Высоковольтный электрический аппарат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >974440 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.10.80 (21) 2988416/24-07 (51) М. Кп.з

Н 01 Н 31/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР

fI0 делам изобретений и открытий (53) УДК 621 ° 316 °. 524 (088. 8) Опубликовано 151182. Бюллетень ¹42

Дата опубликования описания 15.11.82

Ленинградский политехнический институт им. М.И.Калинина и Научно-исследовательский институт производственного объединения

Уралэлектротякмаш" им. В.H.Ëåíèíà (71) Заявители (54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АППАРАТ

Изобретение относится к высоковольтным электрическим аппаратам, у которых для передач команд с потенциала земли на высокий потенциал применяются оптико-электронные системы управления.

Известны высоковольтные электрические аппараты с оптико-электрон.— ными системами управления, выполненные со световыми системами управления, у которых на высоком потенциале размещено приемное устройство, где располагаются элементы системы управления. Габариты и масса элементов системы управления на высоком потенциале таких, как конденсаторные батареи, источники питания и др., а также кожуха приемного устройства могут быть значительными (.1).

Наиболее близким к изобретениЮ по технической сущности является высоковольтный электрический аппарат, содержащий опорно-изоляционную конструкцию, блок управления с элементами оптико-электронной системы управления, расположенный на высоком потенциале, и кожух f2).

Однако за счет того, что элементы системы управления располагаются в блоке управления, габариты блока возрастают и поэтому увеличиваются ветровые нагрузки на опорную изоляцию в процессе эксплуатации. Конструкция блока получается сложной, так как необходим отдельный кожух для экранировки элементов оптикоэлектронной системы от силового тока аппарата, проходящего в непосредственной близости от элементов сис.темы управления.

Цель изобретения — упрощение кон струкции, повышение надежности и снижение ветровых нагрузок íà ol1opную изоляцию. Указанная цель достигается тем, что кожух для размещения элементов оптико-электронной системы управления выполнен в виде пустотелого тороида, который служит одновременно экраном для выравнивания электрического поля.

При проектировании электрических аппаратов учитывается нагрузка на

25 опорную изоляцию. Расчет нагрузки от давления ветра на поверхности конструктивных элементов производится по Формуле

-д

30 РВ> 0,613 10 Ч КФ Нн

974440 ния осуществляется от автономных источников 12 и 13 питания, Представленная на фиг. 2 схема оптико-электронной системы управления выключателем служит для передачи одной команды, например на отключение. Для передачи команды на включение имеется такая же схема (не изображена). На высоком потенциале элементы этих схем оптикоэлектронной системы управления расположены внутри кожуха, который выполнен в виде пустотелого тороида, служащего одновременно экраном для выравнивания электрического поля.

Обычно экраны в поперечном сечении имеют вид окружности, а изготавливаются они из стальных труб или труб из алюминиевых сплавов ° В выключателе типа ВНВ на 750 кВ диаметр экрана составляет 1500 мм. Для экрана применяются трубы 4 140 мм. Такие размеры имеет и кожух для размещения элементов оптико-электронной системы управления, поэтому кожух служит и экраном для выравнивания электрического лоля. В кожухе

6 имеются шесть люков, которые закрываются крышками 14. В кожухе б располагаются конденсаторы 10, источники 12 и 13 питания, собранные из батарей 15. Остальные комплектующие, расположенные на высоком потенциале, помещены на двух платах 1б.

С помощью резинового шнура 17 обеспечивается герметичность в местах соединения крьплек 14 с кожухом б, К кожуху подходят только световоды для передачи сигналов излучения к фотодиодам, а от кожуха отходят только провода к исполнительным магнитам, расположенным вне кожуха.

Такой кожух, одновременно служащий экраном для выравнивания электрического поля, обеспечивает защиту системы управления от электромагнитных иаводок, что упрощает конструкцию, повышает надежность аппарата и позволяет уменьшить его габариты на стороне высокого напряжения, что снижает ветровые нагрузки на опорную изоляцию. Для улучшения условий эксплуатации системы управления к кожухам могут быть подведены воздухопроводи для обдува внутренней полости кожухов воздухом.

