Высоковольтный электрический аппарат Советский патент 1982 года по МПК H01H31/02 

Изобретение относится к высоковольтным электрическим аппаратам, у которых для передач команд с псэтенциала земли на высокий потенциал применяются оптико-электронные системы управления.

Известны высоковольтные электрические аппараты с оптико-электрон.ными системами управления, выполненные со световыми системами управления, у которых на высоком потенциале размещено приемное устройство, где располагаются элементы системы управления. Габариты и масса элементов системы управления на высоком потенциале таких, как конденсаторные батареи, источники питания и др., а также кожуха приемного устройства могут быть значительными Lll«

Наиболее близким к изобретений по технической сущности является высоковольтный электрический аппарат, содержгиций опорно-изоляционную конструкцию, блок управления с элементами оптико-электронной системы управления, расположенный на высоком потенциале, и кожух С.

Однако за счет того, что элементы систег.1Ы управления располаггиотся в блоке управления, габариты блока

возрастают и поэтому увеличиваются ветровые нагрузки на опорную изоляцию в процессе эксплуатации. Конструкция блока получается сложной, так как необходим отдельный кожух для экранировки элементов оптикоэлектронной системы от силового тока аппарата, проходящего в непосредственной близости от элементов сие-.

10 темы управления.

Цель изобретения - упрощение конIструкции, повышение надежности и снижение ветровых нагрузок на опор15ную изоляцию.

Указанная цель достигается тем, что кожух для размещения элементов оптико-электронной систег.лы управления выполнен в виде пустотелого

20 тороида, который служит одновременно экраном для выравнивания электрического поля.

При проектировании электрических аппаратов учитывается нагрузка на 25 опорную изоляцию. Расчет нагрузки от давления ветра на поверхности конструктивных элементов производится по формуле

-г

« 0,613- 10 V SP

30 расчетная ветровая нагрузка, н; V - скорость ветра, см/с, К - 41Эродинамический коэффициент соответствующего элемента, 8„ - плопадъ проекции конструктивного элемента на плоскость, перпендикулярную направлению ветра, см. Ветровая нагрузка пропорциональна площади конструктивных элементов Так для электрического аппарата на 750 кВ при расположении элементов оптико-электронной системы управлення в отдельном кожухе размерами 500550-650 мм ветровая нагрузка на это приемное устройство при скорюст ветра V 40 м/с составляет - 50 н. На такую же величину увеличивается ветровая нагрузка и при расположени элементов оптико-электронной систем управления внутри блока управления как у прототипа за счет увеличения габаритов этого блока. Ветровая нагрузка на опорную изоляцию электрического аппарата не увеличивается, если на высоком потенциале кожух дл размещения элементов оптико-электро ной системы управления выполнить в виде пустотелого тороида, служащего .одновременно экраном для выравнивания электрического поля„ Экранами снабжаются все высоковольтные аппараты на напряжение выше 330 кВ. На фиг. 1 изображен полюс высоко вольтного выключателя опорной конструкции, общий вид, на фиг. 2 принципиальная схема оптико-электро ной системы выключателя; на фиг. 3 кожух, внутри которого расположены элементы оптико-электронной системы на фигi 4 - разрез А-А н& фиг. 3. На потенциале земл-и расположена рама 1, на которой установлена колонка опорных изоляторов 2, Для при дания жесткости конструкции имеются растяжки 3. Сверху на колонке опорн изоляторов 2 располагается дугогаси тельное устройство 4. На высоком потенциале установлены экраны 5 для экранировки контактных систем выклю чателя, кожух 6, в котором размещен элементы оптико-электронной системы управления и который одновременн служит экраном для выравнивания напряженности электрического поля по опорной изоляции. Внутри колонки опорных изоляторов 2 помещен стекловолоконный световод 7, служащий даэк передачи на высокий потенциал импульса излучения от источника 8, находящегося на потенциале земли. На высоком потенциале расположен приемник 9 излучения, конденсатор 10, разряжающийся на обмотку 11 исполнительного магнита. Питание схем оптико-электронной системы управления осуществляется от автономных источников 12 и 13 питания. Представленная на фиг. 2 схема оптико-электронлой системы управления выключателем служит для передачи одной команды, например на отключение. Для передачи команды на включение имеется такая же схема (не изображена). На высоком потенциале элементы этих схем оптикоэлектронной системы управления расположены внутри кожуха, который выполнен в виде пустотелого тороида, служащего одновременно экраном для выравнивания электрического поля. Обычно экраны в поперечном сечеНИИ имеют вид окружности, а изготавливаются они из стальных труб или труб из алюминиевых сплавов. В выключателе типа ВИВ на 750 кВ диаметр экрана составляет 1500 мг/i. Для экрана применяются трубы 140 мм. Такие размеры имеет и кожух для размещения элементов оптико-электронной системы управления, поэтому кожух служит и экраном для выравнивания электрического поля. В кожухе 6 имеются шесть люков, которые закрываются крышками 14. В кожухе 6 располага1отся конденсаторы 10, источники 12 и 13 питания, собранные из батарей 15. Остальные комплектующие, расположенные на высоком потенциале, помещены на двух платах 16. С помощью резинового шнура 17 обеспечивается герметичность в местах соединения крыиек 14 с кожухом 6. К кожуху подходят только световоды для передачи сигналов излучения к фотодиодам, а от кожуха отходят только провода к исполнительным магнитам. расположенным вне кожуха. Такой кожух,-одновременно служащий экраном для выравнивания электрического поля, обеспечивает защиту системы управления от электромагнитних иаводок, что упрощает конструкцию, повышает надежность аппарата и позволяет уменьшить его габариты на стороне высокого напряжения, что снижает ветровые нагрузки на опорную изоляцию. Для улучшения условий эксплуатации системы управления к кожухам могут быть подведены воздухопроводы для обдува внутренней полости кожухов воздухом. Предлагаемое выполнение кожуха для размещения элементов оптикоэлектронных систем может быть применено в высоковольтных аппаратах с оптико-электронными системами управления, в оптико-электронных трансформаторах тока и т.д. Изобретение позволяет упростить конструкцию, повысить надежность и уменьшить ветровые нагрузки на опорную изоляцию аппарата. Ветровые нагрузки для аппарата на 1150 кВ при предлагаемом вьшолнении кожуха для расположения элементов оптико-элект ронной системы управления уменьшается на 50-80 Н. Экономический эффект составляет 1,5 тыс. руб. на. выключатель 1150 к Формула изобретения Высоковольтный электрический апtiapar, содержащий опорно-изоляционйую конструкцию, блок управления с элементами оптико-электронной систе йы управления, расположенный на высоком потенциале, и кожух, о т л и чающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения надежности аппарата и снижения ветровых нагрузок, кожух для размещения элементов оптико-электронной системы управления выполнен в виде пустотелого тороида, который одновременно является экраном для выравнивания электрического поля. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе li Карпенко Л.Н. Световые системы .управления высоковольтными выключателями. Л., Энергия, 1977, с.5тб. 2. Патент ГДР 74888, кл. Н 01 h, 1970. C U flO fJiHuff

Потенциал З1н/иг

А-А noSepny/no

ID