ЗАЗЕМЛИТЕЛЬ Российский патент 1997 года по МПК H01R4/66 H02B1/16 

Изобретение относиться к классу высоковольтному аппаратостроению, а именно к высоковольтным заземлителям комплектных распределительных устройств с элегазовой изоляцией (КРУЭ).

Известны высоковольтные заземлители КРУЭ, содержащие герметичный корпус, подвижный заземляющий стержень и токосьемные скользящие контакты, предназначенные для заземления главной токоведущей части КРУЭ.

Однако в таких заземлителях отсутствует возможность подключения к главному токоведущему контуру КРУЭ, минуя цепь заземления заземлителя, что не позволяет обеспечить измерение сопротивления цепи главного токоведущего контура без вскрытия обьемов КРУЭ, контроль наличия напряжения на главном токоведущем контуре, контроль качества изоляции при измерении ЧР в процессе эксплуатации, провести градуировку КРУЭ по значению единичного импульсного заряда частичного разряда ( далее ЧР) при измерении ЧР и регистрацию импульсных переходных процессов в КРУЭ при перенапряжениях.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является обеспечение возможности измерения сопротивления цепи главного токоведущего контура КРУЭ без вскрытия обьемов КРУЭ перед вводом в эксплуатацию на месте монтажа и во время ремонтов, обеспечение возможности проведения градуировок КРУЭ по значению единичного импульсного заряда ЧР при измерении ЧР как при проведении испытаний с измерением ЧР, так и при измерении ЧР, так и при измерении ЧР в процессе эксплуатации, контроль наличия напряжения на главном токоведущем контуре и обеспечение регистрации импульсных переходных процессов в КРУЭ при перенапряжениях.

Для решения этой задачи в заземлителе, содержащем герметичный металлический корпус и подвижный заземляющий стержень, подвижный заземляющий стержень выполнен из двух изолированных друг от друга изоляционной прокладкой металлических частей, механически соединенных между собой, электрически соединенной с одной из частей и изолированной от другой посредством изоляционных втулок и шайб шпилькой, к которой одним концом подсоединен гибкий провод, другой конец которого подсоединен к вновь введенному изолятору, закрепленному на корпусе заземлителя.

В качестве гибкого провода может быть выбран экранированный кабель.

Для обеспечения электромагнитной согласованности подвижного заземляющего стержня и вывода проходного изолятора шпилька может быть электрически соединена с одним концом внутренней жилы экранированного кабеля, другой конец которой электрически соединен с выводом проходного изолятора, причем экран самого кабеля одним концом электрически соединен с частью подвижного заземляющего стержня, изолированной от шпильки, а другим с корпусом заземлителя.

Для контроля наличия напряжения на главном токоведущем контуре на корпусе заземлителя закреплен изолированный от него посредством изоляционных шайб металлический экран, на котором, в свою очередь, закреплен скользящий контакт, выполненный с возможностью касания подвижного заземляющего стержня.

Для повышения точности измерения сопротивления главного токоведущего контура КРУЭ путем исключения влияния соединитель ных проводов (измерение по мостовой схеме) шпилька электрически соединена с одним концом вновь введенного второго кабеля, другой конец которого электрически соединен с вновь введеным вторым проходным изолятором.

Для обеспечения возможности контроля качества изоляции в процессе эксплуатации путем измерения ЧР электрическим методом и (или) регистрации импульсных переходных процессов в КРУЭ подвижный заземляющий стержень заземлителя снабжен по крайней мере одним ферромагнитным сердечником, охватывающим его и расположенным между корпусом заземлителя и экраном.

На ферромагнитный сердечник может быть намотан по крайней мере один виток провода, который с одной стороны соединен с корпусом заземлителя, а другой с вновь введенным третьим проходным изолятором, закрепленным на корпусе заземлителя.

Часть подвижного заземляющего стержня, изолированная от шпильки, может быть выполнена из изоляционного материала, при этом отпадает необходимость в использовании изоляционной прокладки.

На фиг. 1, 2 представлен заземлитель по п. 1 формулы, на фиг. 3 - заземлитель по п. 4 формулы; на фиг. 4 заземлитель по пп. 5 7 формулы.

