SU504270A1 - Surge protection for multi-phase AC circuits - Google Patents

Surge protection for multi-phase AC circuits

Info

Publication number
SU504270A1
SU504270A1 SU2018691A SU2018691A SU504270A1 SU 504270 A1 SU504270 A1 SU 504270A1 SU 2018691 A SU2018691 A SU 2018691A SU 2018691 A SU2018691 A SU 2018691A SU 504270 A1 SU504270 A1 SU 504270A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
resistors
voltage
phase
circuit
spark
Prior art date
Application number
SU2018691A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Константинович Авдеенко
Арон Иосифович Бронфман
Дмитрий Вениаминович Шишман
Станислав Васильевич Коваленко
Константин Сергеевич Пирогов
Юлий Натусберович Гутман
Николай Николаевич Тиходеев
Виталий Владиславович Шматович
Соломон Саулович Шур
Original Assignee
Научно-Исследовательский И Проектно-Технологический Институт Электрокерамических Изделий
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 Научно-Исследовательский И Проектно-Технологический Институт Электрокерамических Изделий filed Critical Научно-Исследовательский И Проектно-Технологический Институт Электрокерамических Изделий
Priority to SU2018691A priority Critical patent/SU504270A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU504270A1 publication Critical patent/SU504270A1/en

Links

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Description

Изобретение относитс  к электрическим аппаратам высокого напр жени , предназначенным дл  защиты электрических установо переменного тока от перенапр жений. Известны разр дники дл  защиты многофазных цепей переменного тока от перенапр жений , содержащие соединенные в звезду резисторы из высоконелинейного материала, присоединенные к каждой фазе защищаемого объекта, Высоконелинейные резисторы-это резисторы , выполненные на основе окиси щшка с такой высокой степенью нелинейности, котора  позвол ет примен ть их в аппаратах дл  защиты от перенапр жений без последовательных искровы.х промежутков. Дл  таких резисторов показатель степени при аппракси :ации их вольтамперной характеристики в внде V A-3cC в диапазоне токов -42 10 -10 А должен составл ть примерно не более 0,05. В этом случае, примен   в разр дниках высоконелинейные резисторы без последовательных искровых промежутков , можно обеспечить более низкий защитый уровень разр дника по сравнению свен.ильными разр дниками. При применении в разр дниках высоконелинейных резисторов без искровых промежутков уровень ограничени  перенапр жений лимитируетс  током, протекающим через разр дник в длительнокг рабочем режиме . Амплитуда этого тока не должна превыщать заданной величины, критической дл  данного материала. Однако ввиду высокой степени нелинейности резисторов в нормальном эксплутационном режилге ток, протекающий через разр дник, содержит гармонические составл ющие, кратные трем, по отнощению к 50 Гп. Этими гар; 1опическими составл ющими в основном и определ етс  амплитуда тока, допустима  дл  резисторов . Однако такие разр дники не позвол ют ос тцествить защиту межфазовой изол ции от перенапр жений без пробо  разр дников на землю. Кроме того, эти разр дники будучи подключёнными одним конном к , также как и вентильн ; ге разр дники подвержены вли нию внешних -условий; в особенности увлажнени  н загр знени  внешней поверхности разр дника. Целью изобретени   вл етс  улуч1иение защитных характеристик разр дника при ограничении межфазовых перенапр х-юний к печзенапр жс-ии 1 относительно земли и уменьшение зависилгости загдитных характер :стик разр дника от внешних условий. Это достигаетс  те:л, что нейтраль звезды резисторов соединена с землей через искровой ирО1ч1ежуток, На фиг. 1 изображена электрическа  схема предлагаемого разр дника; на фиг. 2 электрическа  схема разр дника с дополнитель ными HCKpoBbiNin промеж -тками.шунтирующими часть нелинейных резисторов. К фазам 1 защищаемой многофазной це пи подключены высоконелинейные резисторы 2, соединенные в звезду, нейтраль которой через отделительный искровой промежуток присоединена к земле. Часть резистора 2 :чюжет быть зашунтирована пскровым проме жутком 4. В нормальном эксплуатационном режиме вследствие си тметрии фазных напр жений и одинаковости нелинейных резисторов 2 напр жение УО , воздействующее на отделитель ный искровой промежуток 3, равно нулю. Вследствие этого отсутствует коронировани внутренних деталей отделительного искрового промежутка 3 и исключаетс  зависимост его пробивного напр жени  от загр знений и атмосферных условий. Нейтраль звезды нелинейных резисторов 2 в нормальном эксплуатационном реЖ1{ме изолирована от земли отделительным искровым прок5ежутком 3 в токе, обтекающем нелинейные резисторы 2, поэтому отсутствуют гармонические составл ющие , кратные трем, что уменьшает амплитуду тока, протекающего через резисторы 2. Это позвол ет улучшить защитные характеристики разр дника путем снижени  остающегос  на нем напр жени . Ввиду того, что в нормальном эксплуатационном режиме электрическа  цепь- резисторов 2 не замыкаетс  на землю -мень шаетс  зависимость защитных характеристик разр дника от внешних условий, в особенности увлажнени  и загр знени  наружной поверхности разр дника. Все без исключени  перенапр жени  (как грозовые, так и коммутацноннью) всегда несимметричны по фазам. Поэтому при возникновении перенапр жений любого происхождени  напр жение VQ мейсду нейтралью звезды нелинейных резисторов 2 и землей повыш-аетс , и при,Коо Vo(rAe: KQQ - пробивное напр жение отделительного искрового пpo feжyткa З) отделительный искровой промежуток 3 срабатывает,под .