Ограничитель перенапряжений Советский патент 1982 года по МПК H01C1/28 

(54) ОГРАНИЧИТЕЛЬ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ Изобретение относится к ргщиотех нике и может быть Использован для защиты от перенапряжений электричес ких установок. Наиболее близким по технической сущности является органичитель напряжений, содержащий нелинейный резистор, выполненный в виде параллел ных колонок, размещенных в цилиндри ческом изоляционном корпусе, заполненном изоляционным теплопроводным материалом, и канал для выхода газов 11. Недостатком этого устройства является -невысокая надежность. Цель изобретения - повьинение надежности . Указанная цель достигается тем, что в ограничителе перенапряжений, содержащем нелинейный резистор, вып ненный в виде параллельных колонок, размещенных в цилиндрическом изоляционном корпусе, заполненном изоляционным теплопроводным материалом, и канал для выхода газов, этот канал выполнен в виде коаксиального изоляционному корпусу двухслойного изоляционного цилиндра, один из сло ев которого выполнен из изоляционны например стеклянных нитей, а другой из пучков нитей, образ кяцих сетку отверстий, при этом слои соединены электроизоляционным клеем, а параллельные колонки размещены между внутренней поверхностью корпуса и внешней поверхностью двухслойного цилиндра, причем в качестве электроизоляционного теплопроводного материала использовн с1Лпучий материал, например кварцевый песок. На фиг. 1 изображен ограничитель перенапряжений, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, продольный резрез; на фиг; 3 - двухслойный изолирующий цилиндр. Ограничитель перенапряжений состоит из колонок высоконелинейных резисторов 1, размещенных внутри изоляционного корпуса 2 вокруг изолирующего цилиндра 3. Пространство между изолирукнцим корпусом и цилиндром заполнено кварцевым песком 4.. Изоляционный корпус снабжен фланцами 5 и герметизирован металлическими крышками 6. Крышки выполнены с отверстиями по центру, которые закрыты предохранительными клапанами 7. Уплотняющие прокладки 8, выполненные из перелона, предохраняют внутреннюю полость стеклопластикоБого цилиндра от попадания в нее кварцевого песка. Внутренняя полость изоляционного цилиндра имеет выход к клапанам 7. Слой 9 изоляциоинного цилиндра сплошной, токностенный, несущий СЛОЙ 10 - с отверстиями, образованными сплетением толстых пучков стеклянный нитей. Вблизи торцов несущий слой 10 цилиндра также сплошной и служит для скрепления стеклопластихового цилиндра с фланцами 11. Оба слоя цилиндра пропитаны эпоксидной коспозицией и образуют одно цело К металлическим фланцам 11 крепятся колонки высоконелинейных резисторов 1. Нелинейный ограничитель перенапряжений работает следующим образом. В нормальном эксплуатационном режиме на ограничитель воздействует рабочее напряжение сети частоты 50 Г При этом через аппарат протекает определенной величины ток проводимости частоты 50 Гц. Этот ток вызывает перегрев резисторов над температурой наружной среды. Но ввиду относительно малого диаметра отдельных резисторов и наличия кварцевого песка между колонками резисторов и фарфоро вой покрышкой этот перегрев является минимальным (не более 5 - 10). При возникновении перенапряжения в сети нелинейный ограничитель перенапряжений их огарничивает до заданной величины в соответствии с вольтамперноЯ характеристикой резистора аппара та. После прекращения действия перенапряжений и установления в сети нор мального рабочего напряжения через ограничитель вновь протекает только ток проводимости промышленной часто ты. В нормальном эксплуатационном ре жиме и в режимах перенапряжений ток течет через колонки высоконелинейных резисторов. Энергия выделяемая в резисторах рассеивается в окружающее пространство через слой песка. Внутренняя полость стеклопластикового цилиндра зполнена воздухом или инерт ным газом. Если произошло повреждение колонки резисторов внутри ФарЛоро вой крышки, которое перешло в горени дуги тока короткого замыкания в песке, то это явление приведен к нарастанию давления в пространстве, где горит дуга. Когда давление достигает величины 3-5 ати прорывается внутрен ний слой стеклопластикового цилинд ра. При этом через отверстия наружного слоя цилиндра и место прорыва внутреннего слоя внутрь цилиндра проникают раскаленные газы и песок. Так как падение напряжения на дуге, горящей в свободном пространстве меньше падения напряжения на дуге, горящей в среде песка, то дуга, первоначально возникшая в песке, перебрасывается внутри цилиндра. При этом прекращается термическое воздействие дуги на фарфоровую подложку и одновременно продолжается нарастание давления внутри стеклопластикового цилиндра. Когда давление достигает уровня срабатывания предохранительных клапанов, последние приходят в действие и сбрасывают давление внутри стеклопластикового цилиндра. Поскольку при этом происходит интенсивный сброс давления из достаточно большого объёма воздуха и исключено непосредственное термическое воздействие дуги на стенку корпуса, то последние не разрушаются. Формула изобретения Ограничитель перенапряжений, содержащий нелинейный резистор, выполненный в.виде параллельных колонок, , размещенных в цилиндрическом изоляционном корпусе, заполненном изоляционным теплопроводным материалом,и канал для выхода газов, отличаю щийс я тем, что, с целью повышения надежности, канал для выхода газов выполнен в виде коаксиального изоляционному корпусу двухслойного изоляционного цилиндра, один из слоев которого выполнен из изоляционных, например стеклянных нитей, а другой из пучков нитей, образующих сетку отверстийj при этом слои соединены электроизоляционным клеем, а параллельные колонки размещены между внутренней поверхностью корпуса и внешней поверхностью двухслойного цилиндра, причем в качестве электроизоляционного теплопроводного материала использован сыпучий материал, например кварцевый песок. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США 4100058, кл.. Н 02 Н 3/22, 1978 (прототип).