SU725131A1

SU725131A1 - Valve discharger

Info

Publication number: SU725131A1
Application number: SU752160131A
Authority: SU
Inventors: Виталий Владиславович Шматович
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6517
Priority date: 1975-07-25
Filing date: 1975-07-25
Publication date: 1980-03-30

Description

Изобретение относится к устройствам для защиты от грозовых и коммутационных перенапряжений, а именно к вентильным разрядникам.The invention relates to devices for protection against lightning and switching overvoltages, in particular to valve arresters.

Известны комбинированные вентильные 5 разрядники, содержащие основные искровые промежутки, последовательно соединенные с нелинейными резисторами, часть которых шунтирована дополнительными искровыми промежутками [1]. 10Known combined valve 5 arresters containing the main spark gaps, connected in series with non-linear resistors, some of which are shunted by additional spark gaps [1]. 10

В таком разряднике напряжение переключения (т. е. напряжение на разряднике в момент срабатывания шунтирующих дополнительных искровых промежутков) (7_пер больше, чем пробивное напряжение 15 разрядника (/др при коммутационных перенапряжениях.In such an arrester, the switching voltage (i.e., the voltage across the arrester at the instant of operation of the shunting additional spark gaps) (7 _{per is} greater than the breakdown voltage 15 of the arrester (/ dr at switching overvoltages).

Так как (7_пер (наряду с остающимся напряжением при токе молнии) является параметром, определяющим уровень ограни- 20 чения грозовых перенапряжений, то в указанном комбинированном разряднике уровень ограничения грозовых перенапряжений будет выше, чем соответствующий уровень при коммутационных перенапряже- 25 ниях. В. данной схеме отсутствует возможность воспользоваться преднамеренным искажением вольтсекундной характеристикой, дополнительных искровых промежутков, так как срабатывание разрядника сопровож- 30 дается весьма быстрым (микросекундным) ростом напряжения на шунтирующих искровых промежутках независимо от того, сработал ли разрядник при сравнительно медленном нарастании коммутационного перенапряжения, или при быстром (микросекундном) нарастании грозового перенапряжения.Since (7 _feathers (along with the remaining voltage at the lightning current) is a parameter that determines the level of limitation of lightning overvoltages, 20, in the indicated combined arrester, the level of limitation of lightning overvoltages will be higher than the corresponding level with switching overvoltages. 25 V There is no possibility for this circuit to take advantage of the deliberate distortion of the volt-second characteristic of additional spark gaps, since the operation of the arrester is accompanied by very fast (micro ekundnym) increasing voltage on the shunt spark gaps regardless of whether the load arrestor at relatively slow increase in switching surge or faster (microsecond) Stabilization lightning surge.

В последние годы со стороны разработчиков высоковольтных и сверхвысоковольтных трансформаторов, а особенно автотрансформаторов, имеются запросы на создание защитных аппаратов, позволяющих получить ограничение кратковременных грозовых импульсов до более низкого уровня, чем коммутационных.In recent years, there have been requests from developers of high-voltage and ultra-high-voltage transformers, and especially autotransformers, to create protective devices that make it possible to limit short-term lightning impulses to a lower level than switching ones.

Наиболее близким из известных технических решений к данному предложению является вентильный разрядник, содержащий последовательно соединенные высоконелинейные резисторы, например, на основе окиси цинка, часть которых шунтирована искровым промежутком [2].The closest known technical solutions to this proposal is a valve arrester containing series-connected highly non-linear resistors, for example, based on zinc oxide, some of which are shunted by the spark gap [2].

Использование в указанном известном разряднике высоконелинейных резисторов позволило обойтись без основных искровых промежутков. Но и в комбинированных разрядниках, построенных по такой схеме, уровень ограничения грозовых перенапряжений будет выше, чем коммутационных.The use of highly non-linear resistors in this known spark gap made it possible to dispense with the main spark gaps. But even in combined arresters built according to such a scheme, the level of limitation of lightning overvoltages will be higher than switching ones.

72513.1 ' 472513.1 '4

Цель изобретения — снижение грозозащитного уровня по напряжению переключения вне зависимости от уровня ограничения коммутационных перенапряжений.The purpose of the invention is to reduce the lightning protection level of the switching voltage, regardless of the level of limitation of switching overvoltages.

