Опорно-изоляционная конструкция аппарата высокого напряжения Советский патент 1987 года по МПК H01H31/02 

1129

Изобретение относится к высоковольтному электроаппаратостроению и может быть конкретно использовано н конструкциях опорной изоляции разъединителей и шинных опор высокого напряжения.

Целью изобретения является повышение электрической прочности конструкции при грозовых перенапряжениях и уменьшение ее габаритов и мате- риалоемкости.

На фиг.1 изображена опорно-изоля-, ционная конструкция (ОИК) электрического аппарата высокого напряжения, общий вид; на фиг.2 - зависимости 50%-ных разрядных напряжений (и,, §)

от радиуса заземленного тороида Rp при различных размерах высоковольтного тороида; на фиг.З - функция отношений R,./H,.

На заземленном подножнике 1 смонтирована изоляционная конструкция 2, на которой установлены два тороидальных экрана 3 и 4. Электрическая прочность такой конструкции при грозовых перенапряжениях зависит от соотношения радиусов осевых линий высоковольтного тороида 3 (Ry) и заземленного тороида 4 (RO) Кривые 1,1 для R 0,5 м, 2,2 - RT 1,0 м, 3, R 1,5 м и различных расстояний между осевыми линиями тороидов Нц от ражены на фиг.2. Опыты проводят при положительной полярности грозового импульса формы 1,2/50 (кривые 1,2 и 3 - светлые точки) и отрицательной (кривые 1 , 2 и .З - зачерненные точки).

При малых величинах R (фиг.2) разрядные напряжения при грозовых импульсах ,о,трицательной полярности меньше, чем при положительной. Это обусловлено тем, что при отрицательной полярности импульсов искровой разряд развивается не с отрицательно заряженного высоковольтного экрана, ja с положительно заряженного экрана подножника. Увеличение К„ при постоянных Hj, и R приводит к уменьшению разрядных напряжений положительной полярности. При этом существует опти- .мальный радиус заземленного экрана подножника R°, при котором разрядные напряжения на положительной и отрица- тельной полярности импульса одинаковы

Отношение , является функцией отношения RT/HM (фиг.З), которая хорошо апроксимируется выражением

р

Ь 1,|

Ел (1 0,6 -).

н

При практической реализации ОИК с данной экранной системой по конструктивным соображениям возможны некоторые отклонения R°nVRT оптимальных значений. Анализ показывает, что, если принять допустимым снижение разрядных напряжений конструкции на 3%, то критерием выбора оптимальной системы экранов является соотношение

ART/H«(1 - 0,6 ,),

где А 1,6 - 2,0.

При использовании полимерных изоляторов необходимо ограничивать напряженность электрического поля в теле изолятора.

Для снижения напряженности, которая максимальна вблизи вершины ОИК, находящейся под высоким потенциалом, и вблизи вершины подножника, высоковольтный экран 3 следует устанавливать ниже нижней металлической части вершины ОИК, находящейся под высоким потенциалом , а экран 4 подножника - выше верхнего уровня металлической арматуры нижнего изолятора, установленного на подножнике, соответствен- |Но на расстоянии и Н, BR , где В 0,5 - 0,7. В этом случае напряженность вблизи высоковольтного элек- |Трода ограничена не менее, чем на |95% от максимально возможного ограничения, которое может быть получено с помощью применяемого экрана.

Использование изобретения позволяет уменьшить высоту ОИК на 10-15% и тем самым уменьшить материалоемкость, а также повысить электрическую прочность ее при грозовых перенапряжениях .

е .

45

Формула изобретения

е

1. Опорно-изоляционная конструкция аппарата высокого напряжения, выполненная в виде набора единичных Q изоляторов с металлической арматурой, подножника и двух тороидальных экранов - высоковольтного, установленного на вершине конструкции, и заземленного - на подножнике, отличающаяся тем, что, с целью повышения электрической прочности изоляционной конструкции при грозовых перенапряжениях и уменьшения ее материалоемкости и габаритов, указанные экраны

выполнены таких размеров, что соотношение между радиусами осевых линий экранов и расстоянием между осевыми линиями по вертикали выбрано в соответствии с соотношением

Rт/Hx

(1 - 0,),

радиус осевой линии заземленного экрана подножни-радиус осевой линии высоковольтного экрана, м;

-коэффициент, значение которого находится в диапазоне 1,6 - 2,0;

-расстояние по вертикали между осевыми линиями экранов.

20594

2. Конструкция ПОП.1, отличающаяся тем, что высоковольтный экран расположен ниже нижнего уровня металлической арматуры верхнего изо-- лятора, а заземленный экран поднож- ника - выше верхнего уровня металлической арматуры нижнего изолятора на величину, равную

йН(, BR ,

где В - коэффициент, значение которого находится в диапазоне 0,5 - 0,7;

(пт1 радиус осеврй линии тороидальных эк ранов (заземленного или высоковольтного), м.

Изобретение относится к высоковольтному электроаппаратостроению, в частности к конструкциям опорной изоляции разъединителей. Цель изобретения - повышение электрической прочности изоляционной конструкции при фазовых перенапряжениях и уменьшение материалоемкости и габаритов. На заземленном подножнике 1 смонтирована изоляционная конструкция 2, на которой установлены два тороидальных экрана 3 и 4. Электрическая прочность такой конструкции при фазовых перенапряжениях зависит от соотношения радиусов осевых линий высоковольтного тороида 3 (R) и заземленного то- роида 4 (К„) (1-0,, где Н,, - расстояние по вертикали между осевыми линиями экранов; А 1,6 - 2,0. Высоковольтный экран расположен ниже нижнего уровня металлической арматуры верхнего изолятора, а заземленный экран подножника - вьше верхнего уровня металлической арматуры нижнего изолятора на вели- чин у, равную л Hj, . , где В 0,5-0,7; Rj, - радиус осевой линии тороидальных экранов - заземленного и высоковольтного. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. § (Л 1C QD Ю О 01 ;о Ф11.1

w

Копт. Kj

аб

O.f

0.2

0

0.2О.Ч0.6

Фиг. 3

Яг

Ни

0,8

W

Составитель В.Попова Редактор О.Головач Техред Л.Сердюкова Корректор М.Пожо

---.- - - - - - -- - -

Заказ 278/52 Тираж 699Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4