Подвесной тарельчатый изолятор

 

ПОДВЕСНОЙ ТАРЕЛЬЧАТЫЙ ИЗОЛЯТОР для электропередачи переменного тока высокого напряжения, содержащий изолирующую деталь, арматуру в виде шапки и стержня и нагревательный элемент для подогрева nosepXHOctM изолятора , отличающийся тем, что, с целью снижения расхода элект роэнергии на подогрев, нагревательный элемент выполнен в виде {эандажа из магнитотвердого материала, надетого на шапку изолятора. W

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3m Н 01 В 17/54

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3260457/24-07 (22) 09.03.81 (46) 30,03.83. Бюл. М 12 (72) П. Н. Бычков, В. Г. Казеев

Я. Ф. Колесников, Г. E. Куртенков и

В. Я. Ушаков (53) 621.315(088.8) (56) 1. Абрамов В. Д. и др. Эксплуатация изоляторов высокого напряжения, "Энергия", 1976, с. 104-110.

2. Патент Великобритании

М 1014624, кл,. Н 01 В 17/54, 1965.

„„SU„„1.008 01 . A (54) (7) ПОДВЕСНОЙ ТАРЕЛЬЧАТЫЙ ИЗОПЯТ0Р для электропередачи переменного тока высокого напряжения, содержащий изолирующую деталь, арматуру в виде шапки и стержня и нагревательный элемент для подогрева поверхности изолятора, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода элект роэнергии на подогрев, нагревательный элемент выполнен в виде бандажа из магнитотвердого материала, надетого на шапку изолятора.

1 100

Изобретение относится к электро- "

I, технике, в частности к изоляции линий электропередачи переменного тока высокого напряжения, проходящих в районах с загрязненной атмосферой.

Известны высоковольтные изоляторы, содержащие два электрода и изолирующий элемент с нанесенной на его поверхность полупроводящей глазурью.

Назначение полупроводящей глазури заключается в выделении тепла на поверхности изолятора при приложении напряжения и предохранении таким оЬразом изолятора от выпадения на него росы или тумана 1 1) .

Однако в условиях интенсивных химических загрязнений и приювоздействии солнечной радиации полупроводящая глазурь теряет свои свойства в течение 1,5-2 лет, т.е. для поддержания работоспособности такого метода защиты изоляторов от увлажнений необходима замена изоляторов через 1,5-2 года, что экономически нецелесообразно. Кроме того, полупроводящие глазури имеют отрицательный температурный коэффициент сопротивления, что приводит к перегреву изоляторов при высоких температурах окружающего воздуха и недостаточному нагреву при низких температурах.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является изолятор с нагревательным элементом в виде стержня или шайб из сегнетоэлектрического материала, заключенным между арматурой изолятора. (1ри помещении такого же изолятора в переменное электрическое поле в сегнетоэлектрике происходит тепловыделение за счет периодической переориентации доменов. Тепло, выделяющееся в сегнетоэлектрике, нагревает тело изолятора и его поверхность,предотвращая выпадение росы и тумана.

Данный изолятор обладает большей стаЬильностью свойств материала нагревательного элемента, имеет больший срок службы, чем изоляторы с полупроводящей глазурью. Кроме того, благодаря соответствующему подЬору точки Кюри сегнетоэлектрического материала при высоких температурах окружающего воздуха, когда вероятность выпадения росы и тумана мала, нагрев изолятора отсутствует, что

35 ер

55 неоправданно большому расходу энергии на нагрев изоляторов. Наличие поверхностей сопряжения сегнетоэлектрического материала с фарфором, параллельных силовым линиям поля, снижает надежность работы изолятора.

Кроме того, при использовании таких изоляторов на воздушных линиях электропередачи включение между высоковольтным (провод) и заземленным (траверса опоры) электродами элемента с высокой диэлектрической проницаемостью (E не менее 104) увеличивает поперечную емкость воздушной линии электропередачи (емкость только одного изолятора класса 110 кВ с сегнетоэлектрической вставкой составляет не менее 1000 пф), что приводит к повышению напряжения на приемном конце линии (емкостной эффект), снижает пропускную способность линии за счет протекания емкостных токов.

Цель изоЬретения — снижение расхода электроэнергии на обогрев изолятора и повышение надежности его работы.

