Устройство для защиты от перенапряжений

ОП-И САН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиинСоцналнстнческннРеслублнн и 853728(22) Заявлено 29. 12. 75 (21) 2305095/24-07с присоединением заявки РЙ -во делам наобретеннй н вткрытнй(72) Авторы изобретения Научно-исследовательский проектно-технологическйй институт электрокерамических изделий и Всесоюзный научноисследовательский проектно-конструкторский и технблагическийс,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты;изоляции оборуДования станций и подстанций и линии электропередачи пе ременного и постоянного тока от атмосферных и коммутационных перенапряже 5ний.Известны вентильные разрядники,включающие искровые промежутки исобранные в колонну последовательно1 Осоединенные нелинейные резисторы, заключенные в изоляционный корпус 111.В таких разрядниках изоляционныетрубы или корпуса выполнены из фарфора или бакелита, т.е. являются жесткими, так что между резисторами колонны и стенками корпуса существует зазор,Недостатком известных устройствявляется то, что в колонне резисторов, размещенных с зазором в изоляционном корпусе, при перекрытии по боковой поверхности одного иэ резисторов происходят вследствие ионизации воздуха около остальных резисторов распространенные перекрытия на всю колонну в целом. Поэтому в таких устройствах выход из строя одного резистора приводит к выходу из строя устройства в целом. Это снижает величину допустимого тока через колонну резисторов и увеличивает необходимое количество параллельно включенных колонок в защитном устройстве.Известно устройство для защиты от перенапряжений, содержащее собран" ные в колонну последовательно соединенные высокорелейные резисторы, установленные в изоляционном корпусе 121Применение в качестве характерного элемента высоконелинейных резисторов позволяет выполнить защитное1 устройство беэ последовательных искровых промежутков, Достоинством таких защитных устройств являются улучшенные защитные и габаритно-весовые показатели. Однако такие уст25 3 853728ройства характеризуются рядом недостатков. Одним недостатком являетсяотносительно низкая импульсная пропускная способность высоконелинейных резисторов, обусловленная прово 5димость их боковой поверхности, которая приводит к перекрытию резисторов уже при импульсных токах в 1,52 кЛ. Другой недостаток связан с необходимостью отвода тепла от резисторов, постоянно подключенныхк напряжению сети. При размещенииколонны резисторов в иволяционномкорпусе иэ фарфора или пластикаухудшается теплоотдача резисторов15вследствие воздушного зазора междурезисторами и корпусом (обычно2-3 мм) и относительно толстой стенкиизоляционного корпуса (по технологическим причинам толщина стенки корпуса не может быть меньше 3-5 мм).Поэтому термическая устойчивость устройства, состоящего из высоконелинейных резисторов без последовательновключенных искровых промежутков,оказывается относительно невысокой,что приводит к необходимости уменьшения тока, протекающего через резисторы в длительном рабочем режиме,Последнее возможно в результате увеличения сопротивления резисторов,что означает ухудшение защитных характеристик устройства.Недостатком этого устройства является также возможность перекрытия 35всей колонны высоконелинейных резисторов ири перекрытии одного из резис"торов колонны.Наиболее близким ио техническойсущности к предложенному устройству 40является устройство для защиты отперенапряжений, содеркащеесобранныев колонну нелинейные резисторы, установленные в изоляционном корпусе,плотно охватывающем их боковые поверхности 31.1Однако такое выполнение блока нелинейных резисторов не обеспечиваетдостаточного теплоотвода иэ-эа толс 50тых стенок корпуса и применения лишьдля устройств с последовательно включенными искровыми промежутками.Цель изобретения - улучшение защитных характеристик.Это достигается тем, что известноеустройство для защиты от иеренанряжений, содержащее собранные в колоннунелинейные резисторы, установленные в 4изоляционном корпусе, плотно охватывающем их боковые поверхности, снабжено установленными между резисторамиметаллическими дисками, диаметр которых выбран равным максимальному диаметру резисторов, образующими герметичные соединения с корпусом, выполненным из термоусаживающегосяматериала, например тератена,Известно, что термоусаживающиесяматериалы представляют собой полимерную композицию, например полиэтилен,которая будучи предварительно подвергнута облучению - лучами или ускоренными электронами и раэдуву) обладает способностью к уменьшению размеров при нагреве 1,5-2 разаТрубки изтакого материала обладают способностьюплотно обжимать поверхности тел, помещенных внутри них, Таким образом,предлагаемое выполнение изоляционногокорпуса защитного устройства иэ термоусаживающего материала обеспечиваетплотный охват корпусом колонны резисторов. При этом в результате устранения воздушного зазора между резисторами и изоляционным корпусом ивследствие малой толщины корпуса(1-2 мм) сводится к минимум еготепловое сопротивление, что повышаеттермическую устойчивость устройства,Поскольку резисторы, выполненныеиз керамического материала, характеризуются определенным разбросом иодиаметру, наличие между ними металлических дисков, имеющих диаметр неменее максимального диаметра резисторов, обеспечивает герметичное отделение одного резистора колонны от другого, препятствуя распространению перекрытия от одного иэ резисторов насоседние.Экспериментальные исследования показали, что плотное обжатие термоусаливающимся корпусом колонки резисторов препятствует перекрытию по боковой поверхности резисторов и повышаеттем самым импульсную пропускную способность резисторов 1,5-1,8 раза.На чертеже представлен общий видчстройства,Устройство имеет высоконелинейные резисторы 1, разделенные металлическими дисками 2 и помещенные в изолирующий корпус 3 из термоусаживающего,ся материала, и контакты ч для под,вода напряжения.2 5 8537Корпус 3 плотно охватывает боковые поверхности резисторов 1, а также боковые поверхности металлических дисков 2, образуя в местах контактов резисторов герметичные соединения5Аксиальные усилия, возникающие вдоль колонны резисторов вследствие усадки термоусаживающегося корпуса, улучшают электрический контакт между отдельными резисторами в колонне, 10При подключении устройства к электрической сети напряжение к колонне резисторов подводится посредством контактов 4, При появлении в электрической сети перенапряжения сопротив ление резисторов резко снижается, в результате чего происходит ограничение уровня перенапряжений на контактах 4.В случае перекрытия одного из ре зисторов ионизации воздуха около остальных резисторов не происходит вследствие герметичного соединения в местах контактов резисторов 1 с дисками 2 и их электрическая прочность 25 не снижается, Поэтому перекрытие не распространяется на всю колонну резис. торов.. В соответствии с экспериментальными и расчетными данными установлено, Э 0 что в устройстве такой конструкции 28 6улучшены защитные характеристики устройства и уменьшены его вес и габариты. Формула изобретения Устройство для защиты от перенапряжений, содержащее собранные в колонну нелинейные резисторы, установленные в изоляционном корпусе, плотно охватывающем их боковые поверхности, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения защитных характеристик, оно снабжено установленными между резисторами металлическими дисками, диаметр которых выбран равным максимальному диаметру резисторов, образующими герметичные соединения с корпусом, выполненным из термоусаживающегося материала, например тератена,Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1,Шишман Д.В. и др. Вентильныеразрядники высокого напряжения,-Л.,1971, с,154-167.2.Патент США У 3805114,кл. 317-61, 1973.3. Патент ФРГ У 2638120,кл. 21 с 72, 1968 (прототип),ВНИИПИ Заказ 5687/29Тираж 634 Подписное илиал ППП "Патент",