irTf . iniv. сч riepoиапр женпй , так как затрудн ет tu.ifiop разр дника дл  каждой конкретной цепи и требует применени  защищаемого обору- до лнин с з, ектричоскои. прочностью Ьольшей , чем н;)иоолы.мее из возможных значений разиоое  статического напр жени  сраОзтыпг нмч разр дника.

Цель изобретени  - повышение надежности защиты о5ору,;0 ;-;; .1  от псренапр жений путем уменьшени  диапазог, разброса статического напр жени  срабатывани  разр дника за счет ликвидации области наибольших значений этого диапазона .

Поставленна  цель достигаетс  тем. что конденсаторы в цеп х св зи разр дника за- шунтнросзны резисторами.

Предлагаемое устройство отличаетс  наличием Р цеп х св зи разр дника резисторов , шунтирующих конденсаторы.За счет шунтировани  конденсаторов в элементах св зи резисторами, в совокупности , с известными признаками, использование предлагаемого разр дника позвол ет

уменьшить диапазон разброса статического напр жени  срабатывани  разр дника, ликвидировав .область наибольших значений этого диапазона, и за счет этого повысить надежность защиты оборудовани  от перенапр жений .

На чертеже представлена электриче- ека  схема предлагаемого многозазорного разр дника.

Разр дник содержит цепь последовательпо соединенных искровых промежутков 1--12 и элементы 13-16 св зи, подключенные одними выводами к точкам соединени  искровых промежутков указанной цепи, а другими выводами - к крайним выводам цепи 17-18,  вл ющимс  одновременно выводами разр дника. Элементы св зи содержат нелинейные элементы 19, 20. 21 и 22, соединенные последовательное конденсаторами 23-26, которые шунтированы резисторзми 27-30.

В качестве нелинейных элементов 19- 22 в разр днике могут быть использованы варисторы, симметричные стабилитроны, ограничительные диоды или ограничители напр жени : несимметричные попарно встречно-последопательно включенные лавинные диоды, стабилитроны, ограничительные диоды или ограничители напр жени .

В качестс-е искровых г.ромежу i ков могут С чпь использованы газонаполненные разр дники .

Разр дник работает следующим образом .

В нормальном режиме к выводам 17 и 18 приложено рабочее напр жение защищаемой цепи, недостаточное дл  срабатывани  разр дника.

При по влени х на выводах 17 и 18 перенапр жени  оно прикладываетс  к цепи соединенных последовательно искро.вых промежутков 1-12 и подключенным к выводам 17 и 18 цепочкам, состо щим из искровых промежутков и элементов св зи.

Первоначально перенапр жение прикладываетс  лишь к искровым промежуткам 1-3, 5-8. 10-12, а к промежуткам 4 и 9 не прикладываетс , так как последние зэшун- тировзны элементами 13-14 и 15-16 св зи.

Когда величина перенапр жени  на разр днике станет больше, чем сумма напр жени  перехода нелинейного элемента .из состо ни  с низкой проводимостью в состо ние с высокой проводимостью и напр жени  пробо  включенных с ним последовательно искровых промежутков, происходит лробой последних.

Вследствие технологического разброса параметров искровые промежутки имеют различное напр жение пробо , а нелинейные элементы - различное напр жение перехода в провод щее состо ние. До пробо  искровых промежутков напр жение от выводов разр дника 17 и 18 передаетс  к промежуткам через нелинейные элементы 19-22 и цепочки из включенных параллельно конденсаторов 23-26 и. резисторов 27- 30. При пробое искровых промежутков сопротивление их быстро падает и в цепи поджигз возникает скачок тока, который проходит преимущественно по незар женному конденсатору, сопротивление которого в этом состо нии близко к нулю. По мере зар да конденсатора происходит перераспределение тока между конденсатором и резистором , в результате которого больша  часть тока, необходимого дл  поддержани  разр да в искровых промежутках, начинает протекать по резистору, а конденсатор зар жаетс  до напр жени , равного величине падени  напр жени  на резисторе.

При флуктуаци х тока тлеющего разр да в искровых промежутках конденсатор пропускает скачки тока при его увеличении, а резистор, включенный параллельно конденсатору , обеспечивает поддержание тока в искровых промежутках при его уменьшении и обеспечивает разр д конденсатора при изменении распределени  падений напр жени  на элементах цепи поджпга, вызванных флуктуаци ми тока в искровых промежутках н колебани ми их сопротииле- ни  току тлеющего разр да.

Таким образом, включение резистора параллельно конденсатору исключает погасание искровых промежутков вследствие флуктуации тока тлеющего разр да, а вместе с этим исключает и возможность повторного поджига этих же искровых промежутков при другом, более высоком напр жении на разр днике.

После пробо  промежутков 1-3. 5-8,

0 10-12 напр жение через промежутки 1-3 и 10-12, а также элементы 14 и 15 св зи прикладываетс  к искровым промежуткам 4-9, вызыва  их пробой, который приводит к полному срабатыванию разр дника и нача5 лу протекани  тока по его рабочей цепи, состо щей из искровых промежутков 1-12. По элементам св зи протекают лишь незначительные токи утечки, ограниченные высоким сопротивлением варисторов. Иск- 0 лючение погасани  искровых промежутков в процессе поджига разр дника и их повторного поджига при более высоком напр жении , приложенном к разр днику, приводит к уменьшению диапазона разбро5 са статического напр жени  срабатывани  разр дника, причем ликвидируетс  область наибольших значений напр жени  срабатывани  разр дника.

Предлагаемый разр дник по сравнению

0 с известным уменьшает разброс статического напр жени  срабатывани  разр дника , что позвол ет обеспечить более надежную защиту оборудовани  от перенапр жений .

5 При проведении исследований установлено , что в результате введени  в схему указанного разр дника РМ-2 резисторов, шунтирующих конденсаторы/диапазон разброса статического напр жени  срабатыва0 ни  разр дника сократилс  на 300 В и уложилс  в пределы 500-900 В. Важно, что отсечена верхн   часть диапазона, что позвол ет повысить эффективность защиты оборудовани  от перенапр жений.

Claims (1)

1. 5 Использование предлагаемого многозазорного разр дника на сети железных дорог повысит надежность защиты от перенапр жений оборудовани  автоматики и сократит количество повреждений аппа0 ратуры перенапр жени ми, за счет чего сократитс  количество задержек поездов и ускоритс  доставка к местам назначени  пассажиров и народнохоз йственных грузов. Формула изобретени 

   5 Низковольтный многозазорный разр дник дл  защиты от перенапр жений, содержащий цепь последовательно соединенных искровых промежутков и элементы св зи, выполненные каждый в виде цепочки последовательно соединенных нелинейного эле71704208 8

   мсмю i конденсатора и включенные междуческого напр жени  срабатывани  и попромежуточными и соотьетсгсующимивышени  надежности защиты оборудопакрайнимн выводами указанной цепи искро-ни  от перенапр жений, он снабжен

   оых промежутков, отличаю щ и и с к тем.

   что. с целью уменьшение разброса стати- 5 ры с указанных элементах св зи.

   . -ч

   ,-..

   20

   резисторами, шунтирующими кондонсато