Высоковольтный аппарат на большие номинальные токи Советский патент 1984 года по МПК H01H33/00 H01H31/00 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к BbieoKOBo.ibTfibiAT апиаратам иа больише номинальные токи, устанавливаемым по одиой оси с экранированным токоироводом яв;1яюи|имся частью аппаратного генераторного комнлекса, еоетоящего из отдельно стоящих анпаратов, устанавливаемых по одной оси с таким токонроводом.

Известен выключатель нагрузки, установленный по одной оси с экранированным токонроводом, содержащий расноложенный на потенииале земли, заполненный сжатым газом мета.тлический , внутри когорого расноложена токоведущая система, а снаружи - выводы, присоединяемые к выводам токоировода. Выводы выключателя нагрузки и токогфовода закрыты металлическими нере.иычками, механически соединяюп ими кожух а.чиарата с кожухом токопровода |1 .

Кожух апиарата не соединен с экраном токопровода. что нриводит к неравномерному раеиреде.чеьипо тока в выключателе 1агрузки из-за в.пняния тока, иротекающего в соседних фазах, и не позволяет повысить номинальный ток вьине 12 кА.

Известны 1енераторные вык.лючатели, встраиваемые в экранированный токопровод по одной оси с liHM, содержание расположенный на потенциале земли, заполненный сжатым газом металлический немагнитный кожух, нзоля 1ионные выводы соединен последовате.пьио с контактн))1ми выводами токоироио/аа и закрыты снлоп1ным токовеи1удпм электромагнитным экраном, соединяющим кожух апиарата с кожухом токопровода в едииую электрическую пепь 2.

Такое техническое решение не пригодно для выключателей, установлеиных по одной оси с токонроводом, имеюи1их изоляпиоиные вводы, закрываюпгие кожух с ториов. В этих выключателях токоведущая система находится внутри герметично закрытого, заполненного сжатым газом металлического немагнитного кожуха, и тенлоотвод от нее производится через сжатый газ к стенкам кожуха. Выводы аппарата находятся вне кожуха па воздухе при атмосферном давлении, поэтому условия охлаждения выводов хуже, чем токоведущей системы, находяН1,ейся в среде сжатого газа, что не юзволяет повысить номина.льный ток агтарата. При токах свьпне 12,5 кА применяется охлаждение токоведущих выводов водой с высоким электрическим сопротивлением при HOMOHiH впаянных по их периметру и затем соедииенных нос.ледовательно медных трчбок.

Недостаrкa ;н также такого технического реи1ения яв.чяются сложность конструкции снстемы водяного охлаждения на высоком потенциале, иеобхо.чимость деионизаиии воды, что зпачгпельно удорожает анпарат, а также снижение надежности, так как перерыв в подаче воды, либо возникновение утечек, приводит к аварии.

Целью изобретения является повышение номинального тока, упроп 1ение конструкции и HOBbiHjeHne ее надежности.

Эта цель достигается тем, что в аппарате па большие номинальные токи, еодержашем расноложенпый на потенциале земли, заполненный сжаты.м газо.м металлический немагнитный кожух, изоляционные вводы, закрываюгцие кожух с торцов, на которых закреплены расположенные коаксиальпо кожуху внутри пего токоведушая система и впе его контактные выводы для соединения с контактными вывода.хш токопровода или другого высоковольтного аппарата, электромагнитный экран, соединяющий кожух аппарата с кожухом токопровода и,ли кожухо.м соседнего аппарата выполнен в виде сегментов, устаповлепных с зазорами по вертикальной оси в верхней и пижней части, равными 0,10-0,35 диаметра токоведупгего э.яектромагнитного экрана.

Для дальнейшего повышения номинального тока сег.менты вьшолнены с нолостью для водяного охлаждения и снабжены отверстиями для входа и выхода воды.

Для дальнейшего увеличения номинального тока поло,сть в сегментах снабжена перегородками, устаиовленными вдоль образующей сегмента от отверстия для входа до отверстия для выхода воды с возможностью образования зигзагообразного прохода для охлаждающей воды.

Для агпшратов, имеющих металлический немагнитный кожух с полостью для водяного охлаждения, целесообразно полости в кожухе аппарата и в сег.ментах соединять последовательно в единую систему водяного охлаждения.

