Устройство для защиты от перенапряжений Советский патент 1993 года по МПК H01C7/12 

Диэлектрический кожух 6 выполняется тонкостенным, например, из кремнийорга- нической резины или полипропилена. Диэлектрический стержень 7 и распорка 8 имеют основу стеклопластик 9 и покрытие 10, например, из кремнийррганической рё зины.

Кожух б на участке верхнего торца может быть выполнен с цилиндрическим бортом для устойчивого крепления к стержню 7. Для этого на прилегающем к кджуху участке стержня делается углубление шириной несколько меньше четверти его диаметра и высотой, обеспечивающей свободный вход борта кожуха. Дополнительно кожух может быть закреплен к стержню с помощью болта 11 (с потайной головкой).:

Соединение.распорки 8 с стержнем может быть осуществлен путем резьбового соединения (фйг.2,3), 3 Со стенкой кожуха с помощькшазового углубления (фиг.4). Места сочленения элементов 6,7,8 и головки болта 11 герметизируются, например, само- вулканизирующимся компаундом типа КЛТзом. - ; ;. -:. -:.-,- :.-.:,;:. .;: ..

Верхний кожухустайавлйбаётся так, что его борт кольцевым зазором охватуёает фланец 3. ВыпЬлнение диаметра верхнего торца кожуха меньше вылета йрышки 4 исключает прямое попадание атмосферных осадковQпромежуток между фланцемЪГкбУ жухамй; о r. s--v;;:. ;;;-: ч:-Г .;/:

Нижнийторец нижнего кожухгэ с л - ко удаляется от нижнего фпашьа-. Зуо необХОДИМО ДЛЯ CBO 6jfi|Jo q yr ВОЗДУШНОГО

noTOKa j jiBf533ye ibiu канал. РассТрйние нижним торцем кожуха и ёерх йим торцейфланца выбирается из условия йсх- люче нйя прямого попадания осадка иi лучей Солнца на покрышку. ; ч; , ; ; Диаметрокружности О цев Ьжуха ,|ы бираётся та ким; образом,что шйрййа kd/ibцевого Зазора S :мёжду ;бЬ;Ко в рй поверхностью покрышки и внутренней поверхностью борта кожуха, а также в месте охвата нижнего вегЗхним кожухом была 20- 3Q Мм; ; ,:« %;f /v- ::;:-;,:;::: ;Г ;; ; Л;::. . : Выёор S меньше 20 мм уменьшает to эффйциент теплоотдачи через прослойку ckopocTfe воздушного потоказдесь; Выбор S 30 мК1:н$ЗначйТе71ЬйО увеличивает эти параметры и нецелесбобразен по cooepia жениям, габаритных и весовых характери- Шк устройства. ВУсота Н кбжухоё моясет бытыз пределах 300-500 мм. При Н 500 мм уменьшается коэффициент теплоотдачи и устойчивость кожухов. При Н 300 мм усложняется сборка системы кожухов и конструкция устройства. Заключения, сделанные в этом абзаце, основываются на результатах коэффициента теплоотдачи и скорости воздуха в прослойке с S 10-50 мм и Н 300-1000 мм.

Относительно количества кожухов следует указать, что минимальное их количество равно двум. Требуемое количество кожухов для конкретного устройства определяется исходя из его высоты и указанной в материалах заявки высоты кожуха: Н

300-500 мм. .

Например, для ОПИ/35, имеющего строительную высоту 860 мм, при Н 300 мм число кожухов 6 равно двум, а для ОПН-330 У1, имеющего строительную высоту 4340

мм, с Н 500 мм число кожухов (с учетом, частичного перекрытия друг друга) буде рав- но девяти.... . . . .

Экспериментальная проверка эффек:

тивности заявляемого устройства была проведена приа . 0° (цилиндрический кожух) 30°(так как это показано на фиг.1 и 3)и 45°, проверка при а- 90° не имела физического

смысла. :..-,.; ;-. . . ;:. .-: ,,.. - ; ; Экспериментами не было выявлено за- мети о и (более 1°С) разницы в перегреве ре- зисторорi при « 0-45°. . ;

.Вариант цилиндрических кожухов не

рассматривался noTOj,-4Ti5npH rЈMjOTjia-- дает неЬбходйМорть |Г тержнях 71Г|{р г ле- ние кож ухов надо- будет осуществлять

непосредственно к корпусу 2, что усложняет онструкцйюуСтройства и уменьшает устойчивость положения кожухов. При этом кожу- хй надо будет,.выполнять разными по

-диаметру, и7 во время осадков капли влаги,/ стекая с внешней боковой поверхности кожухой малого диаметра, могут попасть в по- лОсть между боковой поверхностью корпуса 2 и внутренней поверхностью кожуха 6, что

нежелательно из-за-увлажняеМостй поверхийсти корпуса и снижения его длектричеДкой ггрочностй. .. : . :: .. - . ; .. / .

