Литература

1. Uman M.A. The Lightnin Discharge. Academic Press., Inc., 1987. Р.188.

2. Стекольников И.С. Молния. М.: Изд-во АН СССР, 1940. С.327.

3. Базуткин В.В. Техника высоких напряжений. Изоляция и перенапряжения в электрических системах. / В.В. Базуткин, В.А. Ларионов, Ю.С. Пинталь. М.: Энергоатомиздат, 1986. С.463.

Воронежский государственный технический университет

УДК 621.313

А. И. Зайцев, И. А. Чуриков

КОМПЕНСИРОВАННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ТОКА

НА БАЗЕ ПОЛНОСТЬЮ УПРАВЛЯЕМЫХ ПРИБОРОВ

Появление мощных запираемых тиристоров GTO, коммутируемых тиристоров с интегрированным управлением IGCT, мощных транзисторных ключей на базе биполярных транзисторов с изолированным затвором IGBT позволяет существенно повысить энергетические показатели в силовой преобразовательной технике.

Полностью управляемые приборы позволяют избавиться от главных недостатков устройств на базе однооперационных тиристоров, применение которых в мощных установках сопровождается потреблением реактивной мощности в размерах, пропорциональных степени регулирования выходного напряжения. Компенсация реактивной мощности таких преобразователей затруднительна и часто малоэффективна, ввиду сравнительно высокого быстродействия этих устройств.

Большие возможности для улучшения динамических и энергетических показателей предоставляет метод управления силовыми ключами с опережающими углами управления (-     0), что превращает эти устройства из потребителей в генераторы реактивной мощности (компенсационные преобразователи).

Существует возможность построения преобразователей, работа которых основывается на сочетании искусственной и естественной коммутации вентилей. Регулирование этих устройств возможно с поддержанием коэффициента сдвига первой гармоники тока по отношению напряжения (cos ₍₁₎ = 1) во всем диапазоне регулирования, в связи с чем такие преобразователи получили название компенсированных.

В условиях ограниченной мощности питающей сети, а также при отсутствии дефицита реактивной мощности в системе электроснабжения наиболее целесообразно осуществлять компенсированный режим. Следовательно, работа компенсированного преобразователя будет происходить без перетоков реактивной мощности между установкой и питающей сетью, а полная мощность будет определяться лишь двумя составляющими - активной мощностью и мощностью искажения.

В компенсированном преобразователе величина коэффициента искажения характеризует лишь относительное содержание высших гармоник, так как величина полного потребляемого тока из сети здесь является также функцией угла управления. Несмотря на падающий характер зависимости коэффициента мощности, работа компенсированного преобразователя в зарегулированном состоянии не будет вести к ухудшению качества энергии из-за снижения тока нагрузки.

Воронежский государственный технический университет

УДК 621.316.98

Ю.А. Перцев, Ю.В. Писаревский

СПОСОБ АКТИВНОЙ МОЛНИЕЗАЩИТЫ

Надежная и безопасная работа таких взрывоопасных объектов, как газохранилища и нефтехранилища, в значительной степени зависит от их защищенности по отношению к воздействию атмосферного электричества.

Широко используемые на большинстве объектов, так называемые «пассивные молниеотводы», не обеспечивают требуемой эффективности защиты объектов. Для решения этой проблемы необходимо использование «активных» молниеотводов, в основе устройства которых лежит применение накопителей и преобразователей энергии электрического поля молнии.

Известно, что на вероятность поражения молниеотвода электрическим разрядом молнии влияет потенциал активного молниеотвода. Авторами проведен опыт, в котором длинная искра создавалась при подаче на верхний электрод, выполненный в виде стержня, напряжения положительной полярности. Два нижних электрода, один из которых был заземлен, а другой изолирован от земли и на вершину которого подавалось напряжение различной полярности и амплитуды, имитировали защищаемые объекты. Длина разрядного промежутка для обоих электродов – 50 мм. При исследованиях использовалась положительная искра. По результатам экспериментов определялась вероятность поражения электродов при различных значениях напряжения, подаваемого на изолированный от земли нижний электрод. При отрицательной полярности напряжения и его значении 5 кВ, вероятность поражения изолированного от земли нижнего электрода составила 99 %, а при положительной полярности уменьшилась до 1 %.

Полученные исследования позволяют сделать вывод о целесообразности применения молниеотводов основанных на этом принципе.

Авторами предлагается конструкция молниеотвода автономного типа, использующая энергию атмосферного электричества. Устройство содержит накопители электрической энергии, приводимые в рабочее состояние во время грозы, и импульсный генератор. Лидер молнии, развивающий над объектом, заряжает накопительные блоки, которые при определенном наведенном напряжении с помощью разрядников соединяются последовательно, напряжение на них складывается и через импульсный генератор подается на стержень-молниериемник. Это приводит к возникновению встречного лидера, предопределяющий ориентировку разряда на молниеотвод.