Трубчатый разрядник

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (1 152 4(5) Н 01 Т 1/1 комитет сссРРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИ ГОСУД АРСТВЕННЫИГЮ ДЕЛАМ ИЗ САН БРЕТЕНИЯ ТВУ втоеснаев свщитвъс(71)Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт Производственногообъединения "Уралэлектротяжмаш"им. В.И. Ленина(56) 1. Патент СЕА В 217744,кл. 316-65, 1939.2Авторское свидетельство СССРпо заявке В 3487405/24-07,кл. Н 01 Т 1/10, 1982.(54)(57) ТРУБЧАТЬЙ РАЗРЯДНИК, имеющий цилиндрический изоляционныйкорпус с закрытым и открытым токопроводящими наконечниками, в котором соосно расположен с кольцевымзазором по отношению к его внутренней боковой поверхности цилиндрический дугогасительный вкладыш из газогенерирующего материала, выполненный с центральным каналом, в котором установлен стержневой электрод,закрепленный на закрытом наконечнике и образующий искровой промежутокс установленным в открытом наконечнике шайбообраэным электродом, прилегающим к торцу указанного вкладыша и выполненным с отверстиями, со"единяющими указанный кольцевой зазор с атмосферой, и колпачок, закрывающий канал вкладыша с одной стороны и выполненный в виде стакана,дно которого обращено к закрытомунаконечнику и закреплено на указанномстержневом электроде, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона отключаемых токов,указанный вкладыш выполнен с радиальными отверстиями, которые расположены с угловым и осевым смещениямиодин относительно другого, вкладьипвыполнен с кольцевой проточкой наторце, обращенной к колпачку, который выполнен с отверстиями в дне и,.опирается торцом на указанную кольце"вую проточку вкладышаИзобретение относится к электротехнике, в частности к конструкциивысоковольтных трубчатых разрядников,предназначенных для защиты изоляцииэлектрооборудования от грозовых перенапряжений.Однако продольное дутье менееэффективно, чем поперечное.Известен трубчатый разрядник,гашение тока в котором осуществляется за счет поперечного газового дутьяи который состоит из фибровой газогенерирующей трубы-корпуса с закрытым токопроводящим наконечником иоткрытым токопроводяп 1 им наконечником, в котором имеются выхлопныеотверстия, соединяющие с атмосферойкольцевой зазор, образованный междувнутренней поверхностЬю трубы-.корпуса и наружной поверхностью цилиндри- гоческого фибрового вкладыша, выполненного в виде стержня, соосно установленного внутри трубы-корпуса,причем электроды дугогасительногоискрового промежутка запрессованы 25во вкладыш таким образом, что длинаискрового промежутка равна половинедлины окружности указанного вкладыша Я.В этом разряднике при его срабаты-З 0вании газы, образующиеся под действием высокой температуры дуги,воздействуют на канал дуги в поперечном направлении, перемещая ее содновременным растягиванием к выхлопным отверстиям наконечника.Чем выше класс рабочего напряженияразрядника, тем больше должна бытьдлинаповерхностей наружной изоляции и искрового промежутка. 40В указанном разряднике увеличение рабочего напряжения связано сувеличением не только длины разряд"ника, но и его диаметра, так какдлина внутреннего искрового промежутка определяется половиной периметра окружности вкладыша. Это приводит к значительному увеличениюпоперечного размера и массы разрядника,50Наиболее близким к изобретению является трубчатый разрядник, имеющий цилиндрический изоляционный корпус с закрытым и открытым токо- проводящими наконечниками, в кото ром соосно расположен с кольцевым зазором по отношению к его внутренней боковой поверхности цилиндрический дугогасительный вкладыш из газогенерирующего материала, выполненный с центральным каналом, в котором установлен стержневой электрод,закрепленный на закрытом наконечнике и образующий искровой промежуток с установленным в открытом наконечнике шайбообразным электродом,прилегающим к торцу указанноговкладыша и выполненным с отверстиями, соединяющими указанный кольцевой зазор с атмосферой, и колпачок,выполненный в виде стакана, дно которого обращено к закрытому наконечнику и закреплено на указанном стержневом электроде 2.Известный разрядник обладает повьппенной откачивающей способностьюза счет того, что газы, быстро охлаждаемые близко расположенным стаканом, обдувают дугу, горящую между стержневым электродом и шайбой(продольное дутье),Однако из-за недостаточной интенсивности дутья и ограниченной механической прочности газогенерирующего материала дугогасительного вкладыша в этом разряднике не удаетсяполучить широкий диапазон токовотключения.Цель изобретения - расширение диапазона отключаемых токов.