Дата опубликоввння описания 05.09.79 Sa) УД,б21.З15 (088.8) В. И. Абдулов, В. Г. Аракелян, В. В. Афанасьев, И. М. Бортннк, А. JI. Виленчук, Б. Б. Качарава, А. А. Панов и Б, М. Сушков (72) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина, Всесоюзный электротехнический институт им. В. И. Ленина и Научно-производственное объединение "Электроаппарат" (7l) Заявители (54) ИЗОЛЯЦИОННЫЙ ЭЛЕМЕНТ ГАЗОНАПОПНЕН11ОГО

ВЫСОКОВОЛЬТНОГО УСТРОЙСТВА

Изобретение относится к высоковольтной технике, а именно к высоковольтным гаэонаполненным устройствам с коаксиальным расположением электродов, предназначенным для передачи и коммутации электрической энергии, например, элегазовые кабели, комплектные распределительные устройства.

Известны изоляционные элементы, которые применяют для секционирования объема газонаполненных устройств (1).

Известные элементы должны обладать не только механическими, но и разрядными характеристиками на уровне прочности чистогазового промежутка. Известные изоляционные элементы т5 выполнены из эпоксидного компаунда в виде тела вращения различной формы, сложность конфигурации которой определена требованиттми высокой механической прочности и необходимых разрядных характеристик. Для достижения 10 требуемой механической прочности этим элементам придана, например, конусная форма. С целью улучшения электрических характеристик применяются, в частности, экраны, залитые в.объем изоляционного элемента, в местах сопряжения с внешним и внутренним проводниками.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является элемент, который выполнен из литьевого компаунда в виде тела вращения, состоящего из трех частей, одна из которых предназначена для закрепления элемента во внешнем проводнике и выполнена .в виде кольца, вторая вЂ” предназначена для установки внутреннего проводника и выполнена в виде цилиндра, в объеме которого помещен экран сложной формы, и третья вЂ” сопряженная с первыми двумя частями, выполнена в виде тонкостенного конуса. Третья, конусная часть элемента, улучшая механические характеристики путем замены напряжений изгиба напряжениями сжатия или растяжения, ухудшает распределение электрического ноля за счет усиления его y внутреннего проводника в месте установки элемента. Применение второй части в виде цилиндра с залитым экраном сложной формы компенсирует это усиление электрического поля в незначительной степени (2).

684621

Целью изобретения является существенное улучшение распределения электрического поля в месте установки изоляционного элемента, повышение его разрядных и механических характеристик.

Для этого юоляционный элемент выполнен

s IвIIи де e тTеeIлIа e IвIрpа IщIIеeIнIиIMя, состоящего иэ трех частей, Первая часть выполнена в виде кольца и предназначена для закрепления элемента во фланцевом устройстве внешнего проводника. Вторая часть, предназначенная для фиксации внутреннего проводника и выполненная в виде двух усеченных, сопряженных основаниями конусов, позволяет глубоко деформировать электрическое поле, ослабляя его тангенциальную составляющую в 6 вЂ” 8 раз по сравнению со значением в чистогазовом промежутке за счет некоторого усиления электрического поля в области, удаленной от электродов (фиг. 2). Третья часть, сопряженная с первыми двумя частями, образована двумя соосными сферическими поверхностями. Необходимая деформация электрического поля достигается применением питьевых компаундов с диэлектрической проницаемостью

Я = 3,8 вЂ”:5 при следующих геометрических параметрах элемента (фиг. 1): а = 36

R=(0,4 + O l) d; r = (O 1<.о,о5) 1. 1 = {1 4 +

+ 0,2)d в диапазоне О/d = 2,5+3,5.

Данные геометрические параметры приводят к физическим условиям, предотвращающим зе развитие разряда по поверхности изоляционного элемента и в прилегающем к нему газовом промежутке.

На фиг. 1 изображен юоляциониый элемент, поперечный разрез в месте установки его в высоковольтном устройстве; фиг. 2 вЂ” сравнение зависимости коэффициента искажения поля на поверхности элемента от длины, образующей с аналогичной, приведенной к той же длине зависимостью в чистогазовом промежутке.

Изоляционный элемент 1 фиксирует внутрен. Е ний проводник 2 относительно внешнего электрода 3. Узел стыковки секций внутреннего проводника размещен внутри экрана 4.

Толщина стенки и величина выпуклости элемента, зависящие от величины рабочего давления газового диэлектрика, оказывают минимальное влияние на распределение электрического поля у внутреннего проводника, так как пересечение сферических поверхностей с внутренним проводником даже при отсутствии усеченных конусов происходит под углом, практически равным прямому.