ключа  нейтраль звезды нелинейных резисторов 2 к земле. Вследствие этого разр дник одинаково эффективно защищает как межфазную изол цию, так и изол хшю фаза-земл . После срабатывани  разр дника либо восстанавливаетс  симметри  в цепи пап-. р жение V падает до нул  п дуга в отделительном искровок промежутке 3 гаснет, либо в течение времени, определ емого пара1 гетрами релейной защиты и,.системой автсхч атики, в защищаемой многофазной цепи 1 имеет место режим несимметричного короткого замыкани . При напр жени х на здоровых фазах при которых напр жение УО не превышает напр жени  гашени  отделительного искрового промежутка 3, последний гасит дугу, звезда нелинейных резисторов 2 начинает работать с изолированной нейтралью, что приводит к уменьшению тока через наиболее нагруженный резне тор не менее чем на 30 - 40 %, чем обеспечиваетс  повьпление его термостойкости. Дл  облегчени  условий работы нелинейных резисторов 2 в тех случа х, когда вследствие очень большой величины YXJ отделительный искровой промежуток 3 не может погасить , точка перегиба их вольтамперной характеристики выбираетс  так, чтобы пер Укг была не меньше вьщужденного напр жени  на любой из неповрежден- ., .... разр дник, выполненный по схеме фиг,2 работает как описано выше, однако при очень больших перенапр жени х, характер-. ных дл  грозовых перенапр жений с большим импульсным током, падение напр жени на части нелинейных резисторов 2, зашун- тированной дополнительным искровым промежутком 4: превы.шает пробивное напр же ние последнего, дополнительный искровой промежуток 4 срабатывает, чем обеспечиваетс  эффективность защиты и при больших импульсных токах. После прохождени  грозового импульса ток в дополнительном искрово. промел утке 4 гаспет. Наиболее эффективно применение предлагаекгого разр дника в трехфазных цеп х с глухозаземленной нейтралью. фо р м. у- л а изобретени  1. Разр дник дл  зашиты многофазной цепи переменного тока от перенапр же1гай, содержащий соединенные в звезду резисторы из высоконелинейного материала, присоединенные к каждой защищаемой цепи, отличающийс  тем, что, с пелью улучшени  защитных характеристик пр: ограничении мелсфазовых перенапр жений и перенапр лсений относительно земли и y Гeньшeни  вли ний внешних условий на защитные характеристики разр дника, нейтраль звезды резистора соединена с землей через искровой промежуток. 2. Разр дник по п. 1,о т л и ч а ю щ и и с   тем, что напр жение точки перегиба вольтамперной характеристики нелинейных резисторов выбрано не меньше вынужденного напр жени  любой из здоро вых фаз защищаемой цепи в режиме несим метричного замыкани . 3. Разр дник по пп. 1 и 2,о т л и ч ю щ и и с   тем, что пробивное напр же ние искрового прокгежутка, соедин ющего нейтраль звезды резисторов с землей, выбрано меньшим номинального фазного напр жени  защищаемо) цепи. 4.Разр дник по пп. 1, 2 и 3, о т л и чающийс  тем, что нелинейные резисторы собраны из двух последовательно соединенны.х частей, нричём одна защунтирована донолнителыпльп искровыми проме сутками . 5.Разр дник по пп. 1-4,отлича- ю щ и и с   тем, что пробивное напр жение дополнительных искровых промежутков выбрано меньшим номинального фазного напр жени  защищаемой цепиThis invention relates to high voltage electrical apparatus designed to protect an alternating current electrical installation from overvoltage. Known dischargers for protection of multiphase AC circuits from overvoltages, containing star-connected resistors from a highly non-linear material, connected to each phase of the object to be protected. High non-linear resistors are resistors made on the basis of an oxide chip with such a high degree of non-linearity, which allows to be used in overvoltage protection devices without consecutive spark gaps. For such resistors, the exponent for approximation: the voltage-current characteristic of the current in the V-3cC range in the -42 10 -10 A current range should be approximately no more than 0.05. In this case, by using high-linear resistors without consecutive spark gaps in the gaps, it is possible to provide a lower gage level than the power supply gages. When using highly linear resistors without spark gaps in the discharges, the level of overvoltage limitation is limited by the current flowing through the discharger in a long operating mode. The amplitude of this current should not exceed a predetermined value that is critical for a given material. However, due to the high degree of nonlinearity of the resistors in the normal operating mode, the current flowing through the gapper contains harmonic components that are multiples of three relative to 50 GP. These gar; The amplitude of the current permissible for resistors is determined mainly by the optical components. However, such arresters do not allow the protection of the interphase isolation from overvoltages without disturbing the earth to the earth. In addition, these arresters being connected by one equestrian to, as well as the valve; g dischargers are subject to external conditions; in particular, wetting and contamination of the discharge surface. The aim of the invention is to improve the protective characteristics of the gage while limiting the interfacial overvoltage to the heater and the earth relative to the ground and reducing the dependence of the characteristics of