Трубчатый разрядник Советский патент 1985 года по МПК H01T1/10 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к конструкции высоковольтных трубчатых разряднико предназначенных для защиты изоляции электрооборудования от грозовых перенапряжений.

Однако продольное дутье менее эффективно, чем поперечное.

Известен трубчатый разрядник, гашение тока в котором осуществляет ся за счет поперечного газового дут и которьй состоит из фибровой газогенерирующей трубы-корпуса с закрытым токопроводящим наконечником и открытым токопроводящим,наконечником, в котором имеются выхлопные отверстия,соединяющие с атмосферой кольцевой зазор, образованный между внутренней поверхностью трубы-гкорпуса и наружной поверхностью цилиндри ческого фибрового вкладыша, выполненого в виде стержня, соосно установленного внутри трубы-корпуса, причем электроды дугогасительного искрового промежутка запрессованы во вкладыш таким образом, что длина искрового промежутка равна половине длины окружности указанного вкладыша lj .

В этом разряднике при его срабат вании газы, образующиеся под действием высокой температуры дуги, воздействуют на канал дуги- в поперечном направлении, перемещая ее с одновременным растягиванием к выхлопным отверстиям(Наконечника. Чем выше класс рабочего напряжения разрядника, тем больше должна быть длина поверхностей наружной изоляции и искрового промежутка,

В указанном разряднике увеличение рабочего напряжения связано с увеличением не только длины разрядника, но и его диаметра, так как длина внутреннего искрового промежутка определяется половиной периметра окружности вкладьша. Это приводит к значительному увеличению поперечного размера и массы разрядника.

Наиболее близким к изобретению является трубчатый разрядник, имеющий цилиндрический изоляционный корпус с закрытым и открытым токопроводящими наконечниками, в котором соосно расположен с кольцевым зазором по отношению к его внутренней боковой поверхности цилиндрический дугогасительный вкладыш из газогенерирующего материала, выполненный с центральным каналом, в котором установлен стержневой электрод, закрепленный на закрытом наконечнике и образующий искровой промежуток с установленным в открытом наконечнике шайбообразным электродом, прилегающим к торцу указанного вкладьш1а и выполненным с отверстиями, соединяющими указанный кольцевой зазор с атмосферой, и колпачок, выполненный в виде стакана, дно которого обращено к закрытому наконечнику и закреплено на указанном стержневом электроде 2 .

Известный разрядник обладает повьшзенной откачивающей способностью за счет того, что газы, быстро охлаждаемые близко расположенным стаканом, обдувают дугу, горящую между стержневым электродом и шайбой (продольное дутье).

Однако из-за недостаточной интенсивности дутья и ограниченной механической прочности газогенерирующего материала дугогасительного вкладыша в этом разряднике не удается получить широкий диапазон токов отключения.

Цель изобретения - расширение диапазона отключаемых токов.

Указанная цель достигается тем, что в трубчатом разряднике, имекицем цилиндрический изоляционный корпус с закрытым и открытым токопроводящими наконечниками, в котором соосно установлен с кольцевым зазором по отношению к его внутренней боковой поверхности цилиндрический дугогасительный вкладьш из газогенерирующего материала, вьтолненный с центральным каналом, в котором установлен стержневой электрод, закрепленный на закрытом наконечнике и образующий искровой промежуток с установленным в открытом наконечнике шайбообразным электродом прилегающим к торцу указанного вкладьппа и выполненным с отверстиями, соединяющими указанный кольцевой зазор с атмосферой, и колпачок, закрывающий канал вкладьша С одной стороны и выполненный в виде стакана, дно которого обращено к закрытому наконечнику и закреплено на указанном стержневом электроде, указанный вкладьш выполнен с радиальными отверстиями, которые расположены

3

с угловым и осекым смещениями один относительно другого, вкладыш выполнен с кольцевой проточкой на торце, обращенной к колпачку, который выполнен с отверстиями в дне и опирается торцом на указанную кольцевую проточку вкладыша.

На чертеже изображен предлагаемый разрядник, продольный разрез.

Разрядник имеет изоляционный корпус 1, например, из стеклопластика с закрытым 2 и открытым 3 токопроводящими наконечниками, дугогасительный вкладьш А., искровой промежуток длиной 1, образованной стержневым злектродом 5 и шайбообразным злектродом 6, Вкладыш 4 размещен в полости 7 корпуса 1 и закреплен между колпачком 8 и злектродом 6.

