Газонаполненный защитный разрядник Советский патент 1979 года по МПК H01J17/00 H01T1/00 

Изобретение относится к- электротехнике и предназначено для защиты от перенапряжений, а более конкретно - для защиты от перенапряжения двухпроводных линий и может быть использовано в устройствах и автоматики.

Известны газонаполненные разрядники для защиты двухпроводных линий, KOTOf ie имеют корпус из изоляционного материала, заполненный газом. Внутри корпуса размещены и крепятся два крайних и один средний электроды (1 .

При одновременном появлении перенапряжения в обоих проводах двухпроводной линии пробой двух имеющихся искровых промежутков разрядника происходит неодновременно, так как искровые промежутки не имеют взаимной связи и пробой одного из них не может способствовать пробою второго промежутка. В интервале времени от пробоя одного до пробоя второго искрового промежутка, к аппаратуре прикладывается напряжение, равное разности потенциалов проводов, один из которых заземлен через искровой промежуток сработавшего разрядника, а второй находится под воздействием перенапряжения.

Х1лительность указанного интервала времени зависит от разброса параметров искровых промежутков и от различия в величине перенапряжений, приложенных к проводам.

Известен трехэлектродный газонаполненный разрядник, вспомогательный средний электрод которого выполнен в форме плоского диска с отверстием, по обе стороны которого расположены главные электроды, образующие искровые промежутки с вспомогательным электродом. Световое ультрафиолетовое излучение, возникающее при разряде в одном из промежутков, ионизирует газ, способствуя развитию разряда во втором промежутке 2J.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является газонаполненный защитный разрядник, содержащий два соосных высоковольтных электрода, коаксиальио установленных внутри полого цилиндрического заземленного электрода, длина радиального зазора между которым и каждым из высоковольтных электродов выбрана большей длимы зазора между высоковольтны.ми электродами (31. Различие в величинах пробивного напряжения указанных

зазоров облегчает условия пробоя зазора между высоковольтными электродами после пробоя одного из двух других зазоров.

Однако, поскольку пробой зазора между высоковольтными электродами начинается лишь после пробоя одного из двух других зазоров, то интервал времени между заземлением одного из главных электродов остается при этом значительным и равен сумме статистического времени запаздывания и времени формирования разряда в искровом промежутке между главными электродами.

Кроме того положительный эффект при его исполь.зовании может быть получен лишь в том случае, если напряжение срабатывания разрядника {т.е. пробоя искрового зазора между любым из высоковольтных и заземленным электродами) значительно выijte пробивного напряжения зазора между высоковольтными электродами.

Цель изобретения - повышение надежности защиты, двухпроводных линий.

Это достигается тем, что в газонаполненном заш.итном разряднике, содержаще.м два соосных высоковольтных электрода, коаксиально установленных внутри полого цилиндрического заземленного электрода, длина радиального зазора между которым и каждым извысоковольтных электродов выбрана большей длины зазора между высоковольтными электродами, внутренняя говерхность заземленного электрода выполнена в виде двух участков поверхности, сопряженных по окружности под углом, ребро которого обращено в сторону зазора между высоковольтными электродами и расположено посередине этого зазора.

На чертеже представлен предложенный разрядник в разрезе.

Разрядник содержит высоковольтные электроды 1, 2, разделенные вспомогательным искровым зазором 3. Заземленный электрод 4 образует главные искровые зазоры 5 и и 6с высоковольтными электродами 1 и2 соответственно. Высоковольтные электроды изолированы от заземленного изоляционными втулками 7 и 8. Напротив вспомогательного искрового зазора 3, образованного высоковольтными электродами 1 и 2, расположена часть поверхности заземленного электрода 4 образованная двумя участками поверхности, сходящимися под углом а, величина которого менее 1.80°. Ребро 9 угла а обращено в сторону вспомогательного искрового зазора 3. Расстояние между электродами I и 2 не нревышает расстояния от любого из них до заземленного электрода 4.

Такое выполнение и расположение электродов позволяет уменьшить путь, который проходит ионизирующее ультрафиолетовое излучение, возникающее при пробое одного из главных искровых зазоров до второго.

Уменьшение пути ультрафиолетового излучения происходит благодаря тому обстоятельству, что пробой любого из главных искровых промежутков происходит между 5 поверхностью высоковольтного электрода и острой кромкой заземленного электрода, так как напряженность электрического поля на этом участке будет наибольшей. Острая кромка заземленного электрода также способствует повышению быстродействия разрядника за счет искажения поля.

Таким образом, в предлагаемом разряднике действуют два дополнительных фактора- подсветка и искажение поля, способствующие сокрандению интервала времени между пробоем главных искровых зазоров. уменьшает время воздействия перенапряжения на аппаратуру, за счет чего повышается эффективность защиты.

Вспомогательный искровой промежуток при нормальной работе разрядника не пробивается. Его пробой происходит лищь при появлении на высоковольтных электродах перенапряжений различной полярности, когда напряженность электрического поля во вспомогательном промежутке выше чем в

5 главных. Пробой вспомогательного искрового зазора способствует в этом случае более быстрому выравниванию потенциалов на проводах двухпроводной линии и сокращению времени протекания по аппаратуре недопустимых токов.

0 Для-уменьшения обгорания острой кромки вспомогательного электрода он изготавливается из материалов с высокой эрозионной стойкостью, например, из стали ЭЙ-659. ЭЙ-654, латуни Л-62, имеющих хорошие импульсные и статические характеристики при сравнительно малом износе и рекомендуемых для изготовления электродов сильноточных коммутационных разрядников.

Стабильности характеристик разрядника в течение срока службы и повышению долговечности вспомогательного электрода способствует изменение места поджига от разряда к разряду и значительный периметр острой кромки вспомогательного электрода.

Формула изобретения

Газонаполненный защитный разрядник, содержащий два соосных высоковольтных электрода, коаксиально установленных внутри полого цилиндрического заземленного электрода, длина радиального зазора между которым и каждым из высоковольтных электродов выбрана большей длины зазора межДУ вспомогательными электродами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности защиты двухпроводных линий, внутренняя поверхность заземл.ннпго электрода выполнена в виде двух участков поверхности, сопряженных по окружности под углом, ребро которого обращено в сторону зазора между высоковольтными электрода ми и расположено посередине этого зазора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1.Евсеев И. Г. Защита желе.чнодо))ных установок проводкой связи от оггасных напряжений, М., «Транспорт, 1973, с. 77.

2.Патент США № 3811064, кл. 313 325, 1974.

3.Патент ФРГ № 2060388, к л. 2 с 72, 1972.