Устройство для защиты от перенапряжений

 

Оп-ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиин

Социалистическин

Республик

««853728 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29. 12. 75 (21) 2305095/24-07 с присоединением заявки РЙ— (23) Приоритет—

{51)М. Кл.

Н 01 Т 1/02

Гесудлрстевнный квинтет

СССР во делам наобретеннй н вткрытнй

Опубликовано 07.08.81" Бюллетень М 29

Дата опубликования описания 10.08.81

{53) УДК 621.316, .933(088.8) P.Ï.Áðàãèíñêèé, А.И.Бронфман, В.С.Гуденко, С.«В.Коваленко, Э.З.Финкель и Л.P.Øêóíäèí

1 (72) Авторы изобретения

Научно-исследовательский проектно-технологическйй.институт

1 электрокерамических изделий и Всесоюзный научноисследовательский проектно-конструкторский и. технблагический

«,,/ институт кабельной промышленности (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты; изоляции оборудования станций и подстанций и линии электропередачи пе-ременного и постоянного тока от атмосферных и коммутационных перенапряже5 ний .

Известны вентильные разрядники, включающие искровые промежутки и собранные в колонну последовательно

10 соединенные нелинейные резисторы, заключенные в изоляционный корпус (1).

В таких разрядниках изоляционные трубы или корпуса выполнены из фарфора нли бакелита, т.е. являются жесткими, так что между резисторами колон- ны и стенками корпуса существует зазор.

Недостатком известных устройств является то, что в колонне резисторов, размещенных с зазором. в изоляционном корпусе, при перекрытии по боковой поверхности одного из резисторов происходят вследствие ионизации воздуха около остальных резисторов распространенные перекрытия на всю колонну в целом. Поэтому в таких устройствах выход из строя одного резистора приводит к выходу из строя устройства в целом. Это сникает величину допустимого тока через колонну резисторов и увеличивает необходимое количество параллельно включенных колонок в защитном устройстве.

Известно устройство для защиты от перенапряжений, содержащее собранные в колонну последовательно соединенные высокорелейные резисторы, установленные в изоляционном корпусе 121.

Применение в качестве характерного элемента высоконелинейных резисторов позволяет выполнить защитное

I устройство без последовательных искровых промежутков, Достоинством таких защитных устройств являются . улучшенные защитные и габаритно-весовые показатели. Однако такие уст25

3 853728 ройства характеризуются рядом недостатков. Одним недостатком является относительно низкая импульсная пропускная способность высоконелинейных резисторов, обусловленная прово5 димость их боковой поверхности, которая приводит к перекрытию резисторов уже при импульсных токах в 1,52 кЛ. Другой недостаток связан с необходимостью отвода тепла от резисторов, постоянно подключенных к напряжению сети. При размещении колонны резисторов в иволяционном корпусе иэ фарфора или пластика ухудшается теплоотдача резисторов

15 вследствие воздушного зазора между резисторами и корпусом (обычно

2-3 мм) и относительно толстой стенки изоляционного корпуса (по технологическим причинам толщина стенки кор- 20 пуса не может быть меньше 3-5 мм).

Поэтому термическая устойчивость устройства, состоящего из высоконелинейных резисторов без последовательно включенных искровых промежутков, оказывается относительно невысокой, что приводит к необходимости уменьшения тока, протекающего через резисторы в длительном рабочем режиме.

Последнее возможно в результате уве- 30 личения сопротивления резисторов, что означает ухудшение защитных характеристик устройства.

Недостатком этого устройства является также возможность перекрытия 35 всей колонны высоконелинейных резисторов ири перекрытии одного из резис" торов колонны.

Наиболее близким ио технической сущности к предложенному устройству 40 является устройство для защиты от перенапряжений, содержащее собранные в колонну нелинейные резисторы, установленные в изоляционном корпусе, плотно охватывающем их боковые поверхности (3 1.

