Высоковольтное устройство с изоляцией газом Советский патент 1981 года по МПК H02B13/06 

(54) ВЫСОКСеОЛЬТНОЕ УСТРОЙСТВО С ИЗОЛЯЦИЕЙ Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к высоковольтным кабелям и распределительным устройствам с изоляцией газом. Для поддержания проводника относитель но металлической оболочки высоковольтного устройства с изоляцией газом, а также для герметизации этих устройств применяются изоляционные элементы, у которых места закрепления (слабые места с точки зреияя электрической прочности) на проводнике и в оболочке устройства экранируются внутрешшми или наружаатк электростатическими экранами. Известные высоковольтные устройства с наружными электростатическими экранами в виде тел вращения не позволяют разместить внутри экрана контактное устройство, так как вьшолнены либо сплошными, либо неразъемными, не имеют хороших ловушек для загрязняющих частин Ц . Известное высоковольтное устройство с изол5щией содержит по 1файней мере один проводник, поддерживаемый OTГАЗОМносительно металлической оболочки с помощью изоляционных элементов, и электростатические экраны со свободной внут ренней полостью в виде тел вращения, установленные на внутреннем проводнике с зазором-соплом относительно, по крайней мере одного из изоляшонных элементов по обе стороны от последнего С2 . Высоковольтное устройство с наружными эпектростатическими, экранами по сравнению с высоковольтным устройством, изол5щионные элементы которого имеют внутренние электростатические экраны в виде металлических ксшец, расположенных в теле изоляционных элементов,, обладает тем преимуществом, что при прочих равных условиях у него материал изол$щионного элемента находится под. действием меньшей напряженности электрического поля., в процессе, монтажа высоковольтного устройства (напрнм, комплектного распределительного устройства) с изоляцией газом может возникнуть потребность заглушить герметичнуто оболочку изолятором с контактным устройством (например, втьЛшым контактом), которое необходимо обязательно экранировать, В целях экономии места и материалов лучше контактное устройство размещать внутри тех электростатических экранов, которыми уже приходится снабжать изолянионные элементы. Для этого нарулсные электростатические экраны вьшолняют разъем ными, но при этом при прочих равных условиях неизбежно снижается электрическая прочность устройства из-за ухудшения качества наружной поверхнсюги экрана. Экраны рассмотренного устройст ва не могут быть использованы в качест ве тупиковых и в них невозможно размес тить втычные контакты большего диаметр чем диаметр проводника. Целью изобретения является повышение электрической прочности устройства. Поставленная цепь достигается тем, что высоковольтное устройство с изоляцией газом содержит проводник, поддерживаемый изоляторами, и э/юктростати ческие полые экраны в виде тел вращения установленные на проводнике так, что зазор между экраном и изолятором предста ляет собойсопло. Экран состоит из двух частей, одна из которых укреплена на рас положенной на проводнике втулке гфи помоди гильзы, размещенной внутри экрана причем части экрана входят оона в другу и соединены между собой подпружиненны зажимом, расположенным на гильзе. На чертеже изображен общий вид пред ложенного высоковольтного устройства. Изолятор 1 крепится к внутреннему npOBOsHKicy 2 при помощи втулки 3, непой вижно связанной с проводником, К проводнику крепятся Бтычной контакт 4, который экранируе.тся экраном, состоящим из двух частей 5 и 6, которые могут быть даже одинакового диаметра, иметь тонкостенные оболочки одинаковой толшин плавно сужающиеся к горцам, В часть S экрана до упора в оболочку вставпйна гильза 7 таким образом, что торцы их .неподвижно соединены, а между гильзой и токшостенной оболочкой образуются полости 8, 9 и 10. Гильза 7 может быть выполнена либо из двух деталей, неподвижно скрепленных между собой, как на чертеже, либо выдав;кна в виде одаой фигурной детали. Полость 8 необходима еще и для правильно работы зазора-сопла 11 и как ловушка для загрязняющих частиц, попадающих внутрь экрана. Полос ти 8, 9 и 10 связаны между собой отверстиями 12 и обеспечивают равномерность нагрева и остывания оболочки э«рана, что очень важно в случае нанесения изоляцисяного покрытия на его наружную поверхность. Полость 1О предназначена для размещения втычного контакта и задержания металлической стружки внутри экрана, образующейся при работе втычноГО контакта. В части 6 экрана для лучшего улавливания загрязняющих частичек, возникающих при работе втычного контакта, может быть размещена гильза 13, .котсфая неподвижно крепится к оболочке 6. Теплоотводящие отверстия 14 в гильзе 13 и оболочке 6 не размещаются друг под другом. В гильзу 7 телескопически входит часть экрана 6 и скрепляется с ней с помощью подпружиненного, например, байонетного зажима 15, расположенного на конце гильзы. Ширину места соединение частей экранов Доберут минимальной. Например, если радиусы скругления телескопически сты1суемых торцов оболочек экрана одинаковы с радиусом округления теплоотводящего отверстия 14 оболочки 6, то размер Д выбирают меньше, чем диаметр отверстия Д. Применение разъемного экрана предложенной конструкции позволяет выдержать зазор между изолятором и экраном с большой точностью, что очень важно для увеличения электрической прочности конструкции. Кроме того, конструкция экрана не допускает касания соплом экрана изолятора и оставления на последнем металлизированного следа, что могло бы привести к снижению электрической прочности устройства. Эти два фактора являются необходимым и важным достоинством конструкций. В предложенном устройстве экран выполняется легко съемным и позволяет контрогофовать частоту места соприкосновения изолятора с деталями проводника при полностью смонтированном изоляторе на проводнике, очистить полость экрана от накопившихся там загрязняющих частиц, облегчает ревизию контактного устройства. Это возможно, так как крепление экрана не связано конструктивно с креплением изоляционного элемента. Изопзишонный элемент может устанавливаться на проводнике при снятом экране. Выполне«ие экрана с тонкостенной наружной оболочкой одинаковой толщины позволяет значительно улучшить адгезию в случае

нанесения изоляционного покрытия на оболочку. Так как телескопическое соединение экранов находится в углублении, то оказываются не такими опасными с точки зрения электрической прочности сколы покрытия на торцах экранов, неравномерность нанесения покрытия. А так же уменьшаются требования к величине радиального зазора между телескопически соединенными частями экрана и качеству обработки торцов их.

Близость байонетного зажима к наружной поверхности экрана и к торцам соединяемых частей его значительно снижает вероя ость возникновения искрения между частями экрана при сверхвысоких напряжениях (например, при напр5 жешш больше 10ОО кВ). Важным достоинством конструкции экранов является то, что его можно изготовить целиком из листового материала, например из листа алюминия, толщиной 2 мм.

Таким образом, применение предложенного высоковольтного устройства позволяет обеспечить высокую электрическую прочность и надежность работы аппаратов

с газовой изоляцией (например, кабели, распределительные устройства). Формула изобретения Высоковольтное устройство с изоляцией газом, содержащее проводник, поддерживаемый изоляторами, и электростатический полый экран в виде тела вращения, установленный на проводнике так, . чго зазор между экраном и изолятором пред-

сгавлдегсобойсапло, отличаютееся тем, что, с целью обеспечения его высокой электрической прочности и улучшения эксплуатационных характеристик, экран состоит из двух частей, одна из которых

укреплена на расположенной на проводнике втулке при помощи гильзы, размещенной внутри экрана, причем части экрана входят одна в другую и соединены между собой подпружиненным зажимом, расположенным на гильзе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции № 1487720, НО2 В, 1966.

2. Авторское свидетельство

№ 544034, НО2 В 13/О6, 1977