Кабель высокого напряжения с основной изоляцией из сжатого газа

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (11) 542485 (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 23.09.74 (21) 2062849/07 (23) Приоритет — (32) 24.09.73 (31) Р 2347927.8 (33) ФРГ (43) Опубликовано06.01.77.Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 04.04.77 (51) М. Кл.

Н 01 В 9/06

Государственный намитет

Совета Министров СССР аа делам изааретений и открытий (53) УДК 621.316.67 (088.8) Иностранцы

Рольф Дюршнер и Вернер Леманн (ФРГ) (?2) Авторы изобретения

Иностранная фирма

"Сименс AI (ФРГ) (71) Заявитель (54) КАБЕЛЬ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

С ОСНОВНОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ ИЗ СЖАТОГО ГАЗА

i5

Известен кабель высокого напряжения с основной изоляцией из сжатого газа, содержащий внутренний проводник, поддерживаемый относительно коаксиально расположенной металлической оболочки с помощью воронкообразных изоляционных элементов, снабженных гальванически соединенными с внутренним проводником управляющими электродами в виде кольца с выпуклой криволинейной внешней поверхностью с профилем поперечного сечения, симметричным относительно прямой, проходящей через середину стороны, прилегающей к внутреннему проводнику, перпендикулярно оси последнего 11).

Такая конструкция обеспечивает надежную работу кабеля при передаче напряжения 110 кВ и 220 кВ, однако при более высоких напряжениях, превышающих 380 кВ, в изоляционных элементах возникает напряженность, превышающая максимально допустимую Это объясняется тем, что с ростом напряжения при симметричных управ- 25 ляющих электродах в воронкообразных изоляционных элементах возникает уплотнение электрических силовых линий поля и таким образом увеличение напряженности электрического поля в изоляционном элементе на половине управляющего электрода, обращенной в сторону закрепления изоляционного элемента на оболочке.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности.

Поставленная цель достигается тем, что кольцо имеет профиль поперечного сечения, асимметричный относительно прямой, проходящей через середину стороны, прилегающей к внутреннему проводнику, перпендикулярно оси последнего, при этом каждая точка, лежащая на внешней стороне сечения кольца на половине, обращенной в сторону закрепления .изоляционного элемента на оболочке, отстоит от внутренней стороны на расстоянии, меньшем, чем соответствующая ей точка другой половины сечения. При таком выполнении уменьшается сжатие равнопотенциальных линий1 что, в свою очередь, приводит к более равно542485 разряда.

Упраалягэ!ций электрод 4 имеет профиль поперечного сечения, асимметричный относительно нрямой 5, при этом каждая точка, лежащая на внешней стороне сечения кольца ка половине 6, отстоит от внутренней стороны 7 на расстоянии, меньшем, чегн соответствующая ей (т.е. расположенная на том же расстоянии эт прямой 5) точка другой половины 8 сечения.

Предпочтительно выполнять внешнюю поверхность электрода с непрерывно возрастающим радиусом кривизны. Этэ позволяет избежать вэзниккэаения эффектов тэчечногэ разряда и вместе с тем обеспечить а изоляционном элементе равномерное распределение поля без скачков потенциала.

Внешняя сторона поперечного сечения кольца 9 может иметь форму лэгарифми— ческой спирали, рациус которой рассчиаан в полярных к эрдинатах и= уравнению С Ф

Т=0 а, гце С! и г/ постоянные, или форму с:н""1л! о! получаемой из Ко синуса пнтагр..;л.,кэй криьэй ао Ф

r »

-j- kx 1 =

I я син»// ", нн ег ра/ нэй ткриаэй а разу;,н-.тат» построения а прямэуг-олькой системс ээрдинат с Осями, (,/» ) и f (А)

*! Z для w! коирэаанньь» значений х . K 8K можно видеть .а фиг. 2, сжатие раапэпотенциальных линий 1 0 уменьшается. мерному распределению напряжения в изоляционном элементе и тем самым повышает эксплуатационную надежность кабеля в целом.

На фиг, 1 изображен кабель высокого напряжения в разрезе; на фиг. 2 — участок изоляциэннэгD элемента с управляющим электродом идеальной формы; на фиг.3— управляющий электрод, фактический пример исполнения.

Кабель высокого напряжения с основной изоляцией из сжатого газа содержит внутренний проводник 1, металлическую оболочку 2 и изоляционные элементы 3 воронкэобразнэй формы с управляющими электродами 4, имеющими потенциал внутреннего проводника. Задачей управляющего электрода является пэ возмэжности равномернэс распределение электрического поля между внутренним проводником и оболочкой без возникновения эффектэа точечного

Приведенная на фиг. 3 форма выполнения управляющего электрода возникла в результате учета техники литья при изготовлении изоляционных элементов, учета электрических и механических факторов, имеющих место при эксплуатации кабеля.

В этом случае изоляционный элемент соединен не с проводником 1, а с управляющим электродом. При этом концы 11 изоляционного элемента, охватывающие управляюший электрод 4, должны обладать достаточной прочностью, чтобы выдержать асе нагрузки, возникающие при эксплуатации. Вследствие этого управляющий электрод выполняют грибовидной формы, при этом переход между внешней стороной 9 сечения управляющего электрода и параллельными сторона:ии 12 .и 13, расположенHbIMH под прямым углом к внутренней cTDроне 7, осуществляется через дуги 14 и

15 окружности, а внешняя сторона 9 имеет форму, соответствующую форме внеш- ней стороны управляющего электрода в .идеальном варианте.

Формула изобретения

1. Кабель высокого напряжения o осноаной .изоляцией из сжатого газа, содержащий внутренний проводник, поддерживаемый относительно коаксиальнэ расположенной металлической оболочки с помошью воронкообразных изоляционных элементов, каждый из которых на стороне, обращенной к внутреннему проводнику, снабжен соприкасающимся с последним управляющим электродом а виде кольца, по крайней мере часть внешней поверхности Kotopor o выполнена выпуклой криволинейной, о т л и— ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения эксплуатационнэй надежности, кольцо имеет профиль поперечнэго сечения асимметричный этносительнэ прямой, проходящей через середину стороны, прилегающей к внутречнему проводнику перпендикулярно оси последнего, при этом каждая точка, лежащая на внешней стороне сечения кольца на половине, обращенной а сторону закрепления изоляционного элемента на оболочке, отстоит or внутренней стороны на расстоянии меньшем, чегл соответствующая ей точка другой половины сечения.

2. Кабель высокого напряжения по п.1, отличающийся тем,что по крайней мере часть внешней поверхности электрода имеет непрерывно возрастаюший

542485

Фиг. 1 радиус кривизны от более широкой в поперечном сечении половины к более узкой.

3. Кабель высокого напряжения по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что внешняя сторона поперечного сечения кольца имеет форму логарифмической спирали, радиус которой рассчитан в полярнь х координатах по уравнению r = ot e

АЧ

4. Кабель высокого напряжения по пп.

1 и2, отличающийся тем, что внешняя сторона поперечного сечения кольца имеет форму спирали 5, получаемой из косинуса интегральной кривой

Х

f (x) = J 0,3t и синуса интегральной кривой х

,<м= —

Йп . Х

Й.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Me j S,rs0c1lika a М,Nobasashi8, Eeectr c poterr

1972,91, У 2, У9О-398.

542485 (0

Фиг. 2

Составитель Н. Борисова

Редактор В. Фельдман Техред А. Демьянова Корректор В, Зорина

Заказ 60 1 2/ 3 9 Тираж 952 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

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