Указанная цель достигается тем,что в трубчатом разряднике, имеющемцилиндрический изоляционный корпусс закрытым и открытым токопроводящими наконечниками, в котором соосноустановлен с кольцевым зазором поотношению к его внутренней боковойповерхности цилиндрический дугогасительный вкладыш иэ гаэогенерирующегоматериала, выполненный с центральным каналом, в котором установленстержневой электрод, закрепленный назакрытом наконечнике и образующийискровой промежуток с установленнымв открытом наконечнике шайбообразнымэлектродом, прилегающим к торцу указанного вкладьппа и выполненным с отверстиями, соединяющими указанныйкольцевой зазор с атмосферой, и колпачок, закрывающий канал вкладьппас одной стороны и выполненный в видестакана, дно которого обращено к закрытому наконечнику и закреплено наукаэанном стержневом электроде, указанный вкладьпп выполнен с радиальными отверстиями, которые расположены152060 с угловым и осевым смещениями оийнотносительно другого, вкладыш выполнен с кольцевой проточкой на торце1обращенной к колпачку, который выполнен с отверстиями в дне и опираетсяторцом на укаэанную кольцевую проточку вкладыша,На чертеже изображен предлагаемыйразрядник, продольный разрез.Разрядник имеет изоляционный корпус 1, например, из стеклопластикас закрытым 2 и открытым 3 токопроводящими наконечниками, дугогасительный вкладыш 4., искровой промежутокдлиной 1, образованной стержневымэлектродом 5 и шайбообразным электродом 6. Вкладыш 4 размещен в полости 7 корпуса 1 и закреплен между колпачком 8 и электродом 6,Колпачок 8 выполнен в виде стакана и закреплен в реэьбовом разъеместержневого электрода 5. Во вкладыше 4 выполнены центральный канал 9и радиальные отверстия 10, в колпачке 8 - отверстия 11, а в электроде6 - центральное отверстие 12 для соединения канала 9 с атмосферой и отверстия 13 для соединения кольцевогозазора между корпусом 1 и вкладышем4 с атмосферой.Жесткое закрепление вкладыша 43осуществляется при помощи трубчатойгайки 14, которая поджимает шайбообразный электрод 6 к торцу вкладыша 4. Для подключения разрядника кэлектрической сети через открытыйискровой промежуток (не показан)имеются контактные выводы 15 и 16.Колпачок 8 опирается на кольцевуюпроточку на торце вкладыша 4, чтоисключает перекрытие отверстий 11вкладышем 4,При набегании на трубчатый разрядник грозовой волны перенапряжения с амплитудой, превышающей импульсное пробивное напряжение трубчатого разрядника, происходит пробой открытого (не показан) и закрытого (между электродами 5 и 6)искровых промежутков по которымпротекает импульсный ток. По ионизированному пути импульсного разряданачинает протекать сопровождающий ток промышленной частоты, и на искровых промежутках трубчатогоразрядника устанавливается электрическая дуга, поддерживаемая рабочимнапряжением сети,Электрическая дуга 17 закрытогоискрового промежутка длиной 2 обжигает стенки центрального канала 9вкладыша 4, который выполнен из газогенерируюшего материала, При терморазложении стенок вкладыша бурновыделяется в большом количествегаз и внутри вкладыша создаетсябольшое давление, достигающее нескольких сотен атмосфер, Это давлениесоздает поперечное дутье через радиальные отверстия 10 в кольцевойзазор, образованный вкладышем 4 икорпусом 1, Кроме того, дутье осуществляется и вдоль столба дуги:вверх - через отверстия 11 в колпачке 8 в полость 7, и вниз - черезотверстие 12 в электроде 6 в атмосферу. Из полостии кольцевого зазора газы выдуваются в атмосферу через5 отверстия 13Боковые радиальные отверстия 10расположены с угловым смещением нао180 , так что выхлоп ионизированныхгазов через каждое отверстие происходит в противоположную сторону поотношению к ближайшим отверстиям,Однако не исключается и другое расположение отверстий,Так как источником давления газовявляется центральный канал вкладыша,то в нем всегда давление выше, чемснаружи, и поэтому дутье газов осуществляется непрерывно на протяжениивсего процесса гашения. Величинаразности давлений зависит от количества отверстий и их величнны какво вкладыше, так и в стакане и шайбообразном электроде,Интенсивное поперечное и двухстороннее продольное дутье способствуютэффективному гашению дуги, Послепогасания дуги электрическая прочность искровых промежутков восстанавливается, токоведущий проводлинии оказывается отделенным от земли и разрядник становится пригоднымдля следующего срабатывания,Предлагаемый разрядник работоспособен при отключении токов 0,5-10 кА.1152060 Составитель К. Бочков Техред И. Гергель ректор Е. Сирохм озориз кто аказ 2336/42ВНИИПИ дпис д, 4/ 13 ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж 63 Государственног елам изобретений Москва, 3-35, Ра комитета СССР открытийскан наб,