SU554584A1

SU554584A1 - Valve bit

Info

Publication number: SU554584A1
Application number: SU2015626A
Authority: SU
Inventors: Владислав Иванович Бронников
Original assignee: Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority date: 1974-04-11
Filing date: 1974-04-11
Publication date: 1977-04-15

Description

1one

Изобретение относитс к устройствам дл защиты от п рена1пр жений электропередач высокого напр жени .This invention relates to devices for protection against high voltage power transmission.

Известны вентильные разр дники, содержащие основные искровые промежутки, резисторы и дополнительные (поджигающие) про-, межутки, рассчитанные на пробивное напр жение меньшее («плоть до половиздного значени ), чем пробивное напр жение основных искровых промежутков, параллельно которым подключены поджигающие, вследствие чего система лскровых промежутков имеет прибивное напр жение меньщее, чем сумма пробивных напр жений основных промежутков 1. Применение поджигающих промежутков позвол ет увеличить число основных искровых промежутков, приход щихс на 1 кВ пробивного напр жени разр дника, менее чем в 2 раза, тогда как в р де случаев целесообразно значительно больщее увеличение.Valve discharges are known that contain main spark gaps, resistors and additional (igniting) pro-interstices designed for a breakdown voltage less ("flesh to half a value) than the breakdown voltage of the main spark gaps, in parallel with which are ignited, as a result the ice-gap system has a surge voltage less than the sum of the breakdown voltages of the main intervals 1. The use of ignition intervals increases the number of basic spark intervals s, the arrival schihs 1 kV breakdown voltage surge arrestor is less than 2 times, whereas in a number of cases it is expedient bolschoy significantly increase.

Наиболее близким к изобретению техническим решением вл етс .вентильный разр дник , содержащий, по крайней .мере, два бло-, ка, выполненных каждый в виде четырехплечего моста, двум лротиваположными шлечами которого вл ютс резисторы, дву(м другими плечами вл ютс резисторы, шунтированные основными искровыми промежутка.ми, а в диагональ моста включены дополиительные искровые промежутки, шунтиро ванныеThe closest technical solution to the invention is a valve arrester containing, at least, two blocks, each made in the form of a four-shoulder bridge, two of which are oppositely resistive, two (the other arms are resistors, shunted by main spark gaps, and in the diagonal of the bridge, additional spark gaps are included, shunted

конденсатора-ми, соединенными последовательно через вершины смежных плеч моста, опирающихс на диагональ 2. Однако, вопервых , поскольку :количество дополнительных искровых промежутков велико (в 2-3 раза больше, чем основных, .или, по меньшей мере, равно количеству .основных), то при горизонтальном расположении их увеличиваютс поперечные разр дника, а .приcapacitors connected in series through the tops of the adjacent shoulders of the bridge, supported by diagonal 2. However, firstly, because: the number of additional spark gaps is large (2-3 times more than the main ones, or at least equal to the number of main sparks ), then at their horizontal position the transverse discharge increases, while

вертикальном, если их расположить в одной колонке с основными, из-за ухудшени распределени напр жени .по изол ции разр дника увеличиваетс его высота. Во-вторых, восстанавливающеес на разр днике напр жение не .воздействует на дополнительные скровые промежутки, поэтому восстанавлиающа с прочность разр дника определ етс лишь основными искровыми промежутками и не повышаетс с введением дополтительных .vertically, if they are arranged in the same column as the main ones, due to the deterioration of the voltage distribution. as a result of the isolation of the discharge, its height increases. Secondly, the restoring voltage on the discharger does not affect the additional shorts, therefore the restoring strength of the discharger is determined only by the main spark gaps and does not increase with the introduction of additional voltages.

Дл улучшени защитных характеристик и повышени .надежности в предлагаемом разр днике в разрыв указанных вершин включена цепочка, и.дентичиа диагоналиIn order to improve the protective characteristics and increase the reliability of the proposed gaps, a chain is inserted into the gap of the indicated vertices, and the identity of the diagonal

моста, причем отношение коэффициентов нелинейности резисторов, шунтированных и не шунтированных основными искровыми промеутками , выбрано не меньше единицы.bridge, and the ratio of the nonlinearity coefficients of resistors, shunted and not shunted by the main spark strokes, is chosen not less than one.

Дополнительные ис.кровые промежуткиAdditional IS Spacing

унтированы резисторами, что позвол ет повЫСить дугогас щую опособность разр дника.They are fitted with resistors, which allows to increase the arcing ability of the arrester.