Вариант с 45° ведет к некоторому увеличению количества кожухов на единицу высоты устройства, т.е. к увеличению мате- риалоёмкосТи. С другой стороны опыт экс- Г1луатацИи йзол яторов типа ПС-б-1 (конус) с углом раствора гладкой изоляционной дета- ли 45° и. типа ПФ-6-1 (колокол) с углом а 300,свидетельствует 0 том, что именно вто- ррйтйп изоляционной детали лучше по части самоочйщаемости поверхности изолятора от грязи (дождем, ветром) и высо- кой его электрической прочности. В связи с указанными обстоятельствами угол раствора кожухов принимался таким, как это следует из фиг.1 и 3, т.е. примерно 25-35°;

Устройство собирается следующим образом. Предварительно собирается система кожухов 6. Первым закрепляется к стержням 7 нижний кожух. При этом на стержень завинчивается распорка 8, а другой полусферический ее конец путем вдавливания вводится в замкнутый паз кожуха (см.фиг.,4). Потом на стержни надевается и закрепляется верхний кожух и т.д. Собранная таким образом система надевается на покрышку 2 и посредством болтового соединения закрепляется к фланцам 3. После этого внутренняя часть устройства закрепляется верхней крышкой 4.

Устройство работает следующим образом. При осадках капли дождя и снежинки попадают на наружную поверхность кожухов 6 и стекают вниз. Поверхность покрышки 2 и стержней 7 будет длительно сухой и обладать большой величиной сопротивления. В летний период солнечная радиация воздействует только на поверхностный слой кожухов и не будет оказывать влияние на покрышку. Температура прослойки между боковой поверхностью покрышки и внутренней поверхностью кожухов за счет свободной вентиляции полости будет ниже, чем температура окружающего кожухов воздуха. Тем самым улучшится теплоотвод. от резисторов.; .f ; ; .Для экспериментальной проверки заявляемого устройства исследовали (в летний период) те.мпературу резисторов ограничителя перенапряжений (см.таблицу) класса 110 кВ. Кожуха б выполнялись из электротехнического картона и имели высоту 300 мм. Снимали суточный график перегрева резисторов (измерение через каждые 1-2 часа работы) в зависимости от температуры окружающей среды Тс. Данные перегрева резисторов, приведенные в таблице, есть

усредненные результаты для установившихся значений ТС±2°С.

Из таблицы следует, что окружение устройства для защиты от перенапряжений си- стемой диэлектрических кожухов позволяет более чем а два раза уменьшить перегрев резисторов в районах с тропическим климатом.

Известно, что перегрев резисторов до + 5°С в длительном режиме приводит к уменьшению срока службы устройства менее, чем на 5% и можно не учитывать б расчетах.

Использование устройства для защиты от перенапряжений в сочетании с диэлектрическими кожухами позволяет уменьшить перегрев резисторов и повысить срок их службы.

Ф о р мул а изобретения

1, Устройство для защиты от перенапряжений, содержащее цилиндрический диэлектрический корпус с внешними торцевыми крышками и размещенным внутри него набором высоконелинейных резисторов, о т л и ч а ю щеес я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено размещенным на опоре набором диэлектрических кожухов, аксиально смещенных и

соосно охватывающих диэлектрический корпус, при этом диэлектрические кожухи выполнены в виде усеченных корпусов, угол конусности которых составляет 25+35°.

2. Устройство по п Л, о т л и ч а ю щ е е- ся тем, что опора выполнена в виде симметрично расположенных вокруг диэлектрического корпуса диэлектрических стержней, торцами скрепленными с внешними торцевыми крышками.

Назнзчение:изобретение относится к электроэнергетике и может быть использоИзобретение относится к- электроэнергетике, а именно к аппаратам защиты изоля- ции линий электропередач от перенапряжений. Целью изобретения является повышение надежности работы устройства для защиты от перенапряжений путем ограничения действия на покрышку увлажняющих факторов, солнечной радиации и улучшения конвективного теплоотвода в прослойке, граничащей с поверхностью покрышки. На фиг.1 изображено устройство, в разрезе; на фиг.2 -сечение А-А на фиг.1;на фиг. 3- разрез кожуха и участка диэлектрического стержня; на фиг.4 - узел соединения диэлектрической распорки с кожухом. Колонка высоконелинейных резисторов 1 помещена в диэлектрический корпус 2 (покрышка), армированный металлическими фланцами 3 на торцах. Герметизация внутренней полости корпуса осуществляется с вано для защиты линий электропередач от перенапряжений Сущность; Для повышения эксплуатационной надежности ограни- чителей перенапряжений применена защита корпуса, в котором размещены колонки высоконелинейных резисторов, от воздействия солнечной радиации и увлажняющих факторов, по меньшей мере, двумя диэлектрическими кожухами, установленными на опоре снаружи диэлектрического корпуса, при этом корпуса аксиально смещены и выполнены в виде усеченных конусов, угол конусности которых составляет 25-35°. 1 з.п.ф-лы, А ил., 1 табл. помощью металлических крышек 4„ Свободное пространство между коленкой ГТРГ- внутренней поверхностью покрышки 2 может быть заполнено кварцевым песком 5 или другим теплопроводящим диэлектриком. Кожухи 6 крепятся к диэлектрическим стержням 7. Для придания устойчивости и жесткости кожухи 6 могут быть дополнительно прикреплены к опоре (не обозначена), образованной стержнями 7 и распорками 8. Стержни 7 закрепляются, к боковой поверхности фланцев 3, например, путем болтового соединения. Для обеспечения механической жесткости конструкции необходимо вмонтировать как минимум три стержня. Корпус 2 изготавливается из фарфора или полимерного материала, например из кремнийорганической резины: боковая поверхность корпуса может быть выполнена гладкой или ребристой. & И СО «А ю ел ел 00