Устройство для защиты от перенапряжений Советский патент 1983 года по МПК H01T5/04 

00

СП Изббретение относится к электро технике, а именно к аппаратам высокого напряжения, предназначенньом для защиты изоляции оборудования станций и подстанций и линий элект ропередач от атмосферных и коммута ционных перенапряжений. Известны вентильные разрядники, включающие искровые промежутки и собранные в колонну, последователь но соединенные нелинейные резисторы заключенные в фарфоровую покрышку С13. Вследствие наличия емкостных св зей между элементами разрядника и элементами разрядника на зем лю возникает неравномерность распр деления, напряжения по высоте разряд ника. В .результате отдельные резисторы оказываются более нагружен ными, мощность потерь на них возрас тает, происходит их более ранее старение и выход из строя. Известны разрядники, в которые для выравнивания напряжения по высо те разрядника применяются экраны, выполненные, например, в виде колец и шунтирующие конденсаторы С2. Применение конденсаторов для выравнивания напряжения по высоте . разрядника приводит к усложнению конструкции разрядника, -К ухудшению- его надежности и увеличению га баритов. С ростом класса напряжения аппарата резко возрастает количест во конденсаторов. Применение экранных колец для той же цели требует изготовления достаточно сложных по технологии исполнения конструктивны.х деталей .трубчатых колец и экранодержателей. Габариты колец достигают 3,5 м .что увеличивает размеры разрядника. Кроме того, экраны являются констру тивно мало надежными элементами. Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для защиты от перенапряжений, содержащее тюлый изоляционный цилиндр, установленный- в изоляционном корпусе, с образованием меж ду ними кольцевого зазора, в которо между высоковольтным и заземленным выводами вертикально расположены ко лонки -высоконелинейных резисторов, охваченных теплопроводным материалом З . Для различных номинальных напряжений число этих колонок выбирают различное,:но оно одинаково по всей высоте аппарата. Высота такого аппарата и резисторных колонок в нем : достигает нескольких метров. При такой высоте возникает явно выраженная неравномерность распределения напряжения вдоль колонок резис-торов вследствие влияния паразитных емкостных связей. В связи с этим отдельные резисторы оказываются более нагруженными, мощность потерь на них возрастает, происходит их более ранее старение и выход из строя. Так, дпя аппарата на 500 кВ, если не принимать традиционные меры выравнивания напряжения по высоте аппарата ( экраны и шунтирующие конденсаторы ), напряжение на верхних резисторах почти вдвое превосходит напршкение на нижних резисторах. Целью изобретения является повышение надежности работы, путем выравнивания распределения напряжения вдоль колонок. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для защиты от пе зенапряжений, содержащем полый изоляционный цилиндр, установленный в изоляционном корпусе с образованием между ними кольцевого зазора, в котором между высоковольтным и заземленным выводами вертикально расположены колонки высоконелинейных резисторов, охваченные теплопроводным материалом, колонки высоконелинейных резисторов разбиты на несколько расположенных друг над другом последовательно соединенных секций, каждая из которых состоит из нескольких параллельно соединенных колонок высоконелинейных резисторов,причемколичество колонок в секциях уменьшается в направлении сверху вниз от высоковольтного вывода к 3a3eNuieHHOMy. Вследствие тЪго, что отдельные секции будут иметь различные элект- х. рические сопротивления, обусловленные количеством колонок высоконелинейных резисторов в них, напряжения на секциях по высоте устройства будут различными. Меняя количество колонок в секциях и количество секций по высоте аппарата, можно искусственно, создаваемой таким .образом неравномерностью распределения напряжения, скомпенсировать неравномерность, возникшую вследствие наличия емкостных связей. На фиг. 1 изображено устройство для защиты от перенапряжений, продольный разрез; на фиг. 2 - сечения А-А, Б-Б, В-В на фиг. 1, выполненные по секциям резисторных КОЛОНОК} на фиг. 3 - принципиальная электрическая схема данного устройства, HanpHiyiep, при линейном уменьшении количества колонок в секциях. Устройство содержит изоляционный корпус 1, внутри которого размещен полый изоляционный цилиндр 2, в пространстве меходу которыми расположен ряд колонок высоконелинейных резисторов 3, охваченных теплопроводным материалом 4. Колонки нелинейных резисторов разделены на секции 5. Колонки в секции соединены между собой параллельно с помощью металлических фланцев б, с помощью которых осуществляется последовательное соединение секций.

В самой верхней секции количество колонок нелинейных {}езисторов наибольшее и уменьшается от секции к секции сверху вниз, от входа высокого напряжения к заземлению (фиг. 2 и 3 ).

На фиг, 3 приведен пример конкретного выполнения принципиальной схемы ограничителя при линейном уменьшении количества колонок в секциях от высоковольтного вывода к заземленному. Если в первой секци сверху нгисодится j колонок, сопротивление каждой из которых .-.Z то, в последуищ11Х секциях количёство колонок уменьшен на ri / где И If 2, 3, 4,... Таким образом, в последней секции при линейном уменьшении количества колонок находится количество колонок, равное {-(К-1| п , где К - порядковый но;мер каждой секции.

Однако уменьшение количества колонок от секции к секции может быть осуществлено и не по линейному закону, например во второй секции количество колонок уменьшено на одну шт., в третьей секции - на три штр в четвертой секции - на 5 шт. и т.д.

Выравнивание напряжения по высоте колонок высоконелинейных резисторов с помощью разбивки их на секции и изменения числа колонок от секции к секции, а именно уменьшение количества колонок в секциях от высоковольтного вывода к заземленному, ставит все резисторы в приблизительно равные условия, что увеличивает срок их службы, ликвидиРУЯ перегруженные участки колонок

нелинейных резис торов, т.ё Г повышает нгшежнЬсть работы устройства, f-f-l- -t-t- JJJ-Ai 4

I I .-J1

111 :J i J liiiJiJ

Г рг 1з Г 1 if

Фиг. 2

.z,Zi-fK-t)n .

Фич.З

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ, содержащее полый изоляционный цилиндр, установленный в изоляционном корпусе с образова. нием между ними кольцевого зазора, в котором между высоковольтным и зазеглленным выводами вертикально расположены колонки высоконелинейных резисторов, охваченные теплопроводным материалом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы путем выравнивания распределения напряжения вдоль колонок, колонки высоконешшейных резисторов разбиты на несколько расположенных друг над другом последовательно соединенных секций, каждая из которых состоит из нескольких параллельно соединенных колонок высоконелинейных резисторов, g причем количество колонок в секциях сл уменьшается в направлении сверху вни; от высоковольтного вывода к заземс ленному.