Использование изобретения позволит получить разрядные характеристики элемента не ниже электрической прочности чистогазового промежутка и достичь необходимых параметров механической прочности при минимальных толщинах стенки элемента. Совокупность всех указанных признаков изоляционного элемента существенно повысит эксплуатационную надежность высоковольтных устройств.

Формула изобретения

Изоляционный элемент газонаполненного высоковольтного устройства, например, кабеля с коаксиальным расположением проводников, выполненный из литьевого компаунда с диэлектрической проницаемостью Ь= 3,8 вЂ”. 5 в виде тела вращения, состоящего из трех частей, одна из которых предназначена для закрепления элемента во внешнем проводнике и выполнена в виде кольца, вторая вЂ” предназначена для установки внутреннего проводника и третья вЂ” сопряжена с упомянутыми частями, отличающийся тем,что, с целью повышения разрядных и механических характеристик изоляционного элемента, вторая часть элемента выполнена в виде двух сопряженных oclIoBBHIIIIMH усеченных конусов с уг-. лом при вершине а = 36д, радиусом кром. . 9О

+o,os ки г, = (0,1 О о.у ) d и длиной L =(1,4+0,2) d а третья часть образована двумя соосными сферическими поверхностями, каждая из которых сопрягается с конусами радиусом R = (0,4 +

+ 0,1)d, при отношении диаметров внешнего и внутреннего проводников O/d = 2,5 вЂ”, 3,5, Источники информации, принятие во внимание при экспертизе

1. Патент CIIIA Х 3585270.

2. Патент США 11О 3652778.

684621 ига

Z=d ã

АУ

7 $ ÿ ô

Рие. Я

Редактор Ю. Челюканов

Заказ 5299/47

Тираж 923 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал П! !!! "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная. 4

Составитель Л. Бибергаль

Техред Л.Алферова Корректор . А, Гриценко

Изоляционный элемент газонаполненного высоковольтного устройства

Высоковольтный кабель с изоляцией из сжатого газа // 557421

Кабель высокого напряжения с вакуумной изолящией // 550684

Кабель высокого напряжения с основной изоляцией из сжатого газа // 542485

Способ производства высоковольтных газоизолированных систем коаксильных электродов // 471612

Электрический кабель высокого напряжения // 382358

Гибкий силовой кабель // 206660

Патент 162580 // 162580

Патент 153315 // 153315

Патент 152490 // 152490

Установка для содержания кабелей городских телефонных сетей под избыточным газовым давлением // 2107962

Установка для содержания кабелей телефонных сетей под избыточным газовым давлением // 2133513

Изобретение относится к области электротехники и касается эксплуатации силовых и телефонных кабельных линий, в частности линий, в которых для защиты от попадания влаги и контроля за герметичностью оболочек кабелей используется изолирующая газовая или воздушная среда под избыточным давлением

Способ защиты кабелей от воздействия атмосферы и устройство для его осуществления // 2145130

Изобретение относится к защите объектов от воздействия внешней агрессивной среды и может быть использовано при эксплуатации электрооборудования, в частности для защиты кабелей от вредного воздействия атмосферы

Установка для содержания телефонных и газонаполненных кабелей под избыточным давлением // 2171513

Изобретение относится к области электротехники и касается эксплуатации силовых кабелей и городских телефонных сетей, в частности линий, в которых для защиты от попадания влаги и контроля за герметичностью оболочек кабелей используется газорегулирующая газовая и воздушная среда под избыточным давлением

Способ и установка для разделения и/или осушки газовых смесей с помощью мембранных устройств // 2233698

Изобретение относится к аппаратуре для разделения и/или осушки газовых смесей, в частности воздуха, с помощью мембранных устройств

Газонаполненный кабель с заглушкой // 2420819

Изобретение относится к области конструирования кабельных конструкций, в том числе кабелей связи, содержащих в своем составе газонаполненные оболочки

Способ очистки изолированного газом высоковольтного устройства // 2443031

Изобретение относится к области электротехники и касается способа очистки изолированного газом высоковольтного устройства

Установка для содержания газонаполненных кабелей под избыточным давлением // 2056689

Изобретение относится к эксплуатации силовых и телефонных кабельных линий, в частности линий, в которых для защиты от попадания влаги и контроля за герметичностью оболочек кабелей используется изолирующая газовая среда под избыточным давлением

Способ содержания кабелей под постоянным избыточным давлением осушенного воздуха и устройство для его осуществления // 2098903

Центрирующий изолятор // 728167