Высоковольтное устройство с изоляцией сжатым газом Советский патент 1977 года по МПК H02G5/06 H02G9/06 

Изобретение относится к эпектротехникё, .э более конкретно к высоковольтным кабе- лям и распределительным устройствам с изоляи.ией сжатым газом.

Для поддержания проводника относитепьно металлической оболочки высоковольтного устройства с изоляцией сжатым газом, а также для герметизации этих устройств применяются изоляционные элементы, у которых места закрепления (слабые места с точки зрения электрической прочности) на прсхБоднике и Б оболочке устройства экранир тотся внутренними или наружными электростатическими экранами.

Известные высокозольтные устройства с ая}тренними электростатическими экранами {3| , 2 имеют ловушки для загрязняютйих частиц. Эти ловушки выполнены в виде ксчгк-леных пазоо в внутренних экранов Г; Крестах с резко лонижегшой напряженность электрического поля, в которые под деист вкем поля собираю1ся зйгрязняюшие частн«ДЬУ.

Однако вVTHX устройствах ловушки для -::iai ряайяющих частиц действуют только в

статическом режиме в процессе эксплуатации. Во время заполнения 1ти дополнения устройства газом загрязняющие частицы могут быть выдуты из ловушек. Загрязнения также могут выпадать из ловушек при наличии вибрации и при перемещениях устройств что приводит к снижению электрической проности устройства.

Известное высоковольтное устройство с изоляцией сжатым газом содержит по крайней мере один проводник, поддерживаемый относительно металлической оболочки с помощью изоляционных элементов, и электростатические экраны в виде тел вращения, установле1тые на внутреннем проводнике с зазором относительно по крайней мере одного из изоляционных элементов по обе стороны от последнего з.

Высоковольтное устройство с наружными электростатическими экранами по сравнению с высоковольтным устройством, изоляционные элементы которого имеют внутренние электростатические экраны в виде метавши- ческих колец, рвсположенных в теле изоляционных элементов, об;1адает тем 1треимуще- ством, что при прочих равных условиях у не го материгш изоляционного элемента находится под действием меньшей напряженности электрического поля. В устройстве с наружными электростатическими экранами в качестве ловушек для загрязняющих частиц используются зазоры между экранами и изоляционными элемен ми. в процессе монтажа высокоаольттюго усаройства (например, комплектного расгфе- делительного устройства) с изоляцией сжатым гааом, а также при эксплуатации в зазоры между экранами и изоляционными эле ментами попадают различные загрязняющие частицы. Экраны выполнены сплошными и тотно крепятся к проводнику, поэтому попа дающие частицы задерживаются в глубине з зоров и удаление их сопряжено с трудностя ми. В результате снижается электрическая прочность устройства, так как скопление ча стиц на участке noaepxiiocTH изоляционного элемента может привести к его перекрытию Подобный процесс, приводящий к снижетяо электрической прочпсжти устройства. Целью изобретения является повышение электрической прочности устройства. Для этого между внутренней поверхностью экрана и нарумсной поверхностью проводника имеется полость кромка экрана со стороны иаолядионного элемента отогнута внутрь полости и расположена относительно проводника с кольцевым зазором, образующим совместно с зазором между даолядионным элементом и экраном сопло. Образованное сопло ведет во внутрь полого экрана, служащего ловушкой для загрязняющих частиц. При монтаже устройства удаление загрязняющих частиц может быть проведено путем обдувания зазора между ИЗОЛ5ЩИОННЫМ элеменгом и экраном струей сжатого газа (например, воздухом). При этом загрязняющие частицы направляются в сопло и выводятся во внутренш-ою полость экрана, где они задерживаются и не оказывают своего отрицательного влияния на электрическую прочность устройства. В процессе эксплуатации наличие сопла спо- собствует перемещению частиц во внутренню

полость экрана за счет конвективных потоков газа в устройстве и при заполнении устройства газом.

Все загрязняющие частицы, попавшие через сопло во внутреннюю полость экрана, не могут выпаСть не только при прекращения действия электрического поля, но также при наличии вибрации, по заполнении устройства газом и при его перемещении и вместе с Этим конструкция экранов не препятствует

дать на поверхностях сопла (изоляционный элемент экран) или скапливается в месте крепления изоляционного элемента, попадают во внутреннюю полость экрана, служа

:Шего ловушкой для них..

