Устройство для защиты от перенапряжений

 

Назнзчение:изобретение относится к электроэнергетике и может быть использоИзобретение относится кэлектроэнергетике , а именно к аппаратам защиты изоляции линий электропередач от перенапряжений. Целью изобретения является повышение надежности работы устройства для защиты от перенапряжений путем ограничения действия на покрышку увлажняющих факторов, солнечной радиации и улучшения конвективного теплоотвода в прослойке, граничащей с поверхностью покрышки . На фиг.1 изображено устройство, в разрезе; на фиг.2 -сечение А-А на фиг.1;на фиг. 3- разрез кожуха и участка диэлектрического стержня; на фиг.4 - узел соединения диэлектрической распорки с кожухом. Колонка высоконелинейных резисторов 1 помещена в диэлектрический корпус 2 (покрышка ), армированный металлическими фланцами 3 на торцах. Герметизация внутренней полости корпуса осуществляется с вано для защиты линий электропередач от перенапряжений Сущность; Для повышения эксплуатационной надежности ограничителей перенапряжений применена защита корпуса, в котором размещены колонки высоконелинейных резисторов, от воздействия солнечной радиации и увлажняющих факторов, по меньшей мере, двумя диэлектрическими кожухами, установленными на опоре снаружи диэлектрического корпуса, при этом корпуса аксиально смещены и выполнены в виде усеченных конусов , угол конусности которых составляет 25-35°. 1 з.п.ф-лы, А ил., 1 табл. помощью металлических крышек 4„ Свободное пространство между коленкой ГТРГ- внутренней поверхностью покрышки 2 может быть заполнено кварцевым песком 5 или другим теплопроводящим диэлектриком . Кожухи 6 крепятся к диэлектрическим стержням 7. Для придания устойчивости и жесткости кожухи 6 могут быть дополнительно прикреплены к опоре (не обозначена ), образованной стержнями 7 и распорками 8. Стержни 7 закрепляются, к боковой поверхности фланцев 3, например, путем болтового соединения. Для обеспечения механической жесткости конструкции необходимо вмонтировать как минимум три стержня. Корпус 2 изготавливается из фарфора или полимерного материала, например из кремнийорганической резины: боковая поверхность корпуса может быть выполнена гладкой или ребристой. & И СО «А ю ел ел 00

СО!ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 01 С 7/12.ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4887006/21 (22) 31.10.90 (46) 30.04.93. Бюл. N 16 (71) Научно-исследовательский институт энергетики и автоматики ЛН УЗССР (72) С.Султанов, А.КЛОлдашев, В.И.Исламова и A.Ñ.Kóäðàòèëëàeâ (56) Патент СССР М 1186091, кл. Н 01 С 7/12, 1985..

Авторское свидетельство СССР й- 1467638; . Н 01 С 7/12, 1909. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ (57) Назначение:изобретение относится к электроэнергетике и может быть использоИзобретение относится к электроэнергетике, а именно к аппаратам защиты изоляции линий электропередач от перенапряжений.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства для защиты от перенапряжений путем ограничения действия на покрышку увлажняющих факторов, солнечной радиации и улучшения конвективного теплоотвода в прослойке, граничащей с поверхностью покрышки.

На фиг.1 изображено устройство, в разрезе; на фиг.2- ссчение А-А на фиг.1;на фиг.

3- разрез кожуха и участка диэлектрического стержня; на фиг.4 — узел соединения диэлектрической распорки с кожухом.

Колонка высоконелинейных резисторов

1 помещена в диэлектрический корпус 2 (покрышка), армированный металлическими фланцами 3 на торцах. Герметизация внутренней полости корпуса осуществляется с

„„5U,, 1812558 Al вано для защиты линий электропередач от перенапряжений Сущность; Для повышения эксплуатационной надежности ограничителей перенапряжений применена защита корпуса, в котором размещены колонки высоконелинейных резисторов, от воздействия солнечной радиации и увлажняющих факторов, по меньшей мере, двумя диэлектрическими кожухами, установленными на опоре снаружи диэлектрического корпуса, при этом корпуса аксиально смещены и выполнены в виде усеченных конусов, угол конусности которых составляет

25-35 . 1 з.п.ф-лы, 4 ил., 1 табл. помрщь10 металлических крышек 4„Ceoбодное пространство между колонкой 1 и---. ф внутренней поверхностью покрышки 2 может быть заполнено кварцевым песком 5 или другим теплопроводящим диэлектри- р ком. Кожухи 6 крепятся к диэлектрическим стержням 7. Для придания устойчивости и жесткости кожухи 6 могут бцть дополнительно прикреплены к опоре (не обозначе- И на), образованной стержнями 7 и (Я распорками 8. С0 стержни 7 закрепляются к боковой поверхностй фланцев 3, например, путем болтового соединения. Для обеспечения механической:жесткости конструкции необ} ходимо вмонтировать как минимум три стержня.

