Устройство для защиты от перенапряжений

(51) Н 01 С ЕНИЯ ".:1 АНИЕ ИЗ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт Производственного объединения "Электрокерамика"(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯН 0 НИЙ, содержащее изоляционный корпус с верхним и нижним фланцами и размещенными в нем колонками .высоконелинейных резисторов, экран, выполненный в виде торонда, установленный под верхним фланцем и эакрепленньй на нем с помощью экранодержателей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности Устройства в работе, оно снабжено электродом, выполненным в виде тороида и закрепленным на верхнем фланце, причем собственная емкость электрода С л и собственная емкость экрана Сэ связаны следующим образом0,5 Сокр( Сэл Скр20 45 1 115204ЪИзобретение относится к областиэлектротехники, а более конкретнок устройствам для защиты высоковольтных электрических сетей от перенапряжений (только к устройствам для наружной устанонки),Принципы выравнивания распределения напряжения вдоль колонн резисторов для устройств для защиты отперенапряжений наружной установки 1 Ои в элегазе различны, так как величины паразитных емкостей колоннырезисторов в устройствах наружнойустановки невелики и существенноизменяются при различном удалении 15единичных резисторов от земли. В элегазовых установках паразитные емкости имеют значительную величину и,практически одинаковы для всех резисторов колонны.Известны вентильные разрядники,включающие искровые промежуткии собранные в колонну последовательно соединенные нелинейные резисторы,заключенные в Фарфоровую покрышку .25Вследствие наличия емкостныхсвязей между элементами разрядникаи между элементами разрядника наземлю возникает неравномерностьраспределения напряжения по высотеразрядника. В результате отдельныерезисторы оказываются более нагруженными, мощность потерь на нихвозрастает, происходит их болееранее старение и выход из строя.Известны устройства для защитыот перенапряжений для наружной уста"нонки, для выравнивания распределения напряжения по элементам колоннынелинейных резисторов которых исполь ,зуют варьирование продольной емкости аппарата в соответствии с формулой С=С, +0,5 С(М-), где Семкость нижнего резистора, (Й- с)число резисторов в колонке 21,Недостатком этого выравниванияраспределения напряжения являетсянеобходимость точного определениявеличины продольных емкостей, а следовательно, высокие требования к точ ности Формулы С;=С +0,5 С(8-) ивысокой точности комплектовки емкостей варисторов или блоков варисторов. Незначительная погрешность вопределении оптимальной емкости 55варистора приводит к значительномуувеличению неравномерности распределения напряжения вдоль колонны и снижению надежности аппарата в целом. Изготовление варисторов или блоков варисторов различной емкости многократно усложняет технологический процесс и сборку колонны.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устррйство для защиты от перенапряжений, содержащее изоляционный корпус с верхним и нижним Фланцами и размещенными в нем колоннами высоконелинейных резисторов, экран, выполненный в виде тороида, установленный под верхним фланцем и закрепленный на нем с помощью экранодержателей 3.Использование такого экрана для выравнивания распределения напряжения вдоль колонок резисторов приводит к значительному снижению напряженности электрического поля на части резисторов колонны, расположенных внутри экрана, по сравнению с напряженностью электрического по. ля на части резисторов колонны, расположенных непосредственно ниже экрана. В результате последние имеют срок службы существенно меньший, чем остальные резисторы, и определяют срок службы аппарата в целом.Цель изобретения - повышение надежности работы устройства в эксилу-. атационном режиме путем выравнивания распределения напряжения вдоль колонок резисторов.Цель достигается тем, чтоустройство для защиты от перенапряжений, содержащее изоляционный корпус с верхним и нижним фланцами и размещенными в нем колонками высоконелинейных резисторов, экран, выполненнь 1 й в виде тороида, установленный под верхн.: Фланцем и закрепленный на нем с помощью экранодержателей, снабжено электродом, выполненным в виде тороида и закрепленным на верхнем Фланце, причем собственная емкость электрода Си собственная емкость экрана С связаны следующим образом0,5 С,.р ССОптимально, собственные емкости электрода и экрана должны быть соизмеримы. При снижении емкости электрода по сравнению с собственной емкостью экрана более, чем в 2 раза, электрод не обеспечивает поставленной цели, так как не снижает в3 1 достаточной мере заряд на верхней части экранодержателей, поддерживающих экран, а следовательно, неэффективно выравнивает распределение напряжения в верхней части аппарата.Если же собственную емкость электрода выбрать больше собственной емкости экрана, то электрод оказывает отрицательное действие на распределение напряжения вдоль верхней части колонны резисторов.Благодаря влиянию электрода с собственной емкостью, меньшей собственной емкости экрана не более чем в 2 раза, заряд на части экранодержателей экрана, близкой к верхнему фланцу, значительно уменьшается, что уменьшает его экранирующее действие. В результате распределение напряженности электрического поля в верхней части аппарата выравнивается, а максимальная напряженность электрического поля вдоль колонки резисторов соответственно уменьшается.На фиг. 1 показано устройство для защиты от перенапряжений, общий вид; на фиг. 2 - кривые распределения напряженности электрического поля вдоль колонки резисторов.Устройство для защиты от перенапряжений содержит изоляционный корпус 1 с верхним 2 и нижним 3 фланцами и заключенные в корпус 1 колонки нелинейных резисторов (не показаны), экран 4, закрепленный на верхнем франце 2 с помощью экранодержателей 5, электрод 6, закрепленный так 1520454же на верхнем фланце 2 с помощьюэкранодержателей 7, Экран 4, выполненный в виде тороида, расположенпод верхним фланцем 2, электрод, также выполненный в виде тороида - надним.На фиг. 2 кривая 8 характеризуетраспределение напряженности электрического поля вдоль колонки реэисто О ров устройства только с экраном,кривая 9 - распределение напряженности электрического поля устройствас Экраном и электродом, собственнаяемкость которого в 1,5 раза меньшесобствеНной емкости экрана, кривая 10 - распределение напряженностиэлектрического поля вдоль резисторовустройства с электродом, собственнаяемкость которого больше собственнойемкости экрана в 2 раза.Максимум напряженности электрического поля вдоль колонки резисторов, как видно из графиков, имеетместо непосредственно под экраном.25 Внутри экрана напряженность электрического поля ниже максимальной,а в области, прилегающей к заземленному основанию, значительно нижемаксимальной. Использование электрода, расположенного.вьппе верхнегофланца, приводит к выравниванию распределения напряжения в верхней части аппарата, что уменьшает максимальную напряженность электрического 35поля вдоль столба резисторов и увеличивает срок службы предлагаемогоустройства в длительном эксплуатационном режиме.1152045 алынскийь Корректор Л.Пилцпен оставитель ехред М. Гер Тираж 679 ИИПИ Государственного ко по делая изобретений Москва, Ж, Раушская.Ужгород, ул.Проектна едактор В.Дан Подписноеитета ССГРи открытийнаб д, 4/