Регистратор для вентильного разрядника Советский патент 1982 года по МПК H01T5/00 

Изобретение относится к технике высоких напряжений, а именно, к устройствам для регистрации срабатывани .вентильногс разрядника при перенапря жениях. Известныесхемы регистраторов для разрядников в большинстве своем оснoвa ы на использования эне гии импульсного тока, проходящего Через токовый шунт в цепи разрядника в момент срабатывания последнего. При этом в регистраторах одного .типа импульс напряжения на токовом шунте используется в качестве датчика для приведения в действие схемы ре гистрирующего устройства, в то время как в регистраторах другого типа непосредственно в виде отбираемой энергии, необходимой для срабатывания инерционного механизма счетчика им.пульсов. Известен регистратор, в котором от нелинейного токового шунта, включенного последовательно с искровым, промежутком в цепь разрядника,суммар ное напряжение через нелинейный ) резистор -подается на накопительный конденсатор, заряжающийся при импуль се и разряжающийся на параллельно подключенный, к нему сЧетчик импульсов 1 . Недостатком регистратора является необходимость применения посторонних или автономных источников питания, . что усложняет их эксплуатацию. Известен также регистратор, в котором имеется силовой искровой промежуток с парашлельно присоединенным конденсатором, включаемый в цепьразрядника. Напряжение от этого контура через отдельный искровой промежуток и нелинейный резистор заряжает накопительный конденсатор, разряжающийся через обмотку счетчика 2 . Регистраторы такого типа имеют достаточно простую и дешевую схему, но для срабатывания их счетного мехаг низма всегда требуется определенное количесво энергии, забираемое из цепи заземления разрядника, что лимигтируется ухудшением защиргного дейстт вия последнего из-за нарастания напряжения на выводах регистрирующего устройства, В практическом выполнении регистраторы подобного типа, наращивая на своих выводах напряжение до 1,5-2 кВ, способны регистрировать импульсные токи длительностью не менее нескольких десятков микросекунд с амплитудными значениями не менее десяти и более килоампер. Этим самым лимитируется их применение для разрядников низшего и средн го классов напряжения, а диапазон регистрируемых токов не охватывает во всей полноте рабочую область сраба,тывания разрядников. Наиболее близким техническим реш нием к данному изобретению является устройство, содержащее отделякиций разрядник низкого напряжения, один вывод которого соедййен с токовым шунтом, а 1ругой - с цепочкой, состоящей из резистора и Накопительного конденсатора,и счетчик импульсов, подключенный через резистор 3 Недостатком известного устройства является необходимости применения посторонних или автономных источников питания, что зиачител1{Нр усложняет эксплуатацию устройства. Цель изобретения - упрощение схемы устройства при сохранении высокой чувствительности. Поставленная цель достигается тем что регистратор, содержащий отделяющий разрядник низкого напряжения, один вывод которого соединен с токовым шунтсйи, а другой - с цейочкой/ состоящей из резистора и накопительного конденсатора, и счетчик импульсов, подключенный через резистор, снабжен управляекадм трехдлёктродным газоразрядным промежутком, другим накопительным конденсатором и вспомогательными цепочками, причем одий электрод газоразрядного промежутка: подключен к счетчику имиульсов, к другому электроду подюиочена Параллельная RC-цепочка, а третий электрод через LR-цепочку соединен с другим накопительным конденсатором, который, в свою очередь, подключен к токовому шунту через выпрямитель и и резистор.. На чертеже приведена схема регист-45 ратора. Регистратор содержит токовый шунт 1, включаемый вцеПь заземления разрядника, состоящий из двух плечей; нижнего 2 и верхнего 3, шунтируемых защитным нелинейным резистором 4. Плечо 2 выполняется из нелинейного сопротивления, плечо 3 - из вымокоом ного линейного сопротивления. Защитный нелинейный резистор 4 выполняетс из материала с высокой степенью нелинейности (металло-оксидное). Полное напряжение V, с шунта 1 через низковольтный отделянндий разрядник 5 и через резистор 6 заряжает накопительный конденсатор 7. Одновременн это же напряжение через резистор 8 подается а обмотку счетчика 9 импульсов и на электрод X управляемого разрядника 1Q. Электрод У .через высокоомнйй резистор 11, шунтированный онденсатором 12, подключен к общей ине, а его электро- через катушку 3 индуктивности и резистор 14 подлючен к основному накопительному ондё 1сатору 15, заряжаемому в норальном рабочем режиме находящегося од напряжением разрядника от нижего плеча токового шунта напряжеием Uj через высокоомный резистор 6 и выпрямитель 17. В работе устройства следует разичить два основных принципиально азличных режима. Режим-первый. Вентильный разрядник находится под ногялальным рабочим напряжением. Через токовый шунт 1 протекает ток проводимости разрядника {менее 1 мА). Падение напряжения на шунте 1 незначительно, порядка 100-) 200 В, но.достаточно для подзарядки от плеча 2 конденсатора 15. Разности Потенциалов-меаоду электродам x-y-Z управляемого разрядника 10 недостаточно для ег,о открытия. В какой-то мбмёй т веитйльньа разрядник сраба-щваёт под действием грозового или кo в yтaциoннoг6 перенапряжения. В этот момент полное напряжение от токового шунта Щ, jje3KO возросшее sia счет напряжения U. на линейном плече 3, через отделякидий разрядник 5 и регзистор 6 прикладывается к накопительному конденсатору 7, счетчику импульсов 9 и к электроду X разрядника 10. При этом возникает .пробой между электродами Х-У и зажигается управляелвлй разрядник 10, счетчик импульсов 9 оказывается под воздействием алгебраической суммы разрядных токов двух частей схекы: первой, питаемой от ±oKcteoro шунта 1, и второй, питаемой от основного накопительного конденсатора 15. в любом случае, независимо от параметров импульса, счетчик импульсов 9 должен сработать от длительного разрядНогр Тока основного накопительного конденсатора 15.. Режим второй. Вентильный разрядник не находившийся под рабочим напряжением, в результате коммутационных операций б сети в какой-то момент оказывается Подключенньм, подвергается воздействию коммутационного перенапряжения и срабатывает.v как известно, длительность возникающих в хаких случаях.коммутационных перенапряжений оценивается многими десятками и сотнями микросекунд. В этом случае, хотя основной накопительный конденсатор 15 заряда не имеет, энергии импульса, отводимой от шунта 1, вполне достаточно для срабатывания счетчика импульсов 9. Схема регистратора размещается внутри герметического металлическрго корпуса со смотровым окном для