Указанная цель достигается тем, что в подвесном тарельчатом изоляторе для электропередачи переменного тока высокого напряжения, содержащем изолирующую деталь, арматуру в виде шапки и стержня и нагревательный элемент для подогрева поверхности изолятора, последний выполнен в виде бандажа из магнитотвердого материала, надетого на шапку изолятора.

На четреже схематически показан подвесной тарельчатый изолятор.

Изолятор содержит изолирующий элемент 1,выполненный в форме тарелки, арматуру в виде шапки 2 и штыря 3 и нагревательный элемент

4, выполненный в виде бандажа из магнитотвердого материала, надетого на шапку 2.

Во время работы изолятора при увлажнении его поверхности между арматурой 2 и Д (осоЬенно при ее

8801 улучшает тепловую устой чивост ь изолятора (2) .

Однако тепловыделение в сегнетоэлектрическом материале происходит непрерывно до тех пор, пока к изолятору приложено переменное напряжение и температура материала не превышает точки Кюри . не только при росе или тумане, но и при сухой по1ф верхности изолятора. Это приводит к

1008801

Составитель В. Подъячев

Техред М. Гергель, Корректор М. Коста

Редактор !О. Ковач Заказ 2j48/62 Тираж 701

ВНИИ!1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул . Проектная, 4

3 загрязнении) протекает ток утечки, который создает переменное магнитное поле, перемагничивающее магнитотвердый материал нагревательного элемента 4. В результате в указанном элементе 4 выделяется тепло, вследствие. чего слой воздуха, obeoлакивающий нагревательный элемент 4, нагревается. Поскольку каждый подвесной тарельчатый изолятор, используемый на линии электропередачи, вхо дит в гирлянду однотипных изоляторов, то воздух во внутренней полости расположенного выше (смежного с данным) изолятора и поверхность полости также нагреваются, что приводит к равномерной подсушке данной поверхности. Таким образом, путь для тока утечки прерывается, величина тока снижается и магнитное поле, создаваемое им, ослабляется до такой степени, что нагрев изолятора прекращается.

Величина выделяемой тепловой энергии и, следовательно, повышение температуры окружающего изолятор воздуха зависит от- материала и размеров нагревательного элемента 4, а также от величины тока утечки.. Так, при изготовлении нагревательного элемента из сплава !0НД-4 для размеров изолятора типа ПФС-Г и при толщине стенок нагревательного элемента 2 см ток утечки в 10 мА обеспечивает тепловую мощность нагревательного элемента, равную 20 Вт. Этого достаточно для повышения температуры прилежащего к изолятору воздуха на

7- 10 С, причем в отличие от протоо типа выделение тепла происходит непостоянно, а лишь при увлажнении изолятора, т.е. расход энергии на обогрев изолятора снижается по сравнению с прототипом в 5-10 раз.

Предлагаемый изолятор в отличие от известного, не содержит поверхностей сопряжения, параллельных силовым линиям поля, что дополнительно повышает его электрическую прочность.

Кроме того, использование предлагаемого устройства в гирляндах изоляторов повышает эксплуатационную-надежность линий электропередачи, пос1в. кольку в нем исключен отрицательный фактор - между проводом линии и траверсой опоры отсутствует элемент с высокой диэлектрической проницаемостью, тем самым снижена попереч15 ная емкость воздушной линии и, следовательно, повышена надежность и экономичность ее работы.

Таким образом,по сравнению с иэве стным предлагаемый изолятор и потреб- . ляет на обогрев энергии в 5-10 раз меньше. Кроме того, за счет отсутствия поверхностей сопряжения, параллельных силовым линиям поля, он более надежен в работе. Использование предлагаемого изолятора в высоковольтных передающих линиях повышает их эксплуатационную надеж30

Сравнение предлагаемого изолятора с известными, которые применяются в районах с повышенными загрязнениями и частыми осадками в виде рос и туманов (например, типа Пфб-Г и

ПФГ6- 1), показывает, что наличие нагревательного элемента повышает грязеразрядное напряжение. изолятора.

Следовательно, предлагаемый изолятор обладает высокой электрической проч40 ностью и его использование увеличивает надежность работы изоляции линий электропередачи в указанных районах.