Устройство для защиты от перенапряжений

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к устройствам защиты от перенапряжений. Цель изобретения - увеличение надежности на счет повышения взрывобезопасности. Устройство состоит из изоляционного корпуса 1 с размещенными в нем параллельными колонками 2 высоконелинейного резистора, закрепленными на внутренней поверхности дополнительного цилиндра 3 с зазором 4 между корпусом 1 и дополнительным цилиндром 3. Внутри цилиндра 3 установлен основной изоляционный цилиндр 5 с центральным каналом 6 для выхода газа. Зазор 4 и пространство 7 заполнены электроизоляционным теплопроводным сыпучим материалом 8. Механическая прочность цилиндра 3 выбрана на порядок выше прочности основного цилиндра 5. Цилиндр 5 выполнен из упругого листового материала, свернутого внахлест и установленного враспор между колонками высоконелинейных резисторов. Дополнительный изоляционный цилиндр 3 выполнен из материала с теплопроводностью, эквивалентной теплопроводности сыпучего материала8. Колонки 2 закреплены на внутренней поверхности дополнительного изоляционного цилиндра 3. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты изоляции электрооборудования распредустройств высокого напряжения станций и подстанций переменного и постоянного токов от атмосферных и коммутационных перенапряжений. Целью изобретения является увеличение надежности за счет повышения взрывобезопасности устройства для защиты от перенапряжений. На фиг. 1 показано устройство для защиты от перенапряжений, продольный разрез; на фиг. 2 то же, поперечное сечение. Устройство для защиты от перенапряжений состоит из цилиндрического изоляционного корпуса 1 с размещенными в нем параллельными колонками 2 высоконелинейными на внутренней поверхности дополнительного цилиндра 3, размещенного во внутренней полости корпуса 1 коаксиально ему с зазором 4 между корпусом 1 и дополнительным изоляционным цилиндром 3. Внутри изоляционным цилиндром 3. Внутри изоляционного цилиндра 3 установлен основной изоляционный цилиндр 5, образующий центральный канал 6 для выхода газа. Зазор 4 между стенкой корпуса 1 и дополнительным цилиндром 3 и свободное пространство 7 между основным 5 и дополнительным 3 цилиндрами заполнено электроизоляционным теплопроводным сыпучим материалом 8. Изоляционный корпус 1 снабжен фланцем 9 и герметизирован металлическими крышками 10. Крышки 10 выполнены с центральными отверстиями, которые закрыты предохранительными клапанами 11. Основной цилиндр 5 выполнен из упругого листового материала, свернутого внахлест (фиг. 2), и установлен враспор между колонками высоконелинейного резистора. В качестве дополнительного изоляционного цилиндра 3 могут применяться цилиндры, полученные намоткой кремнийорганических или лавсановых нитей с пропиткой их органическими, например эпоксидными смолами. Для увеличения теплопроводности таких цилиндров в состав смолы вводят различные добавки, например кварцевый песок, нитрит бора и др. Устройство для защиты от перенапряжений работает следующим образом. В нормальном эксплуатационном режиме на устройство воздействует рабочее напряжение сети. При возникновении перенапряжений в сети устройство их ограничивает до заданной величины в соответствии с вольт-амперной характеристикой. Если произошло повреждение колонки 2 резистора внутри изоляционного корпуса 1, которое перешло в горение дуги тока короткого замыкания, то в пространстве, где горит дуга, начнет резко возрастать давление. Это давление раскаленных газов воздействует на дополнительный цилиндр 3 и на цилиндр 5 для выхода газов. Последний быстро разрушается (сминается) освобождая для расширения газов и горения дуги полость канала, которую он ограничивал. Поскольку этот канал имеет непосредственный выход к предохранительным клапанам 11, последние, когда давление достигнет уровня их срабатывания, приходят в действие и сбрасывают давление внутри дополнительного цилиндра 3 наружу. Дополнительный цилиндр 3, имеющий прочность в 10 и более раз выше, чем прочность цилиндра 5, предохраняет изоляционный корпус 1 от воздействия давления и непосредственного касания раскаленных газов и, как следствие, от взрывного разрушения. Это позволяет выполнить изоляционный корпус 1 с уменьшенной прочностью, что удешевляет конструкцию устройства. Дополнительный цилиндр 3, выполненный из материала, например кремнийорганического, эквивалентного по теплопроводности сыпучему теплопроводному материалу, заполняющему зазор 4 между ним и корпусом 1, не оказывает отрицательного влияния на отвод тепла от колонок 2 резистора. В устройствах для защиты от перенапряжений на высокие классы напряжений, имеющих большую длину изоляционного корпуса, внутренняя часть устройства может быть выполнена в виде отдельных блоков описанной конструкции, а места стыков блоков стягиваются перемычками. Применение предлагаемой конструкции устройства для защиты от перенапряжений позволит повысить его надежность за счет увеличения взрывобезопасности.

Формула изобретения

1. Устройство дя защиты от перенапряжений, содержащее высоконелинейный резистор, выполненный в виде параллельно установленных колонок, размещенных в цилиндрическом изоляционном корпусе между корпусом и расположенным коаксиально корпусу основным изоляционным цилиндром, образующим центральный канал для выхода газа, и электроизоляционный теплопроводный сыпучий материал, заполняющий пространство между внутренней стенкой корпуса и основным изоляционным цилиндром, отличающееся тем, что, с целью увеличения надежности за счет повышения взрывобезопасности, оно снабжено дополнительным изоляционным цилиндром, установленным коаксиально корпусу между указанными колонками высоконелинейного резистора и внутренней стенкой корпуса с зазором по отношению к ней, причем механическая прочность дополнительного изоляционного цилиндра выбрана по крайней мере на порядок выше прочности основного изоляционного цилиндра. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что основной изоляционный цилиндр выполнен из упругого листового материала, свернутого внахлест, и установлен враспор между колонками высоконелинейного резистора. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительный изоляционный цилиндр выполнен из материала с теплопроводностью, эквивалентной теплопропроводности указанного сыпучего материала. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что колонки нелинейного резистора закреплены на внутренней поверхности дополнительного изоляционного цилиндра.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2