Изоляционное устройство для высоковольтных машин и аппаратов Советский патент 1936 года по МПК H01B17/28 H01B17/34 

Для деления напряжения в высокоЕольтных маслонаполненных изоляторах ДЛИ трансформаторов и масляных выключателей, в проходных изоляторах в качестве емкостных делителей напряжения в настоящее время применяются два основных принципа выполнения конструкций; 1. Конденсаторные маслонаполненные конструкции с открытыми уравнителями (например, американская фирма ДЖИИ. 2. Конденсаторные бакелитовые сплошные (напр., английская фирма Метро-Виккерс).

Наиболее употребительными из маслонаполненных вводов являются вводы с барьерами между токовой трубой с наружной чугунной втулкой (как например ДЖИИ, ВВС - Милан, ВВС - Мангейм, Янсальдо-ЯЕО и др.). Из этих фирм выполняет наиболее электрически прочные вводы фирма ДЖИИ с уравнителем и барьерами между токоведущей трубой и чугунной втулкой.

Недостатков первого принципа выполнения является мглая электрическая прочность при выполняемых габаритах, требуемая большая прочность сборки, дорогие изоляционные высококачаственные материалы (герколитовые, т. е. бакелито-бумажкые цилиндры) к сложность конструкции.

(2 8)

Недостатком второго принципа выполнения являются невозможность достичь, вследствие теплового пробоя, высоких пределов напряжения (выше 150 kV), технологическая сложность выполнения конструкции, очень высокие требования к качеству применяемого изоляционного материала, малая электрическая прочность, в особенности при импульсных напряжениях, и высокая стоимость изготовляемых конструкций.

Предлагаемый автором принцип основан на более рациональном использовании материалов диэлектриков(см. чертеж), так как при предлагаемом расположении изоляционных материалов мы ближе подходим к одновременному разрушающему градиенту потенциала во всех изоляционных материалах, что дает минимальную затрату изоляционных материалов и максимальную электрическую прочность с одной стороны, с другой стороны, благодаря применению уравнителя, удается облегчить электрическую нагрузку наиболее электрически нагруженных участков у внутренних частей ввода, что в еще большей степени повышает электрическую прочность конструкции.

По конструкции предлагаемый принцип выполнения является смешанного

типа: если рассматривать один элемент конструкции, то он является сплошным, если рассматривать серию элементов конструкции, он является маслонаполненным.

Один из примеров выполнения приведен на фиг. 1. Она изображает два высоковольтных маслонаполненных ввода как обыкновенной конструкции (фиг. 1), так и по предлагаемому принципу (фиг. 1). Предлагаемая конструкция состоит из токоведущего стержня с экраном, покрытым на обмоточном станке кабельной или телефонной бумагой толщиной в 2-5 мм, трех бакелито-бумажных цилиндров с уравнителями из станиоля, покрытыми кабельной или телефонной бумагой толщиною в , одного цилиндра с конденсатором, от которого отводится напряжение в специальный прибор, нижней фарфоровой рубашки и разных мелких деталей.

Уравнители рассчитаны и располо:жены, как и обыкновенные, так что дают наилучшее распределение радиальных и осевых градиентов напряжения.

Сборка производится следующим образом. К нижней фарфоровой рубашке прибалчивается чугунная втулка, затем вставляется токоведущий стержень с экраном, устанавливаются цилиндры, причем одним концом цилиндры опираются на внутреннюю коническую поверхность нижней фарфоровой рубашки, чем достигается радиальная дистанцизация нижних концов цилиндров, а верхние концы цилиндров расклиниваются при помощи деревянных клиньев, чем достигается верхняя дистанцизация цилиндров. Затем надевается верхняя рубашка и Прибалчивается к чугунной втулке, устанавливается стеклянный консерватор и вся конструкция устанавливается в специальную сушильную печь. После сушки ввод заполняется маслом, дается при помощи насоса внутри конструкции достаточно высокое разрежение воздуха, после чего ввод готов к испытанию.

Общий вид разреза части такого ввода показан на фиг. 2. Таким образом существенным отличием предлагаемого

принципа является: 1) покрытие уравнителей кабельной или телефонной бумагой; 2) уменьшение количества изоляционных деталей, что дает возможность собирать с меньшей точностью; 3) применение в качестве основной изоляции кабельной или телефонной бумаги, что значительно удешевляет изоляционную часть конструкции и повышает ее электрическую точность.

Число цилиндров-барьеров при такой конструкции уменьшается и в пределе может быть доведено до одного. Такая конструкция с одним бакелито-бумажным барьерным цилиндром, несущим уравнитель, покрытый слоем кабельной бумаги, изображен на фиг. 3. По расчетам автора такой ввод при соответствующих размерах может быть практически сконструирован по 154 kV.

Применение подобной конструкции, естественно, не ограничивается конденсаторными вводами, но рационально во всех случаях, когда до сих пор применялись обычные бакелито-бумажные барьерные цилиндры с уравнителями. Во всех этих случаях покрытие уравнителей достаточно толстым слоем кабельнрй или телефонной бумаги ведет к значительному повышению электрической прочности конструкции и, следовательно, позволяет при той же степени надежности значительно уменьшить габариты. Пример подобного подхода к решению вопроса об изоляции высоковольтного изолятора дан на фиг. 4 (обычный способ изоляции) и 4 (предложенный способ).

Предмет изобретения.

Изоляционное устройство для высоковольтных машин и аппаратов маслонаполненного типа, в котором твердая изоляция осуществлена в виде цилиндров и тому подобной формы тел, снабженных металлическими прокладками для улучшения распределения градиента отличающееся тем, что, с целью затруднения пробоя с металлических прокладок, на цилиндры поверх указанных прокладок нанесены несколько слоев телефонной или кабельной бумаги.

. Sпksлumo6ыe иилин1111ы льнаи ijtii/ телефонная бумага

фиг.

уравнители

делит, наfitauk. (зНоан

У

Sakemfno&tiie цилиндры

оетт&ль напр,К ;1-ии

фиг. 2

ka6. телеф. fowm

Изоляция неМч oSMomkaMU и свр 8чни1 ом выполненная на траиа орнатдре

цилиндры иэ6анелто-6ут1ги(злефантида)илитран ;д)орматорногодысо1 й1 ачестденного пресшпана. .

лреалагаепая изоляция для трансформатора .Ohv

л. вп уалллсчо юсу л,, ж-уда,.

,- . , , цраМите/ш

шемто-бунаЛные цимномг.

mokaSei

/jipVoa ftoHomha Ш.или

телеф. бумаги mmmha М ши

глвлеср. 1) уравнитель

нас/10

Sakenumobbiu

tmoi

7Ш

WHOp

фиг. 4

il

фиг. . ,„л,

Кабельная или телеф. бунага.

фиг.З

ёврх.фарср. pyffauJtfa

4VZ. 6mvflka

Ad/; « Q00.04toKfer