При таком выполнении разр дника .снижаетс разброс его пробивных напр жений по сравнению с известными ра.зр дн1ика1ми. Кроме того, при том же .количестве дополнительных искровых промежутков, что и в прототипе , они разбиты на число групп (комплектов), почти в два раза большее, поэтому габариты разр диика уменьшаю-пс .With such a discharge of the discharge., The spread of its breakdown voltage decreases in comparison with the known races of the springs. In addition, with the same number of additional spark gaps as in the prototype, they are divided into the number of groups (sets), almost twice as large, therefore, the size of the discharge is reduced-ps.

На фиг. 1 дана электрическа схема описываемого разр дника с основными искровыми промежутками, включенными параллельно сопротивлени м поочередно в той и другой ветв х; на фиг. 2 - то же с основными искравыми промбжутками, включенными между этими ветв ми.FIG. 1 is given an electrical circuit of the described glitter with the main spark gaps connected in parallel to the resistances alternately in both branches x; in fig. 2 - the same with the main sparking flushes included between these branches.

Резисторы 1 и 2, выполненные с различными .коэффициент а1ми нелинейности (резистор 1 - с ПОвышенным, резистор 2 - с пониженным ), об(разуют две параллельные ветви . Основные искровые промежутки 3 соединены в последовательную цепь дололнительными искровыми промежутками 4, , включенными между параллельными ветв ми после каждого резистора той и другой, (ветви. Дополнительные искровые П1ромежутки шунтированы конденсаторами 5 и 6, которые передают потенциал из одной ветви в другую при пробое основных иск1равых .промежутков. Основные искровые промежутк1И могут быть включены параллельно резисторам поочередно Б той и другой ветв х (ом. ф.иг. 1) или между этими (ветв ми (см. фиг. 2). Комплекты основных искровых промежутков могут иметь поджигающие промежутки, включенные по известным схемам (на чертеже не показаны ).Resistors 1 and 2, made with different nonlinearity coefficient a1 (resistor 1 - with POD, resistor 2 - with reduced), about (form two parallel branches. Main spark gaps 3 are connected in a series with additional spark gaps 4, connected between parallel branches after each resistor of the one and the other, (branches. Additional spark P1 intervals are shunted by capacitors 5 and 6, which transfer the potential from one branch to another when the main spark is broken. Night can be connected in parallel to the resistors alternately of the B and the other branches x (ohm fg 1) or between these (branches (see Fig. 2). The sets of main spark gaps can have firing gaps included according to well-known circuits ( not shown in the drawing).

При однородных резисторах 1 и 2 дополнительные искровые прамежутки включены междуточками равного потенциала при любом напр жении на разр днике и .пробивное напр жение раз1р дника определ етс только основными И|скровыми промежутками. После каскадного пробо их напр жение прикладываетс к дополнительным нокровым промежуткам 4 .и вызывает их пробой. Так как на дополнительные искровые промежутки воздействует крутой импульс напр жени , то можно в 2-3 и более раз увеличить их количество по срашнеаию с основными, снизив их пробивное наотр жение при этих импульсах до-пробнвного напр жени разр дника неоднородной емкостной шунтировкой (емкости конденсат01ров 5 и 6 в этом случае имеют различную величину). Если в качестве дополнительных искр.овых промежутков применить токоограиичивающие промежутки, имеющие повышенное напр жение на -дуге, то можно уменьшить последовательное (рабочее) сопротивление разр дника, т. е. улучшить его защитные характеристики вгрозовом режиме. Высокое наш.р жение на дуге позвол ет также П|рименить дл резисторов материал с меньшей .остью, но с более высокойWith homogeneous resistors 1 and 2, additional spark igniters are connected between points of equal potential at any voltage across the discharge and the breakdown voltage of the discharge voltage is determined only by main And | gaps. After the cascade breakdown, their voltage is applied to the additional gap 4. And causes their breakdown. Since the additional spark gaps are affected by a steep voltage pulse, it is possible to increase their number by 2-3 times or more with the main ones, reducing their penetrative misalignment at these pulses of the pre-test voltage of the discharge by non-uniform capacitive shunting (capacitance 5 and 6 in this case have a different size). If current limiting gaps with an increased voltage on the arc are used as additional spark gaps, then the series (working) resistance of the armature can be reduced, i.e., its protective characteristics can be improved in a threat mode. A high arc arc voltage also permits a material to be used for resistors with a lower

пропускной оцасобностью, т. е. повысить надежность разр дника.bandwidth capability, i.e., to increase the reliability of the arrester.

