Опорно-изоляционная конструкция аппарата высокого напряжения

 

Изобретение относится к высоковольтному электроаппаратостроению, в частности к конструкциям опорной изоляции разъединителей. Цель изобретения - повышение электрической прочности изоляционной конструкции при фазовых перенапряжениях и уменьшение материалоемкости и габаритов. На заземленном подножнике 1 смонтирована изоляционная конструкция 2, на которой установлены два тороидальных экрана 3 и 4. Электрическая прочность такой конструкции при фазовых перенапряжениях зависит от соотношения радиусов осевых линий высоковольтного тороида 3 (R) и заземленного тороида 4 (К„) (1-0,, где Н,, - расстояние по вертикали между осевыми линиями экранов; А 1,6 - 2,0. Высоковольтный экран расположен ниже нижнего уровня металлической арматуры верхнего изолятора , а заземленный экран подножника - вьше верхнего уровня металлической арматуры нижнего изолятора на величин у, равную л Hj, . , где В 0,5-0,7; Rj, - радиус осевой линии тороидальных экранов - заземленного и высоковольтного. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. § (Л 1C QD Ю О 01 ;о Ф11.1

СОЮЗ С08ЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5ц 4 Н 01 Н 31/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3956612/24 — 07 (22) 02.08.85 (46) 23.02.87. Бюл. 1Ф 7 (71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро по высоковольтной аппаратуре Великолукского завода высоковольтной аппаратуры и Ленинградский политехнический институт им.И.И.Калинина (72) Г.Н.Александров, А.И.Афанасьев, В.Л.Иванов, Ю.И.Трифонов и Э.Н.Якунин (53) 621.316.524(088.8) (56) Шинные опоры серии ШО-35-750 кВ.

Отраслевой каталог ° — 02.81.01-82.

И.: Информэлектро, 1982, с.4,5,7.

Афанасьев В.В., Якунин Э.Н. Разъединители. — Л.: Энергия, 1979, с. 24, 27, 194.

Александров Г.Н., Иванов В.Л.

Изоляция электрических аппаратов высокого напряжения. — Л.: Энергоатомиэдат, 1984, с.15-17.

Сергеев А.С. Выравнивание распределения напряжения вдоль изолирующей конструкции при помощи экрана. — Из- . вестия вузов, Энергетика, 1979, N- 3, с. 23-29. (54) ОПОРНО-ИЗОЛЯЦИОННАЯ КОНСТРУКЦИЯ

АППАРАТА ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к высоковольтному электроаппаратостроению, в частности к конструкциям опорной изоляции разъединителей. Цель изобретения — повьппение электрической прочности изоляционной конструкции при фазовых перенапряжениях и уменьшение материалоемкости и габаритов. На заземленном подножнике 1 смонтирована изоляционная конструкция 2, на котоÄÄSUÄÄ 1292059 А 1 рой.установлены два тороидальйых экрана 3 и 4. Электрическая прочность такой конструкции при фазовых перенапряжениях зависит от соотношения радиусов осевых линий высоковольтного тороида 3 (R,) и заземленного тороида 4 (К„) К„/К = А "(1-0,6 "s) где Н„ — расстояние по вертикали между осевыми линиями экранов; А — 1 6 — 2,0. Высоковольтный экран расположен ниже нижнего уровня металлической арматуры верхнего изолятора, а заземленный экран подножника— выше верхнего уровня металлической арматуры нижнего изолятора на величину, равную 6 Н, = BR где В . д

= 0,5-0,7; R, — радиус осевой линии тороидальных экранов — заземленного и высоковольтного. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

129?059

Изобретение относится к высоковольтному электроаппаратостроению и может быть конкретно использовано в конструкциях опорной изоляции разъединителей и шинных опор высокого напряжения.

Целью изобретения является повышение электрической прочности конструкции при грозовых перенапряжениях и уменьшение ее габаритов и материалоемкости.

На фиг.1 изображена опорно-изоля-, ционная конструкция (ОИК) электрического аппарата высокого напряжения, общий вид; на фиг.2 — зависимости

507-ных разрядных напряжений (u„ ) от радиуса заземленного тороида R„ при различных размерах высоковольтного тороида; на фиг.3 — функция отношений R /Н .