На фиг. 1 ехе.матически изображен выключатель нагрузки, являющийся частью аппаратного генераторного ко.мплекса, установленного по одной оси с токопроводом; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3токоведу1цая нере.мычка со снятой верхней стенкой, имеющая перегородки, в аксонометрии.

Выключатель нагрузки 1 установлен между разъединителе. 2 и экранированны.м токонроводом 3. Токоведущая сиете.ма 4 выключателя нагрузки 1 при помощи наружных контактных выводов 5 и соединительных шин 6 соединена с наружными контактпыми выво.ца.ми 7 разъединителя 2, а при по.мощи коптактных выводов 8 и соединительных шин 9 - с наружными контактными выводами 10 токопровода 3.

Выключатель нагрузки 1 и разъединитель 2 имеют водоохлаждаемые кожухи 11, образованные двумя коаксиальными цилиндрами 12 и 13, полость 14 между которы.ми снабжена системой водяного охлаждения. Кожухи 11 выключателя 1 и разъединителя 2

соединены токоведущими перемычками 15, а кожух 16 токопровода 3 - с кожухом 11 выключателя 1 токоведущей перемычкой 17.

Перемычки 15 и 17 выполнены в виде двухстеночных сегментов (фиг. 2), между стенками 18 и 19 которых имеется полость 20 для водяного охлаждения. Для входа воды в полость 20 служит отверстие 21, а для выхода - отверстие 22. Сегменты установлены с зазором по вертикальной оси, равным 0,1-0,35 диаметра кожуха 11. В полости 20 выполнены перегородки 23, образуюш.ие зигзагообразный проход 24 для охлаждаюш.ей воды.

Благодаря зазорам в полости между сегментами создается движение воздуха. Воздух омывает нагретые контактные выводы и уходит через верхний зазор в атмосферу, а часть тепла передается водоохлаждаемым стенкам сегментов. Зигзагообразный проход позволяет равномерно охлаждать стенки сегментов.

Улучшение условия охлаждения контактных выводов позволяет повысить номинальный ток аппарата свыше 12,5 кА без применения охлаждения на высоком потенциале что, в свою очередь, повышает надежность аппарата, а также уменьшает его стоимость .и габариты за счет отказа от теплообменника и системы контроля за о(лаждением жидкости, необходимые при охлаждении на высоком потенциале.

Фиг.1

/8

21

18

20

Фид

1. ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ АППАРАТ НА БОЛЬШИЕ НОМИНАЛЬНЫЕ ТОКИ, встраиваемый в экранированный токопровод, или являющийся частью аппаратного генераторного комплекса, состояшего из отдельных аппаратов, установленных по одной оси с таким токопроводом, содержащий расположенный на потенциале земли, заполненный сжатым газом металлический немагнитный кожух, изоляционные вводы, закрывающие кожух с торцов, на которых закреплены расположенные коаксиально кожуху внутри него токоведущая система и вне его контактные выводы, соединенные последовательно с контактными выводами токопровода или другого высоковольтного аппарата, входящего в аппаратный генераторный комплекс, а также электромагнитный экран, соединяющий кожух аппарата с кожухом токопровода или кожухом соседнего аппарата, отличающийся тем, что, с целью повышения номинального тока и упрощения конструкции, электромагнитный экран выполнен в виде двух сегментов, устаиовленных с зазорами по вертикальной оси в верхней и нижней части, равными 0.10-0,35 диаметра токоведуи-1его электромагнитного экрана. 2.Высоковольтный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что, с целью дальнейшего повышения номинального тока, сегменты выполнены с полостью для водяного охлаждения и снабжены отверстиями для « входа и выхода воды. (Л 3.Высоковольтньй аппарат по п. 2, отличающийся тем, что. с целью дальнейшего увеличения номинального тока, полость в сегментах снабжена перегородками, установленными вдоль образующей сегмента от отверстия для входа до отверстия для выхода с возможностью образования зигзагообразного прохода для охлаждающей воды. о 4.Высоковольтный аппарат по п. 2 и 3, отличающийся тем, что, с целью дальнейО5 щего увеличения номинального тока в апсо о to паратах, имеющих металлический немагнитный кожух с полостью для водяного охлаждения, полости кожуха аппарата и сегментов соединены последовательно в единую систем водяного охлаждения.