Заземлитель (фиг. 1) содержит герметичный металлический корпус 1, подвижный заземляющий стержень 2, рычажный механизм 3, тягу 4, вал 5 и токосьемные скользящие контакты 6, предназначенные для электрического соединения корпуса 1 и заземляющего стержня 2, который электрически соединяется с главной токоведущей частью КРУЭ (не показана). Подвижный заземляющий стержень 2 выполнен из двух металлических частей 7 и 8, соединенных между собой механически посредством шпильки 9 и изолированных друг от друга изоляционной прокладкой 10. Шпилька 9 соединена гибким изолированным проводом 11 с вновь введенным проходным изолятором 12.

На фиг. 2 более подробно показано соединение металлических частей 7 и 8, заземляющего стержня 2, где шпилька 9 электрически соединена с частью стержня 8 и изолирована от части стержня 7 посредством изоляционных втулок 13, 14 и изоляционной шайбы 15.

В качестве гибкого изолированного провода 11 может быть применен экранированный кабель (не показан), при этом внутренняя жила кабеля соединяется одним концом со шпилькой 9, другим с выводом проходного изолятора 12, экран кабеля присоединен одним концом к части стержня 7, другим к корпусу заземлителя 1.

На корпусе 1 заземлителя (фиг. 3) при помощи винтов 16 может быть закреплен металлический экран 17, изолированный от корпуса 1, посредством изоляционной шайбы 18, со скользящим контактом 19, выполненным с возможностью касания подвижного заземляюшего стержня 2.

Для повышения точности измерения сопротивления главного токоведущего контура КРУЭ путем исключения влияния соединительных проводов шпилька 9 может быть электрически соединена с вторым проходным изолятором 20 (фиг. 4) посредством кабеля 21.

Для обеспечения возможности контроля качества изоляции в процессе эксплуатации путем измерения ЧР электрическим методом и (или) регистрации импульсных переходных процессов в КРУЭ подвижный заземляющий стержень 2 (фиг. 4 ) может быть снабжен кольцевым ферромагнитным сердечником 22, расположенным между корпусом 1 и экраном 17 и охватывающим стержень 2. На сердечник 22 может быть намотан по крайне мере один виток провода 23, соединенного одним концом с корпусом 1 заземлителя, а другим с третьим проходным изолятором 24.

Часть 7 подвижного заземляющего стержня 2 может быть выполнена из изоляционного материала.

Работа заземлителя осуществляется следующим образом.

При вращении вала 5 (фиг. 1) через рычажный механизм 3 и тягу 4 перемещение передается заземляющему стержню 2, который соединяется с главным токоведущем контуром КРУЭ (не показано), при этом электрически соединенной с заземляемым элементом оказывается сначала часть 8 стержня 2, а затем при дальнейшем перемещении часть 7 стержня 2, посредством которой элемент заземляется через токосьемные контакты 6, соединенные с заземленным корпусом 1.

При контакте части 8 стержня 2 с заземляемым элементом 7 токоведущий контур КРУЭ электрически соединяется с проходным изолятором 12 посредством гибкого изолированного провода 11, что позволяет провести градуировку схемы измерения ЧР (например, системы диагностики изоляции КРУЭ) по значению единичного импульсного заряда ЧР, используя вывод проходного изолятора 12, и измерить сопротивление цепи главного токоведущего контура КРУЭ.

Измерение сопротивления цепи главного токоведущего контура КРУЭ можно производить по мостовой схеме, используя вывод проходных изоляторов 12 и 20, что повышает точность измерения.

Для уменьшения искажения градуировочных импульсов при градуировке схемы для измерения ЧР в качестве гибкого провода 11 применен экранированный кабель, а также между шпилькой 9 и гибким проводом (кабелем) 11 включено согласующее сопротивление (не показано).

В рабочем состоянии токоведущий контур КРУЭ находиться под высоким напряжением, заземлитель находится в отключенном положении. При этом на экране 17 наводиться потенциал, определяемый емкостью экрана 17 и части 8 стержня 2 относительно заземленного корпуса заземлителя. Наведенный потенциал регистрируется на выходе проходного изолятора 12, что позволяет контролировать наличие напряжения на главном токоведущем контуре КРУЭ.