Однако такое выполнение блока нелинейных резисторов не обеспечивает достаточного теплоотвода иэ-эа толс50 тых стенок корпуса и применения лишь для устройств с последовательно включейными искровыми промежутками.

Цель изобретения — улучшение защитных характеристик.

Это достигается тем, что известное устройство для защиты от иеренанряжений, содержащее собранные в колонну нелинейные резисторы, установленные в

4 изоляционном корпусе, плотно охватывающем их боковые поверхности, снабжено установленными между резисторами металлическими дисками, диаметр которых выбран равным максимальному диаметру резисторов, образующими герметичные соединения с корпусом, выполненным из термоусаживающегося материала, например тератена, Известно, что термоусаживающиеся материалы представляют собой полимерную композицию, например полиэтилен, которая (будучи предварительно подвергнута облучению — лучами или ускоренными электронами и раэдуву) обладает способностью к уменьшению размеров при нагреве 1,5-2 раза ° Трубки из такого материала обладают способностью плотно обжимать поверхности тел, помещенных внутри них. Таким образом, предлагаемое выполнение изоляционного корпуса защитного устройства иэ термоусаживающего материала обеспечивает плотный охват корпусом колонны резисторов. При этом в результате устранения воздушного зазора между резисторами и изоляционным корпусом и вследствие малой толщины корпуса (1-2 мм} сводится к минимум его

E тепловое сопротивление, что повышает термическую устойчивость устройства.

Поскольку резисторы, выполненные из керамического материала, характеризуются определенным разбросом ио диаметру, наличие между ними металлических дисков, имеющих диаметр не менее максимального диаметра резисторов, обеспечивает герметичное отделение одного резистора колонны от другого, препятствуя распространению перекрытия от одного иэ резисторов на соседние.

Экспериментальные исследования показали, что плотное обжатие термоусалжвающимся корпусом колонки резисторов препятствует перекрытию по боковой поверхности резисторов и повышает тем самым импульсную пропускную способность резисторов 1,5-!,8 раза.

На чертеже представлен общий вид чстройства.

Устройство имеет высоконелинейные резисторы 1, разделенные металлическими дисками 2 и помещенные в изолирующий корпус 3 из термоусаживающего,ся материала, и контакты 4 для под,вода напряжения.

5 8537

Корпус 3 плотно охватывает боковые поверхности резисторов 1, а также боковые поверхности металлических дисков 2, образуя в местах контактов резисторов герметичные соединения ° 5

Аксиальные усилия, возникающие вдоль колонны резисторов вследствие усадки термоусаживающегося корпуса, улучшают электрический контакт между отдельными резисторами в колонне. 10

При подключении устройства к электрической сети напряжение к колонне резисторов подводится посредством контактов 4. При появлении в электрической сети перенапряжения сопротив- 15 ление резисторов резко снижается, в результате чего происходит ограничение уровня перенапряжений на контактах 4.

В случае перекрытия одного из ре- 20 зисторов ионизации воздуха около остальных резисторов не происходит вследствие герметичного соединения в местах контактов резисторов l с дисками 2 и их электрическая прочность 25 не снижается. Поэтому перекрытие не распространяется на всю колонну резисторов. . В соответствии с экспериментальными и расчетными данными установлено, что в устройстве такой конструкции

28 6 улучшены защитные характеристики устройства и уменьшены его вес и габариты.

Формула изобретения

Устройство для защиты от перенапряжений, содержащее собранные в колонну нелинейные резисторы, установленные в изоляционном корпусе, плотно охватывающем их боковые поверхности, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения защитных характеристик, оно снабжено установленными между резисторами металлическими дисками, диаметр которых выбран равным максимальному диаметру резисторов, образующими герметичные соединения с корпусом, выполненным из термоусаживающегося материала, например тератена.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Шишман Д.В. и др. Вентильные разрядники высокого напряжения.-Л., 1971, с.154-167.

2.Патент США 11 3805114, кл. 317-61, 1973.

3. Патент ФРГ У 2638120, кл. 21 с 72, 1968 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 5687/29

Тираж 634 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4