Для истечения газа из экрана в последнe : предусмотрены отверстия 7 с краями, выступающими над внутренней поверхнсстью; экрана и позволяющими задерживать загряз няющие . Экран выполняется легко удалению загрязняющих частиц под действием электрического поля. Форму сопла рекомендуется выбирать та- КО&, чтобы место наименьшего сечения сопла находвлось в районе соприкосновения изоляционного элемента с деталями, имеющими та тенциал проводника. Выполнение сопла с наименьшим сечением в месте, где скаллнваГется на ибольшее число загрязняю- щих частиц, обеспечивает повышенную скорость истечения газа там и тем самым спо собствует эффективному удалению загрязняю щих частиц внутрь экрана. Следует отметить, что такое сопло може|г быть образовано для изоляционных элемен,тов любой формы: цилиндрической, коничес;кой, полусферической и т.д. Прилегающими к изоляционному элементу: деталями, имеющими потенциал проводника, могут быть как части проводника, так и ар матура изоляционного элемента, связанная с проводником. На чертеже изображено предложенное высоковольтное устройство с использованием изол5щионного элемента дисковой формы, общий вид. Изоляционный элемент дисковой формы 1 крепится к проводнику 2 при помощи деталей 3 проводника, жестко связанных с про-ч водником, в металлической оболочке 4. К проводнику или его деталям крепится экран 5, который расположен с зазором от иаолядиошгого элемента. Между экраном и деталями проводника, крепящих изоляционный элемент к проводни-р ку, имеется зазор. Этот зазор сообщается с зазором между изоляционным элементом и и экраном так, что образуется сопло 6, се4чение которого уменьшается по мере приближения к месту крепления изоляционного элемента и касания его с деталями проводника. Сопло ведет внутрь экрана, выполненного полым. При обдувании изоляционного элемента отоком сжатого газа (например, воздухом) агрязняющие частицы, которые могут осесъемным н позволяет контролировать чист ту места соприкосновения изолациошюго элемента с деталями проводника при полностью смокт1фованном изоляционном еле- менте на проводнике и очистить полость экрана от накопившихся там загрязняющих частиц. Это возможно, так как крешт ие экра на не связано конструктивно с креплением изоляиионного элемента. Изоляционный эле мент мойсет устанавливаться на проводнике чри снятом экране. В рассматриваемом высоковольтном уст 1ройстве изоляционный элемент может уста навливаться как для фиксации проводника OT 1носительно металлической оболочки, так и для герметизации отсеков высоковольтных устройств, отделяемых этими изоляционным элементами. В последнем случае изоляцион ный элемент крепится с использованием уплотаений 8. Применение предложенного высоковольтного устрсйства позволяет обеспечить высо кую электрическую прочность конструкции после монтажа и в процессе эксплуатации и повышает надежность работы устройств с газовой изол1щией (например, кабели, уаспределительные устройства). 6 ормула изобретения Высоковольтное устройство с изол5щией сжатым газом, срдержащее, по крайней мв- ре, один проводник , поддерживаемый относительно металлической облочки с помощью, изоляционных элементов, и электростатические экраны в виде тел вращения, установленные на внутреннем проводнике с зазором относительно, по крайней мере, одного из изоляционных элементов по обе стороны от последнего, отличающееся, тем, что, с целью повыщения его электрической: п1 очности, между внзтренней поверхностью . экрана и наружной поверхностью проводника; имеется полость, кромка экрана со стороны изоя5щионного элемента отогнута внутрь полости и расположена относительно проводни-v ка с кольцевым зазором, образующим совместно с зазором между изоляционным элементом и экраном сопло. Источники информации, прщ1ятые во внимание при экспертизе: 1. Патент Швейцарии № 547О24, класс Н О2 G 5/06 от 1974 г. 2.Патент США № 3813475, класс 174 - 21 от 1974 г. 3.Патент Франции № 1487720, класс Н 02 Ъ 1967 г, (прототип).

iJ