На заземленном подножнике 1 смонтирована изоляционная конструкция 2, на которой установлены два тороидальных экрана 3 и 4. Электрическая прочность такой конструкции при грозовых перенапряжениях зависит от соотношения радиусов осевых линий высоко= вольтного тороида 3 (R ) и заземлент

1 ного тороида 4 (R„}. Кривые 1, 1 для т= 0 5 мю 2 ° 2 Нт = 1,0 м, 3,3

1,5 м и различных расстояний между осевыми линиями тороидов Hg от ражены на фиг.2. Опыты проводят при положительной полярности грозового импульса формы 1,2/50 (кривые 1,2 и

3 — светлые точки) и отрицательной (кривые 1, 2 и,З вЂ” зачерненные точки).

При малых величинах Rä (фиг.2) разрядные напряжения при грозовых импульсах, отрицательной полярности меньше, чем при положительной. Это обусловлено тем, что при отрицательной полярности импульсов искровой разряд развивается не с отрицательно заряженного высоковольтного экрана, la с положительно заряженного экрана

1 подножника. Увеличение R„ при посто1 янных Н„ и Кт приводит к уменьшению разрядных напряжений положительной полярности. При этом существует опти,мальный радиус заземленного экрана опт подножника R„, при котором разрядные напряжения на положительной и отрицательной полярности импульса одинаковы опт

Отношение R„ /R, является функцией отношения R /Н„ (фиг.3), которая хорошо апроксимируется выражением

Нопт р Rт

= 1,a - - (1 — 0 6 вЂ,- -).

R. H, Ни

При практической реализации ОИК с данной экранной системой по канструк5 тивным соображениям возможны некотоочаг рые отклонения R„ /R, от оптимальных значений. Анализ показывает, что, если принять допустимым снижение разрядных напряжений конструкции на ЗЖ, то критерием выбора оптимальной системы экранов является соотношение

R /R = АНт/Н„(1 — 0,6 К,/Ни) где А = 1,6 — 2,0.

При использовании полимерных изоляторов необходимо ограничивать напряженность электрического поля в теле изолятора.

Для снижения напряженности, которая максимальна вблизи вершины ОИК, находящейся под высоким потенциалом, и вблизи вершины подножника, высоковольтный экран 3 следует устанавли25 вать йиже нижней металлической части вершины ОИК, находящейся под высоким потенциалом, а экран 4 подножника— выше верхнего уровня металлической арматуры нижнего изолятора, установ30 ленного на подножнике, соответственно на расстоянии а Н „ = BR „, где В = 0,5 — 0,7. В этом случае напряженность вблизи высоковольтного элек трода ограничена не менее, чем на 5 l95X от максимально возможного ограни чения, которое может быть получено с помощью применяемого экрана.

Использование изобретения позволяет уменьшить высоту ОИК на 10-157 и

40 тем самым уменьшить материалоемкость, а также повысить электрическую пронность ее при грозовых перенапряжениях.

Формула изобретения

1. Опорно-изоляционная конструкция аппарата высокого напряжения, выполненная в виде набора единичных изоляторов с металлической арматурой, подножника и двух тороидальных экранов — высоковольтного, установленного на вершине конструкции, и заземленного — на подножнике, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью повышения электрической прочности изоляцион. ной конструкции при грозовых перенап ряжениях и уменьшения ее материалоемкости и габаритов, указанные экраны

1292059

А"т/" н (1 P б т/" и ) R„/R, R„

b H(„ = Вк(„,) R т

Н и выполнены таких размеров, что соотношение между радиусами осевых линий экранов и расстоянием между осевыми линиями по вертикали выбрано в соответствии с соотношением радиус осевой линии заземленного экрана подножника, м; радиус осевой линии высоковольтного экрана, м; коэффициент, значение которого находится в диапазоне

1,6 — 2,0; расстояние по вертикали между осевыми линиями экранов.

2. Конструкция по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что высоковольтный экран расположен ниже нижнего уровня металлической арматуры верхнего изо-5 лятора, а заземленный экран подножника — выше верхнего уровня металлической арматуры нижнего изолятора на величину, равную где  — коэффициент, значение которого находится в диапазоне

0,5 — 0,7;

15 R — радиус осевой линии торои(nxf дальных экранов (заземленного или высоковольтного), м.

1292059

1,0

О г,о

Составитель В.Попова

Редактор О.Головач Техред П,Сердюкова Корректор M.Пожо

Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений И открытий

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

Заказ 278/52

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4