Искровой промежуток вентильного разрядника Советский патент 1940 года по МПК H01T4/16 H01T1/16 

Уже известны искровые промежутки вентильных разрядников для защиты генераторов, состоящие из расположенных в общем изоляционном кожухе и последовательно включенных нескольких гасительных искровых промежутков с дисковыми электродами и одного дополнительного искрового промежутка. В таких разрядниках должно соблюдаться условие, характеризуемое обычно величиной коэфициента импульса и заключающееся в селективности характеристики разрядного напряжения по отношению к импульсным воздействиям.

Иными словами, искровой промежуток разрядника должен обладать частотной характеристикой разрядного напряжения.

При малых временах разряда разрядное напряжение не должно превыщать уровня изоляции защищаемого объекта; в то же время при всех более низких частотах, характеризующих коммутационные и дуговые перенапряжения, разрядник не должен вступать в действие во избежание его разрущения и возникновения аварии.

Помимо этого, искровой промежу ток разрядника должен обладать ха рактеристикой, позволяющей надеж но справляться с гащением дуги со провождающего тока.

Предлагаемое изобретение имеет целью осуществление такого разрядника и состоит в том, что междуэлектрадная емкость дополнительного искрового промежутка выбирается в два-три раза меньщей, чем междуэлектродная емкость единичного гасительного промежутка, а разрядное напряжение - примерно на 50% больще. Как указывает автор, при такой форме выполнения разрядника последний, удовлетворяя условиям селективности, имеет коэфициент импульса, меньщий единицы, разрядное же напряжение промежутка не превосходит гарантированного уровня изоляции мащин, который, как известно, является относительно низким по сравнению со степенью изоляции остальной станционной электрической аппаратуры.

На чертеже фиг. 1 изображает принципиальную схему предлагаемого искрового промежутка; фиг. 2 - схему искрового промежутка с использованием сопротивлений, шунтирующих дополнительный и гасительный промежутки; фиг. 3 и 4 - вид в двух проекциях вентильного разрядника, собранного по схеме, изображенной на фиг. 2; фиг. 5 - перспективный вид разрядника по фиг. 3 и 4 со снятым кожухом.

Схема разрядника состоит из последовательно соединенных единичных промежутков с развитой междуэлектродной емкостью Сд и одного или нескольких дополнительных промежутков, имеющих меньщую (примерно в два-три раза) междуэлектродную емкость Ci (фиг. 1). Разрядное напряжение U- дополнительного промежутка выбирается большим (примерно на 50%), чем разрядное напряжение /2 каждого из основных промежутков.

Частотная зависимость схеме может быть придана специально подобранными высокоомными сопротивлениями , , (фиг. 2), шунтирующими дополнительный и гасительные промежутки. Соотношение между емкостной и омической проводимостью выбирается таким образом, чтобы при низких частотах распределением напряжения между основными и дополнительными промежутками управляли омические сопротивления. Вместе с тем соотношение проводимостей омической шунтировки основных и дополнительных промежутков устанавливается обратно пропорциональным их разрядным напряжениям.

Благодаря этому, при низких частотах разрядное напряжение всего промежутка складывается из сумм разрядных напряжений основных и дополнительных промежутков.

При высоких частотах (импульсы) распределение определяется емкостями, причем вследствие того, что дополнительные промежутки имеют меньшую емкость, градиенты на них растут быстрее, чем на основных, и разряд на них происходит раньше. В этом случае промежуток пробивается каскадно, и разрядное напряжение определяется уже не суммой всех разрядных напряжений отдельных промежутков, а в основном, лишь

суммой разрядных напряжений основных промежутков.

Очевидно, что разрядное напряжение при этом меньше, чем при низкой частоте. Коэфициент импульса получается меньше единицы.

Увеличенное разрядное напряжение дополнительных электродов необходимо для более полного использования доли их участия в увеличении разрядного напряжения при низких частотах. Однако, чрезмерное увеличение недопустимо, так как может предотвратить наступление каскадного разряда при импульсах. Гасительные способности такого промежутка выше, чем у нормального разрядника, так как число основных промежутков может быть сделано таким же, а кроме того добавляются дополнительные. При этом совершенно необходимое для повышения гасительной способности равномерное распределение напряжения между основными промежутками при любых частотах достигается идентичностью ш нтируюших сопротивлений и междуэлектродных емкостей.

Кроме того, увеличение последних компенсирует вредный эффект влияния паразитных емкостей на землю, сказывающийся на понижении гасительных свойств разрядника.

Конструктивно промежуток (и разрядник в целом) достаточно niOCT (см. фиг. 3-5) и может быть выполнен из комбинаций несложных деталей, -освоенных промышленностью и проверенных в эксплоатации. Описание конструкции разрядника, поскольку последняя достаточно поясняется фиг. 3-5 прилагаемого чертежа, не приводится.

Предмет изобретения.

1. Искровой промежуток вентильного разрядника для защиты генераторов, состоящий из расположенных в общем изоляционном кожухе и последовательно включенных нескольких гасительных искровых промежутков с дисковыми электродами и одного дополнительного искрового промежутка, отличающийся тем, чта

дополнительный промежуток имеет междуэлектродную емкость, в дватри раза меньшую междуэлектродной емкости единичного гасительного промежутка, а разрядное напряжение - примерно на 50% большее, с целью уменьшения коэфициента импульса до величины, меньшей единицы. 2. В искровом промежутке по п. 1

применение омических сопротивлений, шунтирующих дополнительный и гасительные промежутки, с целью применения разрядника на повышенные напряжения.

3. В искровом промежутке по п. 2 применение сопротивлений, расположенных на наружной поверхности изоляционного кожуха.

Фиг2

R

,

Иг у,

3If2U2 , „ 12Пу

1 ьз:/:г

Фиг

Фиг.5.