Корпус 2 изготавливается из фарфора или полимерного материала, например из кремнийорганической резины: боковая по.верхность корпуса может быть выполнена гладкой или ребристой.

1812558

Диэлектрический кожух 6 выполняется тах коэффициента теплоотдачи и скорости тонкостенным, например, из кремнийорга- воздуха в прослойке с S = 10-50 мм и Н = нической резины или полипропилена. Диэ- =300-1000 мм. лектрический стержень 7 и распорка 8 Относительно количества кожухов слеимеют основу стеклопластик 9 и покрытие 5 дуетуказать, что минимальное их количест10, например, из кремнийорганическай ре" во равно двум. Требуемое количество зины. кожухов для конкретного устройства апре- .

Кожух 6 на участке верхнего торца мо- деляется исходя из его высоты и указанной жет быть выполнен с цилиндрическим Gap- e материалах заявки высоты кожуха: Н = том для устойчивого крепления к стержню "0 300-500 мм, 7, Для этого на прилегающем к кожуху уча- Например, для ОПН/35; имеющего стке стержня делается углубление шириной строительную высоту 860 мм, при Н = 300 мм несколько меньше четверти его диаметра и число кожухов 6 равно двум, а для ОПН-330 высотой, обеспечивающей свободный вход У1, имеющего строительную высоту 4340 борта кожуха, Дополнительно кожух может "5 мм, с Н = 500 мм числа кожухов (c учетом. быть закреплен к стержню с помощью болта частичного перекрытия другдруга) буде рав11 (с потайной головкой). но девяти.

Соединение. распорки 8 с стержнем мо- Экспериментальная проверка эффек-жет быть осуществлен путем резьбовага со- тивнасти заявляемого устройства была проединения (фиг.2,3}, а са стенкой кожуха с 20 аедена приа . 0 (цилиндрический кожух) йомащью пазового углубления (фиг.4). Мес- 30 (так как это показано на фиг.1 и 3) и 45О, та сочленения .элементов 6;7,8 и головки проверка при а= 90 не имела физического болта 11 г6рметизйруются; например, само- смысла. вулканизирующимся компаундом типа КЛТ- Экспериментами не было выявлено заЗОМ. .:::: . 25 метной (более 1ОС) разницы в перегреве реВерхний кожух устанавливается так; что зисторав при а= 0-45О. его борт кольцевым зазором охватывает : . Вариант цилиндрических кожухов не фланец 3. Выполнение диаметра верхнего рассматривался потому,-что при этом отп -= . торца кожуха меньше вылета крышки 4 иск-: дает необходимость в стержнях и крепле— лючает прямое попадание атмосферных::30.. ние кожухов надо будет осуществлять осадков а промежуток между фланцем и ко-: непосредственно к карпусу2, что усложняет жухами;::::;;:... - -,::.: -- . .- .. канструкциюустрайс;ваиуменьшаетустойНижний торец нижнего кожуха н - .: чивасть положения кожухов. При этом кожуд ф а; .га:необ- хй надо будет выполнять разными па воздушного 35 диаметру, и ва время осадков капли влаги, Расстояние; стекая с внешней боковой поверхности кои 6ерхним жухав.малаго диаметра, мбгут попасть в патарцем фланца выбирается из условия иск- . ласть между боковой поверхностью корпуса лючения прямбго пападайия осадка и лучей : 2 и внутренней поверхностью кожуха 6, чта солнца на покрышку, -,.... 40. нежелательно из-за увлажняемости поверхДиаметрокружнаститорцев кожуха вы-. - "насти корпуса и снижения ега электричебирайтся TBKMM образОм, что ширина коль- : ской прочности. цевого зазора 3 между боковой йбверхностью йакрышки vi внутренней па-.. Вариант с а =45 ведет к некоторому верхностью борта кожуха; а также в месте 45 увеличению количества кожухов на единицу охвата нижнего верхним кожухом была 20- высоты устройства, т.е. к увеличению мате30мм. - . - . -- ::,: . ": - риалаемкасти. С другой стороны опыт эксВыбор Б меньше 20 мм уменьшает ка плуатации йзолятарав типа ПС-6-1(конус) с эффициент теплоотдачи через прослайку и углом раствора гладкой изоляционной детаскорость ваэдушного потока здесь. Выбор 50 ли 45 и типа ПФ-6-1 (колокол) с углом а=