the gadget from the external conditions. This is achieved by: l, that the neutral of the star of the resistors is connected to earth through a spark hole; FIG. 1 shows the electrical circuit of the proposed array; in fig. 2 is an electrical circuit of the spark switch with additional HCKpoBbiNin between the circuits. They shunt some of the nonlinear resistors. Highly linear resistors 2 are connected to phases 1 of the protected multiphase circuit; they are connected to a star, the neutral of which is connected to ground through a separation spark gap. Part of the resistor 2: the circuit must be shunted by the first gap 4. In the normal operating mode, due to the symmetry of the phase voltages and the uniformity of the nonlinear resistors 2, the voltage across the fault acting on the separating spark gap 3 is zero. As a result, there is no corona of the internal parts of the separation spark gap 3 and the dependence of its breakdown voltage on pollution and atmospheric conditions is excluded. The star neutral of nonlinear resistors 2 in a normal operating mode is 1 {IU is isolated from the ground by a separation spark plug 3 in a current flowing around nonlinear resistors 2, therefore there are no harmonic components that are threefold, which reduces the amplitude of the current flowing through the resistors 2. This allows to improve the protective discharge characteristics by reducing the voltage remaining on it. Due to the fact that in the normal operating mode, the electrical circuit-resistors 2 do not close to earth - the dependence of the protective characteristics of the arrester on the external conditions, in particular, on the humidification and contamination of the external surface of the arrester, is reduced. All, without excluding overvoltage (both thunderstorm and switching), are always asymmetric in phases. Therefore, when overvoltages of any origin occur, the voltage VQ makes the neutral of the star non-linear resistors 2 and the earth rise, and when Ko Koo Vo (rAe: KQQ is the breakdown voltage of the separation spark igniter 3), the separation spark gap 3 triggers, turn on star neutral nonlinear resistors 2 to ground. As a result, the discharge equally effectively protects both the interphase insulation and the isolating phase-to-ground isolator. After the triggering operation, the symmetry in the pap circuit is restored. V drops to zero. The arc in the separation sparks interval 3 goes out, or during the time determined by the pair of relay protection gaiters and, by the automatic system, in the protected multiphase circuit 1 an asymmetrical short circuit takes place. At voltages at healthy phases at which the voltage of the voltage does not exceed the voltage of the separation of the separation spark gap 3, the latter extinguishes the arc, the star of nonlinear resistors 2 begins to work with an isolated neutral, which leads to a decrease in the most loaded laser no less than 30 - 40%, which ensures its heat resistance. In order to facilitate the operating conditions of nonlinear resistors 2 in those cases when, due to the very large YXJ magnitude, the separation spark gap 3 cannot be extinguished, the inflection point of their current-voltage characteristic is chosen so that the VCG pen is not less than the applied voltage to any of the uncorrupted. .... the arrester, made according to the scheme of FIG. 2, operates as described above, however, at very large overvoltages, the characteristic-. for high-voltage overvoltages with a high pulse current, the voltage drop across a portion of the non-linear resistors 2, shunted by an additional spark gap 4: exceeds the breakdown voltage of the latter, the additional spark gap 4 is triggered, which ensures effective protection even with large pulses currents. After passing through a thunderstorm pulse, the current is in an additional spark. I sweep a duck 4 gaspet. The most effective application of the proposed arrester is in three-phase circuits with a low-grounded neutral. FORM IMPLEMENTATION OF THE INVENTION 1. An armature for protection of an alternating current multiphase circuit from an overvoltage circuit, containing star-connected resistors of a highly non-linear material, connected to each protected circuit, characterized in that: limiting the melphase overvoltages and overvoltages relative to the ground and y; The influence of external conditions on the protective characteristics of the arrester, the star of the resistor is connected to the earth through the spark gap. 2. A discharge device according to claim 1, that is, with the fact that the voltage of the inflection point of the current-voltage characteristic of the nonlinear resistors is no less than the forced voltage of any of the healthy phases of the protected circuit in the mode of the metric circuit. 3. Difference on the PP. 1 and 2, the fact that the breakdown voltage of the spark projectile that connects the neutral of the star of the resistors to ground is chosen to be less than the nominal phase voltage of the circuit to be protected. 4. Razr Dnik on PP. 1, 2, and 3, of which the nonlinear resistors are assembled from two series-connected parts, one of which is ground by means of spark plugs. 5. Razr Dnik on PP. 1-4, different from the fact that the breakdown voltage of additional spark gaps is chosen to be lower than the rated phase voltage of the circuit to be protected.

