Устройство для защиты от перенапряжений

(51)5 Н 0 тсс)ИСАНИЕ ИЗС)БРЕТЕ ТВУ ститут ИсламоОТ ПЕРЕосится кспользо етение от жет быть СО вей.ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНО ВЕДОМСТВО СССР(71) Научно-исследовательскийэнергетики и автоматики ЛН УзСС(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫНАПРЯЖЕНИЙ(57) Назначение:изобрнэлектроэнергетике и мо и Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к аппаратам защиты изоляции линий электропередач от перенапряжений,Целью изобретения является повышение надежности работы устройства для защиты от перенапряжений путем ограничения действия на покрышку увлажняющих факторов, солнечной радиации и улучшения конвективного теплоотвода в прослойке, граничащей с поверхностью покрышки,На фиг.1 изображено устройство, в разрезе; на фиг.2- сечение А-А на фиг.1;на фиг, 3- разрез кожуха и участка диэлектрического стержня; на фиг.4 - узел соединения диэлектрической распорки с кожухом.Колонка высоконелинейных резисторов 1 помещена в диэлектрический корпус 2 (покрышка), армированный металлическими фланцами 3 на торцах. Герметизация внутренней полости корпуса осуществляется с вано для защиты линий электропередач от перенапряжений Сущность; Для повышения эксплуатационной надежности ограничителей перенапряжений применена защита корпуса, в котором размещены колонки высоконелинейных резисторов, от воздействия солнечной радиации и увлажняющих факторов, по меньшей мере, двумя диэлектрическими кожухами, установленными на опоре снаружи диэлектрического корпуса, при этом корпуса аксиально смещены и выполнены в виде усеченных конусов, угол конусности которых составляет 25-35, 1 з.п.ф-лы, 4 ил., 1 табл. помощью металлических крышек 4 свободное пространство между колонкой 1 и- внутренней поверхностью покрышки 2 может быть заполнено кварцевым песком 5 или другим теплопроводящим диэлектриком. Кожухи 6 крепятся к диэлектрическим стержням 7. Для придания устойчивости и жесткости кожухи 6 могут бить дополнительно прикреплены к опоре (не обозначена), образованной стержнями 7 и распорками 8.(,тержни 7 закрепляются к боковой поверхностй фланцев 3, например, путем болтового соединения, Для обеспечения механической:жесткости конструкции необходимо вмонтировать как минимум три стержня.Корпус 2 изготавливается из фарфора или полимерного материала, например из кремнийорганической резины. боковая поверхность корпуса может быть выполнена гладкой или ребристой,Диэлектрический кожух 6 выполняется тах коэффициента теплоотдачи и скорости тонкостенным, например, из кремнийорга- воздуха в прослойке с Я = 10-50 мм и Н = нической резины или полипропилена. Диэ- =300-1000 мм. лектрический стержень 7 и распорка 8 Относительно количества кожухов слеимеют основу стеклопластик 9 и покрытие 5 дуетуказать,что минимальноеих количйст, например, из кремнийорганической ре" во равно двум. Требуемое количество зины. кожухов для конкретного устройства опре- .Кожух б на участке верхнего торца мо- деляется исходя из его высоты и указанной жет быть выполнен с цилиндрическим бор- в материалах заявки высоты кожуха: Н = том для устойчивого крепления к стержню "0 300-500 мм, 7, Для этого на прилегающем к кожуху уча- Например, для ОПН/35; имеющего стке стержня делается углубление шириной строительную высоту 860 мм, при Н = 300 мм несколько меньше четверти его диаметра и число кожухов 6 равно двум, а для ОПНвысотой, обеспечивающей свободный вход У 1, имеющего строительную высоту 4340 борта кожуха, Дополнительно кожух может 15 мм, с Н = 500 мм число кожухов (с учетом. быть закреплен к стержню с помощью болта частичного перекрытия другдруга) буде рав- . 11 (с потайной головкой), но девяти,Соединение. распорки 8 с стержнем мо- Экспериментальная проверка эффек- . жет быть осуществлен путем резьбового со- тивности заявляемого устройства была проедйнения (фиг.2,3), а со стенкой кожуха с 20 оедена приа 0 (цилиндрический кожух) йомощьюпазового углубления (фиг.4). Мес(так как это показано нв фиг.1 и 3) и 45 О, та сочленения элементов 6;7,8 и головки проверка при а= 90 не имела физического болта 11 герметизйруются; например, само- смысла. вулканизирующимся компаундом типа КПТ-. Экспериментами не было выявлено за- ЗОМ,. .: . 25 метной (более 1 ОС) разницы вперегреве реВерхний кожух устанавлибается так; чтозисторов при а= 0-45 О. его борт кольцевым зазором охватываетВариант цилиндрических кожухов не фланец 3. Выполнений диаметра верхнегорассматривался потому, что при этом отп. торца кожуха меньше вйлета крышки 4 иск-: дает необходимость в стержнях и крепле - лючает прямое попадание атмосферных:30. ние кожухов надо будет осуществлять осадков в промежуток между фланцеми ко-:йепосредственно-к корпусу 2, что усложняет жухами;:,: .:. . конструкцию устройс;ва и уменьшает устой- Нижний торец нижнегокожуха н.: чивость положения кожухов, При этом кожуд ф а; то йеоб.хй надо будет .выполнять разными.