При наличии в изоляции КРУЭ дефекта в ней возникают ЧР, вызывающие протекание импульсного тока через собственную емкость блока КРУЭ на заземленный корпус. Этот ток вызовет падение напряжения на части 8 стержня 2на которую надет охватывающий стержень 2 ферромагнитный сердечник 22. Это падение напряжения посредством провода 23 и проходного изолятора 24 будет регистрироваться измерителем ЧР, подключенным к выводу изолятора 24.

Если провод 23, один конец которого электрически соединен с выводом проходного изолятора 24, выполнить в виде по крайней мере одного замкнутого витка, охватывающего по крайней мере один сердечник и соединенного с заземленным корпусом 1, то система: часть 8 заземляющего стержня 2 с ферромагнитным сердечником 22 и замкнутым витком провода 23, один конец которого соединен с выводом проходного изолятора 24, а другой электрически соединен с заземленным корпусом 1, будет играть роль трансформатора, который обеспечит гальваническую развязку между высоковольтной цепью протекания импульса тока ЧР и измерительной цепью, что позволит повысить надежность работы измерителя ЧР, подключаемого к выводу проходного изолятора.

При выполнении части 7 заземляющего стержня 2 из изоляционного материала, отпадает необходимость в использовании изоляционной прокладки 9, втулок 13 и 14 и шайбы 15 при сохранении всех функциональных свойств.

Изобретение относиться к высоковольтному аппаратостроение, а именно к высоковольтным заземлителям комплексных распределительных устройств с элегазовой изоляцией. Сущность изобретения: при вращении вала через рычажный механизм и тягу перемещение передается заземляющему стержню, который соединяется с главным токоведущим контуром КРУЭ, при этом электрически соединенной с заземляемым элементом оказывается сначала одна часть стержня, а затем при дальнейшем перемещении другая часть стержня, посредством которой элемент заземляется через токосъемные контакты, соединенные с заземленным корпусом. При контакте первой части стержня с заземляемым элементом токоведущий контур КРУЭ электрически соединяется с проходным изолятором посредством гибкого изолированного провода, что позволяет провести градуировку схемы измерения частичных разрядов (ЧР) (например, системы диагностики изоляции КРУЭ) по значению единичного импульсного заряда ЧР, используя вывод проходного изолятора, и измерить сопротивление участка цепи главного токоведущего контура КРУЭ между двумя заземлителями. 7 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. Заземлитель, содержащий герметичный металлический корпус, подвижный заземляющий стержень, отличающийся тем, что подвижный заземляющий стержень выполнен из двух изолированных одна от другой изоляционной прокладкой металлических частей, механически соединенных между собой, электрически соединенной с одной из частей и изолированной от другой посредством изоляционных втулок и шайб шпилькой, к которой одним концом подсоединен гибкий провод, другой конец которого подсоединен к вновь введенному проходному изолятору, закрепленному на корпусе заземлителя. 2. Заземлитель по п. 1, отличающийся тем, что в качестве гибкого провода выбран экранированный кабель. 3. Заземлитель по п. 2, отличающийся тем, что шпилька электрически соединена с одним концом внутренней жилы экранированного кабеля, другой конец которой электрически соединен с выводом проходного изолятора, причем экран самого кабеля одним концом электрически соединен с частью подвижного заземляющего стержня, изолированной от шпильки, а другим с корпусом заземлителя. 4. Заземлитель по любому из пп. 1 3, отличающийся тем, что на корпусе заземлителя закреплен изолированный от него посредством изоляционных шайб металлический экран, на котором закреплен скользящий контакт, выполненный с возможностью касания подвижного заземляющего стержня. 5. Заземлитель по любому из пп. 1 4, отличающийся тем, что шпилька электрически соединена с одним концом вновь введенного второго кабеля, другой конец которого электрически соединен с вновь введенным вторым проходным изолятором. 6. Заземлитель по п. 4, отличающийся тем, что подвижный заземляющий стержень заземлителя снабжен по крайней мере одним ферромагнитным сердечником, охватывающим его и расположенным между корпусом заземлителя и экраном. 7. Заземлитель по п. 6, отличающийся тем, что на ферромагнитный сердечник намотан по крайней мере один виток провода, который с одной стороны соединен с корпусом заземлителя, а с другой с вновь введенным третьим проходным изолятором, закрепленным на корпусе заземлителя. 8. Заземлитель по п. 1, отличающийся тем, что часть подвижного заземляющего стержня, изолированная от шпильки, выполнена из изоляционного материала.