Это достигается тем, что в вентильном разряднике, содержащем последовательно соединенные высоконелинейные резисторы, например, на основе окиси цинка, часть которых шунтирована искровым промежутком, согласно данному изобретению, указанный искровой промежуток выполнен многозазорным и снабжен шунтирующими резисторами, подключенными параллельно каждому зазору и, по крайней мере, одним конденсатором, шунтирующим часть указанных зазоров.This is achieved by the fact that in a valve arrester containing series-connected highly non-linear resistors, for example, based on zinc oxide, part of which is shunted by the spark gap, according to this invention, the specified spark gap is multi-gap and equipped with shunt resistors connected in parallel to each gap and at least at least one capacitor shunting part of these gaps.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема комбинированного разрядника, выполненного на высоколинейных резисторах; на фиг. 2 — схема выполнения искрового промежутка в соответствии с данным изобретением; на фиг. 3 — вольтсекундная характеристика искрового промежутка, выполненного согласно изобретению.In FIG. 1 is a circuit diagram of a combined arrester made on highly linear resistors; in FIG. 2 is a diagram of a spark gap in accordance with this invention; in FIG. 3 - voltsecond characteristic of the spark gap made according to the invention.

Данный комбинированный вентильный разрядник содержит последовательно соединенные высоко нелинейные резисторы 1 и 2. Параллельно резистору 2 включен многозазорный искровой промежуток 3.This combined valve arrester contains series-connected highly non-linear resistors 1 and 2. In parallel with resistor 2, a multi-gap spark gap 3 is included.

Искровой промежуток 3 (см. фиг. 2) содержит несколько последовательно соединенных зазоров (для простоты на чертежах показано два) 4 и 5’ шунтированных линейными или нелинейными резисторами 6 и 7, предназначенными для деления напряжения по зазорам. Кроме того, зазор 5 шунтирован дополнительно конденсатором 8.The spark gap 3 (see Fig. 2) contains several series-connected gaps (for simplicity, two are shown in the drawings) 4 and 5 ’shunted by linear or non-linear resistors 6 and 7, designed to divide the voltage across the gaps. In addition, the gap 5 is additionally shunted by the capacitor 8.

При коммутационных перенапряжениях ток течет через резисторы 1 и 2, а при грозовых — через резистор 1 и искровой промежуток 3. Выбирая соотношение сопротивлений 6, 7 и величину емкости 8, а также величины пробивных напряжений про межутков 4 и 5, можно получить различную скорость падения зависимости пробивного напряжения многократного промежутка от предразрядного времени. В ре5 зультате вольтсекунднай характеристика многократного искрового промежутка 3 может иметь вид, показанный на фиг. 3, т. е. искровой промежуток 3 будет иметь низкое импульсное пробивное напряжение при О предразрядном времени в диапазоне 1,0— 100 мкс, соответствующем грозовым перенапряжениям с крутым фронтом и высокое импульсное пробивное напряжение Д_ИПк в области предразрядного времени 500 мкс и 5 более, соответствующе коммутационным перенапряжениям с пологим фронтом.With switching overvoltages, the current flows through resistors 1 and 2, and during thunderstorms it flows through resistor 1 and spark gap 3. Choosing the ratio of resistances 6, 7 and the value of capacitance 8, as well as the value of breakdown voltages between 4 and 5, you can get a different falling speed the dependence of the breakdown voltage of a multiple gap on pre-discharge time. As a result, the volt-second characteristic of the multiple spark gap 3 may be as shown in FIG. 3, v. E. The spark gap 3 will have a low breakdown voltage impulse at O predrazryadnom time in the range 1.0 to 100 microseconds, corresponding to lightning strike with a sharp edge and a high breakdown voltage pulse to the D _SP in predrazryadnogo time 500 microseconds and 5 more, corresponding to switching surges with a gentle front.

Из этого вытекает, что уровень грозозащиты данного разрядника будет ниже уровня ограничения коммутационных перена0 пряжений.It follows from this that the level of lightning protection of this arrester will be lower than the level of limitation of switching overvoltages.

Claims

Claim

A gate arrester containing series-connected highly non-linear 5 resistors, for example, based on zinc oxide, some of which are shunted by the spark gap, characterized in that, in order to reduce the lightning protection level with respect to the switching voltage, regardless of the level of switching overvoltage limitation, the specified spark gap is made of multi-gap and equipped with shunt resistors connected in parallel to each 5 gap, and at least one capacitor, shunt part of the specified gap ov.