Предлагаемое выполнение кожуха для размещения элементов оптикоэлектронных систем может быть применено в высоковольтных аппаратах с оптико-электронными системами управления, в оптико-электронных трансформаторах тока и т.д.

Изобретение позволяет упростить конструкцию, повысить надежность и уменьшить ветровые нагрузки на опорную изоляцию аппарата. Ветровые нагрузки для аппарата на 1150 кВ при где Р@„ - расчетная ветровая нагруз-, ка, Н, Y » скорость ветра, см/с, К - аэродинамический коэффициент соответствующего элемента, 5

S - площадь проекции конструктивного элемента на плоскость, перпендикулярную направлению ветра, см .

Ветровая нагрузка пропорциональ- tO на площади конструктивных элементов.

Так для электрического аппарата на

750 кВ при расположении элементов оптико-электронной системы управления в отдельном кожухе размерами

500 550.650 мм ветровая нагрузка на это приемное устройство при скорости ветра Ч = 40 м/с составляет 50 н.

На такую же величину увеличивается ветровая нагрузка и при расположении элементов оптико-электронной системы управления внутри блока управления как у прототипа за счет увеличения габаритов этого блока. Ветровая нагрузка на опорную изоляцию электрического аппарата не увеличивается, если на высоком потенциале кожух для размещения элементов оптико-электронной системы управления выполнить в виде пустотелого тороида, служащего .одновременно экраном для выравнива ния электрического поля. Экранами снабжаются все высоковольтные аппараты на напряжение выше 330 кВ. на фнг. 1 изображен полюс высоковольтного выключателя опорной кон- 351 струкции, общий вид, на фиг . 2 принципиальная схема оптико-электронной системы выключателя, на фиг. 3кожух, внутри которого расположены элементы оптико-электронной системы, 4О на фиг. 4 — разрез A-A на фиг. 3 °

На потенциале земли расположена рама 1, на которой установлена колонка опорных изоляторов 2. Для придания жесткости конструкции имеются растяжки 3. Сверху на колонке опорных изолятсров 2 располагается дугогасительное устройство 4. На высоком потенциале установлены экраны 5 для экранировки контактных систем Выключателя, кожух б, в котором размещены элементы оптико-электронной системы управления и который одновременно служит экраном для выравнивания наг:ðRæeíHoñTè электрического поля по опорной изоляции, Внутри колонки

55 опорных изоляторов 2 помещен стекловолоконный световод 7, служащий для передачи на высокий потенциал импульса излучения от источника 8, находящегося на потенциале земли. 60

На высоком потенциале расположен приемник 9 излучения, конденсатор

10, разряжающийся на обмотку 11 исполнительного магнита. Питание схемы оптико-электронной системы управле974440

ЙВО ЯОеенцицл предлагаемом выполнении кожуха для .расположения элементов оптико-электронной системы управления уменьшается на 50-80 H.

Экономический эффект составляет

1,5 тыс. руб. на выключатель 1150 кВ.

Формула изобретения

Высоковольтный электрический аппарат, содержаций опорно-изоляционную конструкцию, блок управления с влементами оптико-электронной систеЙм управления, расположенный на выеоком потенциале, и кожух, о т л ич а ю ц и и с я тем, что, с целью упрощения конструкции, повыаения надежности аппарата и снижения ветровых нагрузок, кожух для размецения элементов оптико-электронной систе5 ма управления выполнен в виде пустотелого тороида, который одновременно является экраном для выравнивания электрического поля. источники информации, tO лринятые во внимание при экспертизе

1; Карпенко Л.Н. Световые системы .управления высоковольтными выключателями. Л., "Энергия", 1977, с.5 6.

2. патент ГДР Р 74888, f5 кл. Н 01 Ь, 1970.

974440

Составитель В.Попова

Техред T.ôàíòà КорректорН.Король

Редактор М. Келемеш филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8721/70 Тираж 761 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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