Колпачок 8 выполнен в виде стакана и закреплен в резьбовом разъеме стержневого электрода 5. Во вкладыше 4 выполнены центральный канал 9 и радиальные отверстия 10, в колпачке 8 - отверстия 11, а в электроде 6 - центральное отверстие 12 для соединения канала 9 с атмосферой и отверстия 13 для соединения кольцевого зазора между корпусом 1 и вкладьшгем 4 с атмосферой.

Жесткое закрепление вкладьш1а 4 осуществляется при помощи трубчатой гайки 14, которая поджимает шайбообразный электрод 6 к торцу вкладыша 4. Для подключения разрядника к электрической сети через открытый искровой промежуток (не показан) имеются контактные выводы 15 и 16. Колпачок 8 опирается на кольцевую проточку на торце вкладыша 4, что исключает перекрытие отверстий 11 вкладьшем 4.

При набегании на трубчатый разрядник грозовой волны перенапряжения с амплитудой, превьшающей импульсное пробивное напряжение трубчатого разрядника, происходит пробой открытого (не показан) и закрытого (между электродами 5 и 6) искровых промежутков(( по которым протекает импульсный ток. По ионизированному пути импульсного разряда начинает протекать сопровождающий ток промьшшенной частоты, и

520604

на искровых промежутках трубчатого разрядника устанавливается электрическая дуга, поддерживаемая рабочим напряжением сети.

5 Электрическая дуга 17 закрытого искрового промежутка длиной Г обжигает стенки централыгого канала 9 вкладьш1а 4, которьй выполнен из га- зогенерируюшего материала. При терto мооазложении стенок вкладьппа бурно выделяется в большом количестве газ и внутри вкладыша создается большое давление, достигаюп ее нескольких сотен атмосфер. Это давление

(5 создает поперечное дутье через радиальные отверстия 10 в кольцевой зазор, образованный вкладьшем 4 и корпусом 1. Кроме того, дутье осуществляется и вдоль столба дуги:

0 вверх - через отверстия 11 в колпачке 8 в полость 7, и вниз - через отверстие 12 в электроде 6 в атмосферу. Из полости 7 и кольцевого зазора газы выдуваются в атмосферу через

5 отверстия 13.

Боковые радиальные отверстия 10 расположены с угловым смещением на

180

так что выхлоп ионизированных

газов через каждое отверстие происQ ходит в противоположную сторону по отношению к ближайшим отверстиям. Однако не исключается и другое расположение отверстий.

Так как источником давления газов является центральный канал вкладыща, то в нем всегда давление вьппе, чем снаружи, и поэтому дутье газов осуществляется непрерывно на протяжении всего процесса гашения. Величина разности давлений зависит от количества отверстий и их величины как во вкладыше, так и в стакане и шайбообразном электроде.

Интенсивное поперечное и двухстороннее продольное дутье способствуют эффективному гашениюдуги. После погасания дуги электрическая прочность искровых промежутков восстанавливается, токоведущий провод линии оказывается отделенным от земли и разрядник становится пригодным для следуннцего срабатывания.

Предлагаемый разрядник работоспособен при отключении токов 0,5-10кА.

ТРУБЧАТЫЙ РАЗРЯДНИК, имеющий цилиндрический изоляционный корпус с закрытым и открытым токопдоводящими наконечниками, в котором соосно расположен с кольцевым зазором по отношению к его внутренней боковой поверхности цилиндрический дугогасительный вкладыш из газогенерирующего материала, выполненный с центральным каналом., в котором установлен стержневой электрод, закрепленный на закрытом наконечнике и образующий искровой промежуток с установленным в открытом наконечнике шайбообразньм электрод н4, прилегающим к торцу указанного вкладыша и вьтолненным с отверстиями, соединяющими указанный кольцевой зазор с атмосферой, и колпачок, закуя вающий канал вкладыша с одной стороны и ш толненны в виде стакана, дно которого обращено к закрытому наконечнику и закреплено на указанном стержневом электроде, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона отключаемых токов, указанный вкладыш выполнен с радиаль«Л ными отверстиями, которые расположены с угловьм и осевым смещениями один относительно другого, вкладыш выполнен с кольцевой проточкой на торце, обращенной к колпачку, который вьшолнен с отверстиями в .дне и . опирается торцом на указанную кольце01 вую проточку вкладьшза. 1С