RU2193268C1

RU2193268C1 - Multiphase circuit surge protective gear

Info

Publication number: RU2193268C1
Application number: RU2001108481/09A
Authority: RU
Inventors: Г.А. Данилов; А.П. Заболотников; В.М. Сухар
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Феникс-88"
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2002-11-20

Abstract

FIELD: power engineering. SUBSTANCE: series-connected highly nonlinear resistors are inserted between phases of circuit under protection. Each phase incorporates four pairs of series-connected highly nonlinear resistors disposed on edges of four-face pyramid from top to base. Points of connection of highly nonlinear resistors are interconnected in each phase and then two points of connection of adjacent phases formed in the process are interconnected by means of conductors disposed in their side planes. Conductor interconnecting two extreme phases arranged in row is passed inside phase pyramids disposed between extreme phases. Remaining voltage at rated discharge current of each top highly nonlinear resistor relates to remaining voltage at discharge current of each bottom highly nonlinear resistor 2 or 4 as

Description

Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для защиты электрооборудования сетей высокого напряжения от грозовых и коммутационных перенапряжений. The invention relates to the electric power industry and is intended to protect electrical equipment of high voltage networks from lightning and switching overvoltages.

Известно устройство для защиты от перенапряжений многофазных цепей с изолированной нейтралью (Авт. св. СССР 928482, кл. Н 01 T 5/00, Н 02 Н 9/06, 1982), содержащее включенные между фазными и заземленными выводами вертикальные колонки, выполненные каждая в виде двух смежных групп последовательно включенных идентичных вентильных разрядников, верхние примыкающие к фазным выводам, группы которых соединены между собой по схеме многоугольника, указанные смежные группы разрядников каждой колонки разделены дополнительно введенными опорными изоляторами, отношение количества разрядников в верхней группе к количеству разрядников в нижней группе каждой из колонок выбрано равным двум, причем в каждой колонке примыкающий к опорному изолятору вывод нижней группы разрядников подключен к средней точке верхней группы разрядников. Вентильные разрядники групп состоят из последовательно включенных искровых промежутков, шунтированных резисторами, и нелинейных резисторов. A device for surge protection of multiphase circuits with insulated neutral (Aut. St. USSR 928482, class N 01 T 5/00, N 02 N 9/06, 1982), containing vertical columns connected between the phase and grounded terminals, each in the form of two adjacent groups of identical valve arrears connected in series, the upper ones adjacent to the phase terminals, the groups of which are interconnected according to the polygon pattern, these adjacent groups of arresters of each column are separated by additionally inserted supporting insulators, from Ocean amount fuses in the upper group to the number of fuses in the bottom group of each of the columns is selected equal to two, wherein in each column adjacent to the support insulator group output lower arresters connected to a midpoint of the upper group of dischargers. The gate arrester groups consist of series-connected spark gaps, shunted by resistors, and non-linear resistors.

Недостатком такого устройства являются значительные габариты, что не позволяет использовать ее в сетях с напряжением свыше 10 кВ, низкие механические характеристики, большое количество соединительных проводников, наличие вспомогательных изоляторов на напряжение, превышающее фазное, а наличие искровых промежутков в разрядниках приводит к ухудшению защитных характеристик аппарата. The disadvantage of this device is its large size, which does not allow its use in networks with voltages exceeding 10 kV, low mechanical characteristics, a large number of connecting conductors, the presence of auxiliary insulators for voltage exceeding the phase, and the presence of spark gaps in the spark gap leads to a deterioration in the protective characteristics of the device .

Наиболее близким к изобретению прототипом является устройство защиты от перенапряжений многофазных цепей (Авт. св. СССР 817851, кл. Н 02 Н 9/06, 1981), содержащее включенные между каждой фазой цепи и землей высоконелинейные последовательно соединенные резисторы, точки соединения которых соединены между собой через искровые промежутки, включенные по схеме звезды, а между нейтралью звезды упомянутых искровых промежутков и землей введен конденсатор. Closest to the invention, the prototype is a surge protection device for multiphase circuits (Aut. St. USSR 817851, CL N 02 H 9/06, 1981), containing highly non-linear series-connected resistors connected between each phase of the circuit and ground, the connection points of which are connected between a capacitor is introduced through the spark gaps included in the star pattern, and a capacitor is introduced between the star neutral of the spark gaps and the earth.

Недостатком такого устройства является наличие искровых промежутков, приводящих к ухудшению защитных характеристик аппарата. Кроме этого, нестабильность работы этих искровых промежутков увеличивает разброс в уровне срабатывания аппарата при ограничении междуфазных перенапряжений, а это в свою очередь увеличивает вероятность повреждения изоляции защищаемого электрооборудования и снижает надежность сети. The disadvantage of this device is the presence of spark gaps, leading to a deterioration in the protective characteristics of the apparatus. In addition, the instability of these spark gaps increases the dispersion in the level of operation of the device while limiting interphase overvoltages, and this in turn increases the likelihood of damage to the insulation of the protected electrical equipment and reduces the reliability of the network.

Изобретение решает задачу улучшения защитных характеристик аппарата и обеспечения стабильности его работы. The invention solves the problem of improving the protective characteristics of the apparatus and ensuring the stability of its operation.