S > 30 мм незначительно увеличивает эти =30 свидетельствуето там, что имеш-.а втапараметры и нецелесообразен па саобра- ройтип изоляцианйайдеталилучше пачасжениям габаритных И весовых харакири- ти самоачищаемос.ги поверхности стик уСтройства. Высота Н кожухов мажет изолятора от грязи(даждем, ветром) и высобыть в пределах 300-500 мм. При Н > 500 мм 55 кай ега электрической прочности. уменьшается коэффициент теплоотдачй и .. В связи с указанными обстоятельстваустойчивость кожухов. Прй Н < 300 мм ус- ми угол раствора кожухов принимался таложняетсясборкасистемы кожухови конст- ким, как это следует из фиг.1 и 3, т.е, рукция устройСтаа. Заключения, сделанные примерно 25-35 ; в этом абзаце, основываются на результа1812558

Устройство собирается следующим образом. Предварительно собирается система кожухов 6. Первым закрепляется к стержням 7 нижний кожух, При этом на стержень завинчивается распорка 8, а другой полу- 5 сферический ее конец путем вдавливания вводится в замкнутый паз кожуха (см.фиг„4), Потом на стержни надевается и закрепляется верхний кожух и т.д. Собранная таким образом система надевается на 10 покрышку 2 и посредством болтового соединения закрепляется к фланцам 3. После этого внутренняя часть устройства закрепляется верхней крышкой 4.

Устройство работает следующим: обра- 15 зо.и. При осадках капли дождя и снежинки попадают на наружную поверхность кожухов 6 и стекают вниз. Поверхность покрышки 2 и стержней 7 будет длительно сухой и обладать большой величиной сопротивле- 20 ния. В летний период солнечная радиация воздействует только на поверхностный слой кожухов и не будет оказывать влияние на покрышку. Температура прослойки между боковой поверхностью покрышки и внут- 25 ренней поверхностью кожухов за счет свободной вентиляции полости будет ниже, чем температура окружающего кожухов воздуха; Тем самым улучшится теплоотвод. от резисторов.:... 30 Для экспериментальной проверки заявляемого устройства исследовали (в летний . период) температуру резисторов ограничителя перенапряжений (см.таблицу) класса:

110 кВ. Кожуха 6 выполнялись из электра- 35 технического картона и имели высоту 300 мм. Снимали суточный график перегрева резисторов {измерение через каждые 1-2 часа работы) в зависимости от температуры окружающей среды Тс. Данные перегрева ре- 40 зисторов, приведенные в таблице, есть усредненные результаты для установившихся значений Т С.

Из таблицы следует, что окружение устройства для защиты от перенапряжений системой диэлектрических кожухов позволяет более чем в два раза уменьшить перегрев резисторов в районах с тропическим климатом.

Известно; что перегрев резисторов до

+ 5 С в длительном режиме приводит к уменьшению срока службы устройства менее, чем на 5 и можно не учитывать е расчетах.

Использование устройства для защиты от перенапряжений в сочетании с диэлект.рическими кожухами позволяет уменьшить перегрев резисторов и повысить срок их службы.

Ф о рмул а изобретения

1. Устройство для защиты от перенапряжений, содержащее цилиндрический диэлектрический кордус с внешними торцевыми крышками и размещенным внутри него набором высоконелинейных резисторов, отл и ч а ющее ся тем,что,с целью повышения надежности, оно снабжено размещенным на опоре набором диэлектрических кожухов, аксиально смещенных и соосно охватывающих диэлектрический корпус. при этом диэлектрические кожухи выполнены в виде усеченных корпусов, угол конусности которых составляет 25+35, 2, Устройство по пЛ, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что опора выполнена в виде симметрично расположенных вокруг диэлектрического корпуса диэлектрических стержней, торцами скрепленными с внешними торцевыми крышками.

1812558

6Q82

9ИЦ

Составитель (;-,Султанов

Техред КМоргентал Корректор М.Андрушенко

Редактор

8акез 1576 Тираж - Подписное

ВнИЙПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раущская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101