Фиг.11

6060

ьs

Фиг. 2FIG. 2

SU2018691A 1974-04-19 1974-04-19 Surge protection for multi-phase AC circuits SU504270A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU2018691A SU504270A1 (en) 1974-04-19 1974-04-19 Surge protection for multi-phase AC circuits

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU2018691A SU504270A1 (en) 1974-04-19 1974-04-19 Surge protection for multi-phase AC circuits

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU504270A1 true SU504270A1 (en) 1976-02-25

Family

ID=20582824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU2018691A SU504270A1 (en) 1974-04-19 1974-04-19 Surge protection for multi-phase AC circuits

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU504270A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4385338A (en) * 1979-08-24 1983-05-24 Dehn & Sohne & Co., KG Power connector with overvoltage protection
US4455586A (en) * 1980-10-24 1984-06-19 Oneac Corporation High voltage filtering and protection circuit
DE3036757C2 (en) * 1979-03-11 1990-02-08 Vg P Izysk Nii Energet Sist

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3036757C2 (en) * 1979-03-11 1990-02-08 Vg P Izysk Nii Energet Sist
US4385338A (en) * 1979-08-24 1983-05-24 Dehn & Sohne & Co., KG Power connector with overvoltage protection
US4455586A (en) * 1980-10-24 1984-06-19 Oneac Corporation High voltage filtering and protection circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4023071A (en) Transient and surge protection apparatus
US7082021B2 (en) Circuit interrupter with improved surge suppression
US5617288A (en) Automatic surge suppressor disconnect protection system
US4174530A (en) Voltage surge arrester device
EP0462694A2 (en) Protective device for temporary system overvoltages
US3731154A (en) Surge arrester, predominantly for power transmission lines
US3848156A (en) Surge arrestor for high voltage electric power applications
SU504270A1 (en) Surge protection for multi-phase AC circuits
US3889158A (en) Series capacitor protection equipment with dual sparkover feature
US3149263A (en) Electric overvoltage arrester with large capacitive spark gap
US2763818A (en) Lighting arrester
US4232351A (en) High-voltage crowbar circuit with cascade-triggered series ignitrons
Woodworth Externally gapped line arresters a critical design review
US4002947A (en) Arcing stacked plate nonlinear resistor for voltage limiter applications such as series capacitor protection
US3743884A (en) Overvoltage protector
JPH0630525A (en) Three-phase alternating-current power supply apparatus of electronic apparatus
US4089033A (en) High speed bus differential relay
RU2085002C1 (en) Limiter of internal overvoltages
US3497764A (en) Overvoltage protective apparatus having a pilot gap circuit arrangement for controlling its actuation
US2276054A (en) Self-clearing lightning arrester
Pejovic et al. Delay response of gas discharge tubes
SU892572A1 (en) Device for earthing transformer neutral wire
Sakshaug et al. Duty cycle testing of current limiting station and intermediate lightning arresters
US3467888A (en) Capacitor bank surge protection device
Elek et al. Safe clearances and protection against shocks during live-line work