При однородных резисторах 1 и 2 восстанавливающеес напр жение не воздействуетWith uniform resistors 1 and 2, the restoring voltage does not affect

5 на дапол1нительные искровые промежутки. Дл .повышени относительной восстанавливающейс прочности как в первый момент после погасани дуги, так и при восстанавливающихс напр жени х, близких к напр жению гашени , измен ют распределение напр жени по ветв м шунтирующих сопротивлений так, чтобы дополнительные искровые промежутки разгружали основные от восстанавливающегос напр жеви . Дл этого .нуж5 но- резисторы 1 (.см. фиг. 1), шунтирующие основные искравые прОмежут|Ки 3, выполнить с большим, чем у резисто.ров 2, коэффициентом нелинейности с равенством /величин сопротивлений при пробивном напр жении раз0 р днйка или напр жении гашени , либо В интервале между этими напр жени ми.5 on dapolitelnye spark gaps. To increase the relative restorative strength, both at the first moment after the arc extinguishes and at reconstructed voltages close to the extinguishing voltage, change the distribution of the voltage across the branches of the shunt resistors so that additional spark gaps unload the main ones from the restoring voltage . For this purpose, the need 5 no-resistors 1 (. See fig. 1), shunting the main sparks to interconnect | Ki 3, should be performed with a nonlinearity coefficient with equality / values of resistance during breakdown voltage of disperse voltage than with resistors 2 or quenching voltage, or In the interval between these voltages.

Тажим образом, дополнительные искровые промежутки будут наход итьс между точками равного потенциала лишь при одном значе5 НИИ приложенного к разр днику напр жени .. Если сопротивлени резисторов 1 и 2 выбрать равными при напр жении срабатывани разр дника, то с ростом напр жени от нул до этого напр жени на основные промежутки воздействует.напр жение, уменьшенное по сравнению с приложенным к разр днику на величину, |приход щую1с на дополнителыные искровые промежутки. Следовательно такой разр дник имеет повышенную восстанавливающуюс прочность, а значит, и напр жение гащени . Кроме того, ускоренный рост напр жени на основных .искровых промежутках в области пробивных напр жений разр дни1ка снижает разброс его пробивного напр жени ,In an additional way, additional spark gaps will be found between points of equal potential only for one value5 of scientific research institute applied to the discharge voltage. If the resistors of resistors 1 and 2 are chosen equal when the voltage is triggered, then with increasing voltage from zero to the voltage on the main gaps affects the voltage reduced in comparison with that applied to the discharge by the amount that comes from the additional spark gaps. Consequently, such a gaiter has an increased regenerative strength, and hence, a magnetisation stress. In addition, the accelerated voltage growth at the main spark intervals in the area of the breakdown voltage of the discharge day reduces the spread of its breakdown voltage,

0 в тоМ числе и напр жени повторных пробоев , т. е. напр жени гашени .0 In addition, the voltage of repeated breakdowns, i.e., the quenching voltage.

Если равенство сопротивлений резисторов 1 .и 2 достигаетс при .напр жении гашени , то с повышением напр жени до этой точкиIf the equality of the resistances of the resistors 1. And 2 is reached with the damping voltage, then with an increase in the voltage to this point

5 основные промежутки также разгружаютс дополнительными. При дальнейшем повышении напр жени более быстрый рост напр жени .на основных искровых промежутках, чем на всем разр днике, приво.дит к снижению про.би1вного напр жени , т. е. и в этом случае происход т, относительное повышение напр жени гашени и снижение разброса пробивных напр жений и напр жени гашени .The 5 main gaps are also unloaded additional. With a further increase in voltage, a more rapid increase in voltage on the main spark gaps than on the whole discharge leads to a decrease in the supply voltage, i.e. in this case, a relative increase in the voltage of reducing the spread of breakdown voltage and damping voltage.

5 Уменьшение разброса поз(вол ет сократить интервал пробивным и рабочим напр жени ми , что имеет особенно важное значение дл разр дников, предназначенных дл глубокого ограничени перенапр жений.5 Reduction of the scatter of poses (it shortens the range of breakdown and working voltages, which is especially important for arresters designed to deeply limit overvoltages.

0 Дл . разгрузки основных какровых промежутков можно примен ть в качестве дополнительных промежутки с пониженным напр жением на дуге, напрИ1ме|р искровые оромежутки с вращающейс дугой. 5 Равномерность расотределени напр жени 0 for. unloading of the main axial gaps can be used as additional gaps with low voltage on the arc, for example sparring with rotating arc. 5 Uniformity of voltage distribution

::мед ду комллектами дополнительных искровых промежутков, вклю.ченными между ветв ми резисторов, задаетс этими резисторами. Дл выравнивани напр жени .по искр01вьш, гарОМежуткам каждого «омллекта при большом количестве их целесообразно шунтировать их дополнительными резисторами, сопротивление которых должно быть достаточно .вы}со.ким, чтобы (Не искажать .расиределение напр жени по наралл-елькым ветв м реаисторов с различными коэффициентами нелинейности .:: The honey sets of the additional spark gaps included between the branches of the resistors are given by these resistors. In order to equalize the voltage. By sparks, to harmonize each "omcell" with a large number of them, it is advisable to shunt them with additional resistors, the resistance of which should be sufficient .you} so.kim (Do not distort the voltage distribution along the branch line of the resistors with different nonlinearity coefficients.