отсчета, с выводами для присоединения к разряднику и к заземлению.. Использование новых элементов схемы: основного накопительного конденсатора 15, заряжаемого через выпрямитель в рабочем эксплуатационном режиме от токового шунта 1 в цепи разрядника, управляемого, поджигаемого импульсом, трехэлектродногр разрядника 10 и других вспомогательных элементов схемы позволяет исключить применение каких-бы.то ни ,бьшо вспомогательных источников питания при одновременно сохраняемой высокой чувствительности, не требующей отбора сколько-нибудь значитель ной энергии из разрядной цепи контролируемого, защитного аппарата. Кроме того расширяется сфера применения регистратора вплоть до сетей низкого и среднего напряжений и представляет возможность уточнить в. эксплуатационных УСЛОВИЯХ парамет ял разрядных токов через разрядники, необходимые для выработки оптимальных технически требований к последним.

Формула изобретения

Регистратор для вентильного разрядника, содержащий отделяющий разрядник низкого напряжения, один вывод которого соединен с токовым шунтом, а другой -С цепочкой, « состоящей из резистора и накопительного конденсатора, и счетчик импульсов, подключенный через резистор, отличающийся тем, что, с целью упрощения схемл при сохранении высокой чувствительности, регистратор снабжен управляемым трехэлектродным газоразрядньел промежутком, другим накопительным конденсатором и вспомогательными цепочкеи-ш, причем один электрод газоразрядного промежутка подключен к счетчику импульсов, к другому электроду подклю чена параллельная КС-цепочка, а третий электрод через LR-цепочку соединен с другим накопительным конденсатором, который подключен к токовому шунту через выпрямитель и резистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Каталог фирмы ВВС, публикация СН-А 048551 Е, 1975.

2.Каталог фир1Уи АЕА, публикация 7156 Е d, 1973,

3.Патент Австрии 312085, кл. 21 С 3 1929.

.1

№

СИ}-К1п

JL Г5