Способ проверки работоспособности устройства защиты от перенапряжений Советский патент 1993 года по МПК H02H9/04 H02H9/06 

Изобретение относится к области электротехники и может-быть использовано для проверки работоспособности многоступенчатых, в частности двухступенчатых, устройств защиты от электрических перенапряжений с первой наиболее мощной ступенью, вольт-амперная характеристика которой имеет участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением, например газонаполненный разрядник, тиристор.

Цель изобретения - повышение качества проверки всех ступеней устройства защиты без их разъединения и сокращение времени проверки.

Цель достигается тем, что в известном способе проверки работоспособности многоступенчатого устройства защиты от перенапряжений, включающем подачу на вход устройства импульсного перенапряжения.

апериодической формы с амплитудой, имеющей максимальное значение при эксплуатации, вначале проводят проверку первой наиболее мощной ступени подачей на вход устройства импульсных перенапряжений, вызывающих срабатывание первой ступени, амплитуда, крутизна и длительность которых соответствуют максимальным значениям электрических заряда и энергии импульсов перенапряжений, возникающих при эксплуатации. Другое отличие состоит в том, что проверку всех следующих за первой ступеней защиты осуществляют подачей на вход устройства импульсных перенапряжений с максимальной амплитудой, не вызывающей срабатывания первой ступени, крутизна которых соответствует крутизне испытательных импульсов при проверке первой ступен а спад импульсов совпадает со спадом вольт-секундной характеристики защитного элемента первой ступени, Таким образом, все ступени защиты проверяют импульсами перенапряжений, соответствующих максимальным значениям электрических заряда и энергии при эксплуатации.

Изобретение иллюстрируется следующим примером двухступенчатого устройства защиты от перенапряжений.

В первой ступени устройство имеет (фиг.1) газонаполненный разрядник Р типа Р4, во второй - стабилитроны Д1, Д2 с токо- ограничительным резистором R1.

В первом режиме проверяют срабатывание первой .ступени, для чего на вход устройства защиты подают испытательный импульс (фиг.2) амплитудой Ui, длительностью. Т1 и крутизной AL Параметры импульса Ut, т и AI определены расчетным путем и являются максимальными из реализуемых при эксплуатации на входе устройства. На фиг.1:1 - вольт-секундная характеристика с зоной разброса; 2 - импульс ограниченной энергии по сравнению с предлагаемым импульсом амплитудой Us и длительностью Г2 ;

Внутреннее сопротивление формирователя импульса (фиг.З) выбирают из условия получения максимального значения тока импульса из реализуемых в процессе эксплуатации.

Во втором режиме проверяют вторую ступень при условии несрабатывания первой ступени, для чего на вход устройства защиты подают испытательный импульс (фиг.2) с постоянной спада, равной спаду вольт-секундной характеристики первой ступени, и с максимальными значениями крутизны AI и амплитуды Uz, недостаточными для срабатывания разрядника первой ступени. Амплитуду U2 и длительность Г2 выбирают по известной вольт-секундной характеристике разрядника с учетом зоны разброса напряжений зажигания разрядника..

Для реализации предлагаемого способа проверки работоспособности многоступенчатого устройства защиты от перенапряжений может быть использовано, например, известное устройство - формирователь одиночного импульса (фиг.З).

Формирователь имеет регулируемый источник постоянного напряжения 0, емкостной накопитель энергии С, регулируемое сопротивление R, регулируемую индуктив10

15

0

5

0

5

0

5

0

5

ность L, коммутатор заряда накопителя S1 и коммутатор разряда накопителя 52.

Принцип действия формирователя следующий. При включении S1 происходит заряд накопителя С. При выключении S1 и включении S2 накопитель С разряжают на вход устройства защиты через регулируемые R и L. При апериодическом разряде накопителя С амплитуда формируемого импульса в основном определяется напряжением заряжённого накопителя U и величиной сопротивления R, а крутизна импульса А - соотношением R/L. Д .итель- ность импульса г зависит от постоянной времени R -С. Подбором значений U, L, Си R задают требуемые параметры испытательного импульса.

Ф о р м у л а и з о б р е те н и я Способ проверки работоспособности устройства защиты от перенапряжений, содержащего защитные элементы I ступеней, где I 1,...,п, в котором на вход защитного элемента первой ступени, имеющего заданную вольт-секундную характеристику и являющегося входом устройства, подают импульсное перенапряжение апериодической формы с максимальной амплитудой, соответствующей реальной, возникающей в эксплуатации, отличающийся тем, что, с целью повышения качества проверки всех ступеней устройства без электрического их разьединения и сокращения времени проверки, вначале проводят проверку первой наиболее «мощной ступени подачей на вход устройства импульсного перенапряжения, вызывающего срабатывание первой ступени, амплитуда, крутизна и длительность которого соответствуют максимальным значениям электрического заряда и энергии импульсов перенапряжений, возникающих на входе устройства при эксплуатации; а затем на вход устройства подают последовательно (i+1)-e импульсное перенапряжение с амплитудой, не вызывающей срабатывание предыдущей i-ой ступени, причем амплитуда (i+1)-ro импульсного перенапряжения меньше амплитуды 1-го импульсного перенапряжения, крутизны фронтов всей последовательности импульсных перенапряжений совпадают с крутизной фронта испытательного импульса первой ступени, а постоянные спада импульсов совпадают с постоянной спада вольт-секундной характеристики защитного элемента первой ступени.

Крутизна А т - 51/ W 1 u,r:

-tgcL

Использование: в электротехнике, при проверке работоспособности многоступенчатых устройств защиты от перенапряжений. Сущность: сначала подают на вход устройства импульсное перенапряжение с максимальной амплитудой, соответствующей реальным перенапряхсениям в эксплуатации, с тем, чтобы сработала первая ступень защиты (разрядник), последующие ступени проверяют подачей последовательности импульсов с амплитудами, чтобы не срабатывала предыдущая ступень, причем амплитуда и длина фронта каждого последующего импульса меньше, чем предыдущего импульса, а постоянная спада совпадает с постоянной спада вольт-секундной характеристики защитного элемента первой ступени. 3 ил. k/

fttJX&l