Так как при .неоднородных сопротивлени х резисторов 1 и 2 на первом, и последнем комплектах дополнительных искровых промежутков напр жение .выше, чем на остальных, эти комплекты могут быть соста1влены ,из искровых промежутков с повышенной начальной восстанавливающейс прочностью либо выполнено с повышенным пробивным напр жением при частоте, характерной дл восстанавливающегос на разр днике напр жени , и пониженным неоднородной емкостной шунтировкой при высокой частоте. Напр жение на .этих комплектах мож1но снизить также соответс-ввующим подбором , «оэфф.ициента нелинейиости резисторов, шунтирующих первый в блоке и последний комплекты .основных искровых промежутков.Since with inhomogeneous resistances of resistors 1 and 2 in the first and last sets of additional spark gaps, the voltage is higher than the others, these kits can be composed of spark gaps with increased initial restraining strength or increased breakdown voltage at a frequency characteristic of a suppressive voltage, and a low inhomogeneous capacitive shunting at a high frequency. The voltage on these kits can also be reduced by appropriately matching selection, the patient's non-linearity effect of the resistors shunting the first in the unit and the last set of the main spark gaps.

Отказатьс от этой настройки и упростить процесс подбора характеристик разнородных резисторов 1 и 2 можгно, включив основные искровые промежутки между параллельными ветв ми резисторов (см. фиг. 2) и .выполнив с .повыщенным коэффициентом нелинейности .лишь два резистора в блоке (первый в одной ветви Ипоследний в .другой), а .именно те, .которые шунтированы основными искровыми про.межутками. В этом случае после погаса ..ни дуги в разр днике сопротивлени резисторов 1 малы, поэтому потенциалы точек подсоединени дополнительных искр01вых промежутков в левой ветви шунтирующих резисторов повышены, а в правой понижены, и дополнительные искровые промеж.утки нагру:жены восстанавлнвающи.мс «апр жекиемAbandon this setting and simplify the process of selecting the characteristics of dissimilar resistors 1 and 2 by switching on the main spark gaps between parallel branches of resistors (see Fig. 2) and performing with a higher nonlinearity coefficient. Only two resistors in the block (the first in one the branches of the last one are in the other), and these are the ones that are shunted by the main spark projectiles. In this case, after the extinction of the arc, in the resistor 1 the resistor 1 is small, so the potentials of the connection points for additional spark gaps in the left branch of the shunt resistors are increased, and in the right one are reduced, and the additional spark spans of the load of the wives restoring zhekiem

(как и iB схеме на фиг. 1), разгружа основые про.Алежутки. С выравниванием величин езисторов I и 2 напр жение, прикладываетс олько к основным искровьгм промежуткам, а(as well as the iB scheme in Fig. 1), unloading the basics of the pro. With the alignment of the values of resistors I and 2, the voltage is applied only to the main spark gaps, and

при дальнейшем увеличени.и напр жени поенциалы точек подсоединени искровых промежутков в левой ветви понижаютс , а в правой повышаютс , .и ускоренный рост напр жени на основных искровых промежутках ускор ет развитие их пробо . Таким образом , и при двух резисторах с повышенным коэффициентом нелинейности в блоке достигаетс тот же эффект, чтЬ и в схеме на фиг. 1. Подбор характеристик резисторов при этомwith further increase and voltage, the potential of the points of connection of the spark gaps in the left branch decreases, while in the right one increases, and the accelerated voltage growth at the main spark gaps accelerates the development of their breakdown. Thus, with two resistors with a higher nonlinearity coefficient in the block, the same effect is achieved as in the circuit in FIG. 1. Selection of resistor characteristics

существенно упрощаетс .greatly simplified.

Claims

1. A vent gap containing at least two blocks, each made in the form of a four-shoulder bridge, the two opposite arms of which are resistors shunted by the main and gaps, and in the diagonal of the bridge

additional spark plugs are included, shunted by capacitors, connected by a plug, and successively through the upper branches of the adjacent arms of the bridge, which are based on a diagonal that

enhancement of safety characteristics and increase of reliability, a disconnection included in the gap of the indicated Versions 1H is identical to the diagonal of the bridge, and the ratio of nonlinearity coefficients of resistors shunted

not shunted by the main spark gaps, no less than one is selected.

2. Razr .dnnik according to claim 1, distinguished by the fact that, in order to increase the arc power, additional spark gaps are shunted by resistors.

Sources of information taken into account in the examination:

1. USSR author's certificate No. 126175, M.Kl.2N 01R 3/00, 1959. 2. USSR author's certificate No. 363148, M.Kl.2 HOIT 5/04, 1971 (prototype).

. O5

D

7 b

(rigging

.2