по воздушного 35 диаметру, и во время осадков капли влаги, Расстояние; стекая с внешней боковой поверхности кои Верхним ": жухов малого диаметра, могут попасть в поторцем фланца выбирается из условйя иск- . лость между боковой поверхностью корпуса лючения прямого пбпадайия осадка и лучей 2 и внутренней поверхностью кожуха 6, что солнца на пакрыаку 40 нежелательно из-за увлажняемости поверхДиаметр окружности торцев кожуха вы.ности корпуса и снижения его электричебирается таким образом, что ширина коль-: :ской прочности. цевого . зазора 3 между боковой поверхностью йокРышки и внутренней по- Вариант с й =45 ведет к некоторому верхностью борта кожуха; а также в месте 45 увеличению количества кожухов на единицу охвата нижнего вйрхнйм кожухом. была 20-высоты устройства, т;е. к увеличению мате мм. -"":риалоемкости. С другой стороны опыт эксВыбор 8 меньше 20 мм уменьшает ко плуатации йзоляторов типа ПС-1(конус) с эффициент теплоотдачи через прослойку и углом раствора гладкой изоляционной детаскорость воздушного потока здесь, Выбор 50 ли 45 и типа ПФ-1 (колокол) с углом а= 330 мм:незначительно увеличивает эти =30 свидетельствуето том, что именно вто, параметры и нецелесообразен по сообра- ройтип изоляционйойдеталилучше почасжениям габаритных и весовых характери- ти самоочищаемости поверхностистик уСтройства, Высота Н кожухов можетизолятора от грязи(дождем, ветром) и высо- быть в пределах 300-500 мм. При Н500 мм 55 кой его электрической прочности. уменьшается коэффициент теплоотдачй и . В связи с указанными обстоятельства- устойчивость кожухов. Прй Н300 мм ус-ми угол раствора кожухов принимался таложняетсясборкасистемы кожухови конст- ким, как это следует из фиг,1 и 3, т.е, рукция устройСтаа. Заключения, сделанные примерно 25-35; в этом абзаце, основываются на результаУстройство собирается следующим образом. Предварительно собирается система кожухов 6. Первым закрепляется к стержням 7 нижний кожух, При этом на стержень завинчивается распорка 8, а другой полу сферический ее конец путем вдавливания вводится в замкнутый паз кожуха см,фиг 4), Потом на стержни надевается и закрепляется верхний кожух и т.д. Собранная таким образом система надевается на 10 покрышку 2 и посредством болтового соединения закрепляется к фланцам 3. После этого внутренняя часть устройства закрепляется верхней крышкой 4.Устройство работает следующим обра зол. При осадках капли дождя и снежинки попадают на наружную поверхносгь кожухов 6 и стекают вниз. Поверхность покрышки 2 и стержней 7 будет длительно сухой и обладать большой величиной сопротивле ния. В летний период солнечная радиация воздействует только на поверхностный слой кожухов и не будет оказывать влияние на покрышку. Температура прослойки между боковой поверхностью покрышки и внут ренней поверхностью кожухов за счет свободной вентиляции полости будет ниже, чем температура окружающего кожухов воздуха; Тем самым улучшится теплоотвод. от резисторов.: ЗОДля экспериментальной проверки заяв-: ляемого устройства исследовали в летний период) температуру резисторов ограничителя перенапряжений (см,таблицу) класса: 110 кВ. Кожуха 6 выполнялись из электра 35 технического картона и имели высоту ЗОО мм. Снимали суточный график перегрева резисторов измерение через каждые 1-2 часа работы) в зависимости от температуры окружающей среды Тс, Данные перегрева ре зисторов, приведенные в таблице, есть усредненные результаты для установившихся значений ТсС.Из таблицы следует, что окружение устройства для защиты от перенапряжений системой диэлектрических кожухов позволяет более чем в два раза уменьшить перегрев резисторов в районах с тропическим климатом.Известно; что перегрев резисторов до + 5 ОС в длительном режиме приводит к уменьшению срока службы устройства менее, чем на 5 и можно не учитывать е расчетах.Использование устройства для защиты от перенапряжений в сочетании с диэлект.- рическими кожухами позволяет уменьшить перегрев резисторов и повысить срок их службы.Формула изобретения 1, Устройство для защиты от перенапряжений, содержащее цилиндрический диэлектрический кордус с внешними торцевыми крышками и размещенным внутри него набором высоконелинейных резисторов, отл и ч а ющееся тем,что,с целью повышения надежности, оно снабжено размещенным на опоре набором диэлектрических кожухов, аксиально смещенных и соосно охватывающих диэлектРический корпус. при этомдиэлектрические кожухи выполнены в виде усеченных корпусов, угол конусности которых составляет 25+35,2, Устройство по пЛ, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что опора выполнена в виде симметрично расположенных вокруг диэлектрического корпуса диэлектрических стержней, торцами скрепленными с внешними торцевыми крышками.1812558 Составитель С,СултановТехред КМоргентал Корректор едактор рушенко звбдственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 1 8 акез 1876Тираж Подписное ВНИЙПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113036, Москва, Ж-ЗЬ, Рауаская наб., 4/5