Поставленная задача решается за счет того, что устройство защиты от перенапряжений многофазных цепей, содержащее включенные между каждой фазой цепи и землей высоконелинейные последовательно соединенные резисторы, имеет в каждой фазе четыре пары последовательно соединенных высоконелинейных резистора, расположенных по ребрам четырехгранной пирамиды от вершины к основанию, точки соединения верхних и нижних высоконелинейных резисторов попарно соединены в каждой из фаз, а образованные две точки соединения в каждой из фаз соединены по схеме многоугольника, причем проводники для соединения между двумя соседними фазами расположены в плоскости их боковых сторон, а проводник для соединения двух крайних расположенных в ряд фаз проходит внутри пирамид фаз, расположенных между крайними фазами, при этом остающееся напряжение при номинальном разрядном токе каждого из верхних высоконелинейных резисторов относится к остающемуся напряжению при номинальном разрядном токе каждого из нижних высоконелинейных резисторов как

Предлагаемое устройство представлено на чертеже.The problem is solved due to the fact that the overvoltage protection device of multiphase circuits, containing highly linear series-connected resistors connected between each phase of the circuit and ground, has in each phase four pairs of series-connected highly non-linear resistors located along the edges of the tetrahedral pyramid from the top to the base, points the connections of the upper and lower highly non-linear resistors are connected in pairs in each of the phases, and the formed two connection points in each of the phases are connected in a polygon, and the conductors for connecting between two adjacent phases are located in the plane of their lateral sides, and the conductor for connecting the two extreme arranged in a series of phases passes inside the pyramids of the phases located between the extreme phases, while the remaining voltage at the rated discharge current of each of the upper highly non-linear resistors refers to the remaining voltage at the rated discharge current of each of the lower highly non-linear resistors as

The proposed device is presented in the drawing.

Между фазами защищаемой цепи А, В, С и землей включены высоконелинейные последовательно соединенные резисторы 1, 2 и 3, 4. В каждой фазе между собой соединяются точки соединения высоконелинейных сопротивлений 1 и 2, а также 3 и 4. Затем две образованные точки соединения соседних фаз соединяются между собой проводниками 5, расположенными в плоскости их боковых сторон. Проводник 6, для соединения двух крайних расположенных в ряд фаз, проходит внутри пирамид фаз, расположенных между крайними фазами. Остающееся напряжение при номинальном разрядном токе каждого из верхних высоконелинейных резисторов 1 или 3 относится к остающемуся напряжению при номинальном разрядном токе каждого из нижних высоконелинейных резисторов 2 или 4 как

Заданное соотношение обеспечивает равные защитные отношения при ограничении перенапряжений фаза - фаза и фаза - земля.Between the phases of the protected circuit A, B, C and ground, highly non-linear series-connected resistors 1, 2 and 3, 4 are connected. In each phase, the connection points of the highly non-linear resistances 1 and 2, as well as 3 and 4 are connected to each other. Then, two formed connection points of adjacent phases are interconnected by conductors 5 located in the plane of their sides. The conductor 6, for connecting the two extreme arranged in a series of phases, passes inside the pyramids of the phases located between the extreme phases. The remaining voltage at the rated discharge current of each of the upper highly non-linear resistors 1 or 3 refers to the remaining voltage at the rated discharge current of each of the lower highly non-linear resistors 2 or 4 as

The predetermined ratio provides equal protective ratios while limiting phase - phase and phase - earth overvoltages.

Устройство работает следующим образом. При появлении перенапряжений фаза-земля срабатывают нелинейные элементы, отходящие от фазы, на которой появилось перенапряжение, и соединенные с ними последовательно заземленные элементы соответственно. При появлении междуфазных перенапряжений срабатывают соответствующие последовательно соединенные междуфазные элементы. Так при появлении перенапряжений между фазами срабатывают соответствующие последовательно и параллельно соединенные высоконелинейные резисторы 1 или 3. The device operates as follows. When phase-to-ground overvoltages occur, nonlinear elements are triggered, departing from the phase at which the overvoltage appeared, and the grounded elements connected to them in series, respectively. When interphase overvoltages occur, the corresponding series-connected interphase elements are triggered. So when overvoltages appear between the phases, the corresponding series and parallel connected highly non-linear resistors 1 or 3 are triggered.

Использование предлагаемого изобретения позволяет стабильно ограничивать грозовые и коммутационные перенапряжения фаза-земля и фаза-фаза до уровней, определяемых вольтамперными характеристиками высоконелинейных резисторов, что улучшает защитные характеристики устройства. The use of the invention allows to stably limit thunderstorm and switching phase-to-ground and phase-phase overvoltages to levels determined by the current-voltage characteristics of highly non-linear resistors, which improves the protective characteristics of the device.

Claims

A device for surge protection of multiphase circuits, containing highly linear non-linear resistors connected between each phase of the circuit and ground, characterized in that it has four pairs of highly connected non-linear resistors in each phase located along the edges of the tetrahedral pyramid from the top to the base, the connection points of the upper and lower highly non-linear resistors are connected in pairs in each of the phases, and the formed two connection points in each of the phases are connected according to the polygon scheme, at The conductors for connecting between two adjacent phases are located in the plane of their lateral sides, and the conductor for connecting the two extreme arranged in a series of phases passes inside the pyramids of the phases located between the extreme phases, while the remaining voltage at the rated discharge current of each of the upper highly non-linear resistors refers to the remaining voltage at the rated discharge current of each of the lower highly non-linear resistors as