Токопровод высокого напряжения Советский патент 1978 года по МПК H02G5/06 

Изобретение относится к трехфазным токопроводам с газовой изоляцией.

Известна конструкция оболочки токопровода с газовой изоляцией из изоляционного материала с тонким проводящи.м экрано.м, где на внутренней иовер.хностн оболочки установлены две шины, электрически соединенные с этим экраном 1 .

Эта конструкция относится к оболочкам из изоляционных материалов и назначение шинканализация электрической дуги, возникающей между токоведуц.1ей жилой и экраном, вдоль токоировода.

Известны токонроводы, в которых оболочка каждой фазы трехфазного токоцровода выполнена из изоляционного материала в виде последовательно соединенных секций. На внутренней поверхности оболочки каждой секции расположен экран (из медной или латунной ленты), который гальванически соединяется с заземленной шиной, расположенной снаружи и вдоль каждой из трех оболочек. При этом обратный ток протекает не по экранированным оболочкам каждой из трех фаз, а по каждой из трех заземленных и закороченных между собой медных ИП1Н 2.

Однако для Т()ко1 роводов на напряжение 750-1150 кВ, гле требуемый диаметр обилочKii по условиям электрическом прочности изоляции порядка одного метра и бо. выполнить оболочку из изоляционного материала достаточной механической прочности трудно и она становится дорогостоян1ей. Кроме тогс). воз иикают технологические трудности ири гермети зации секций оболочек и др.

Кроме того, в токоироводах с оболочкой из изоляционного материала возникает си.1ьное .магнитное поле, что приводит к нагрсву деталей вблизи токопровода.

Известна конструкция трехфазного высоковольтного токопровода на напряжение 400 кВ с оболочками из электропроводящего материала 3. Такой токопровод выполняется в виде трех токоведущих жил, каждая из которых с помощью распорок закреплена соосно своей оболочки; пространство между жилой и оболочкой закорочено и заземлено с двух концов с помощью перемычек.

Оболочки токопровода выполнены в виде отдельных секций, которые соединяются между собой. При такой конструкции по внутренней поверхности оболочки каждой фазы протекает обратный ток. равный по величине и обратный по направлению току в жиле соответствуюшей фазы 1, при этом возникают потери в металлической оболочке, которые снижают КПД токопровода.

Цель изобретения - повышение КПД путем уменьшения потерь в оболочке и ее нагрева.

Эта цель достигнута в токопроводе высокого напряжения для трехфазной системы, в котором оболочки трех фаз соединены между собой с двух концов и каждая фаза которого выполнена из носледовательно соединенных секций в токоведушей жилы, концентрически помешенной внутри оболочки из электропроводяшего материала и закрепленной относительно оболочки на изолиру1ош,их раснорках„ а пространство между жилой и оболочкой заполнено сжатым газом. На внутренней поверхности оболочки равномерно по окружности установлены по крайней мере три шины из материала с электропроводностью, превышающей электропроводность матер.ала оболочки, электрически соединенные с оболочкой и имеющие суммарное сечение того же порядка, что и сечение токопроводяшей жи.чль Шины выполнены с закругленными краями i-; могут быть укреплены на основаниях изолирующих распорок, Токопровод снабжен переходными фланцами из материала с электропроводностью, превышающей электропроводность материала оболочки, служаняими для соединения секций между собой .

Для соединения секций в местах установки

глухих перегородок, токонровод снабжен швеллерау1И из материала с электропроводностью, превьииаюшей электропроводность материала оболочки, соединяющими между собой переходные фланцы.

Шин1)| могут быть укреплены на основаниях изолируюших распорок, а оболочка изготовлена из стали.

На фиг. 1 показан токопровод в разрезе; на фиг. 2 - векторная диаграмма токов; на фиг. 3 - две секции токопровода; на фиг. 4 - узел соединения секций токопровода в местах установки глухих перегородок.

На фиг. 1 показаны три шины 1 с закругленными краями, установленные на внутренней поверхности стальной оболочки 2 и электрически соединенные с оболочкой; там же показана картина магнитного поля вне токоведушей жилы 3 и внутри оболочки; на фиг. 2 дана векторная диаграмма токов; 31«х- суммарный ток по шинам; I etT - ток в оболочке; 1«дс. -J - суммарный обратный ток.

На этих чертежах наглядно видно, что в оболочку проникает только часть магнитного потока, который имел место в оболочке без шин; соответственно, обратный ток протекает в основном по 1иинам и суммарные потери заметно снижаются.

На фиг. 3 и 4 показаны две секции токопровода, состоящие из токоведушей жилы 3, закрепленной на изоляционных распорках 4 соосно с помощью фланцев 5 и стяжных шпилек 6.

Для сохранения высокой электрической прочности шины выполняются с 3aKpvrvieHHbiMn краями.

В предлагаемой конструкции шины в пределах секции одной фазы могут быть закреплены либо непосредственно на оболочке

(сА. фиг. 1), либо на основании изоляционных распорок 4, как показано на фиг. З..В местах сочленения секций шины 1 привариваются к фланцам 7 (см. фиг. 3 и 4).

В местах установки глухих перегородок 8 (фиг. 4) фланцы соседних секций соединяются между собой швеллерами 9, выполненными из проводящего материала (см. фиг. 4).

Такое выполнение токопровода приводит к значительному снижению годовых затрат за счет уменьшения потерь в оболочке, т. е. приводит к повышению КПД токопровода.

Формула изобретения

1. Токопровод высокого напряжения для трехфазной системы, в котором оболочки трех фаз соединены между собой с двух концов и каждая фаза которого выполнена из носледо0 вательно соединенных секций в виде токоведущей жилы, концентрически помещенной внутри оболочки из электропроводящего материала и закрепленной относительно оболочки на изолирующих распорках, а пространство между жилой и оболочкой заполнено сжатым газом, отличающийся тем, что, с целью повышения Кпд путем уменьшения потерь в оболочке и ее нагрева, на внутренней поверхности оболочки каждой секции равномерно по окружности установлены по крайней мере три щины из материала с электропроводностью, превышающей электропроводность материала оболочки, электрически соединенные с оболочкой и имеющие суммарное сечение того же порядка, что и сечение токопроводяшей жилы.

2.Токопровод по п. 1, отличающийся тем. 5 что шины выполнены с закругленными краями.

3.Токопровод по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен переходными фланцами из материала с электропроводностью, превышающей электропроводность материала оболочки, служащими для соединения секций между

собой.

4.Токопровод по пп. 1, 2 и 3, отличающийся тем, что, с целью соединения секций в местах установки глухих перегородок, он снабжен швеллерами из материала с электропроводностью, превышающей электропроводность материала оболочки, соединяющими между собой переходные фланцы.

5.Токопровод по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что щины укреплены на основаниях изолирующих распорок.

6. Токопровод по п. 1, отличающийся тем,

что в качестве электропроводящего материала оболочки использована сталь.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США № 3.766.306, кл. 174-16, 1973 г.

2.Патент США № 3.610.947, кл. 307-147, 1971 г.

3.Журнал «Электричество, 1973, № 5, с. 71.