Ограничитель перенапряжений

Ограничитель перенапряжений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ОГРАНИЧИТЕЛЬ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ , содержащий токопроводящий цилиндрический бак, заполненный электроизолирующим газом и снабженный по торцам изолированным вводом и соеди|€енным с баком заземленным выводом, между которыми внутри бака вдоль оси установлен .столбец последовательно соединненных блоков, выполненных каждый в виде кольцевого электростатического экрана и установленных радиально внутри экрана колонок мбталлооксидных резисторов, выполненных каждая с двумя крайними электродами, первый из которых подключен к указанному экрану, а . второй подключен к установленной в центре экрана соединительной детали, отличающийся тем, что, с целью уменьшения веса, габаритов, материалоемкости и повьшения удобства мойтажа в составе распредели- . тельного устройства, каждый из указанных кольцевых экранов выполнит в средней части в виде цилиндра, аксиальная длина которого выбрана не менее диаметра резисторов указан1ных колонок, соединительные детали указанных блоков выполнены каждая в виде изоляционного цилиндра с токопроводящими накладками на торцовых поверхностях, число колонок резист торов в блоке выбрано четным, колонт ки резисторов каждого блока расположены попарно симметрично относительно оси экрана и разделены на две одинаковые группы, причем электрическое подключение указанных колонок резисторов различных групп к соединительной детали блока выполнено путем соединения вторых электродов колонок групп к противоположным указанным токопроводящим накладкам создинительной детали, о каждая из указанных пар колонок (Л блока снабжена по крайней мере одним токопроводящим распорным элеС ментом, установленным между соединительной деталью и одним из вторых электродов колонок, а соединительные детали всех блоков выполнены со сквозными продольными отверстиями , через которые пропущены дополниее тельно введенные изоляционные стягиN3 вающие стержни. СП СО 2. Ограничитель перенапряжений,по о п.,. отличающий с я тем, что, с целью повышения надежности путем отвода тепла от резисторов, соб динение резисторов каждой колонки между собой и с электродами выполне но с помощью токопроводящей клеевой полимерной композиции с высокой удель ной теплопроводностью, а внешняя поверхность указанных экранов выполнена с покрытием из материала с высокой излучательной способностью.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН Д1)5 Н 01 С 7/12 «

i «»;«

«»» «

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСИОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

», ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbITHRM

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 3678692/24-07 (22) 21.12.83 (46) 23.10.90. Бюл. У 39 (71) Всесоюзный электротехнический институт им. В.И,Ленина (72) В,А.Волькенау, Г.В.Антонова и Н.Н,Тюркова (53) 621.316.933 (088.8) (56) Патент США В 4.321.651, .кл. 361-127, 1981.

Заявка ФРГ И- 3012741.4, Н 01 Т 1/00, 1982. (54)(57) 1. ОГРАНИЧИТЕЛЬ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ, содержащий токопроводящий цилиндрический бак, заполненный электроизолирующим газом и снабженный по торцам изолированным вводом и соединенным с баком заземленным выводом, между которыми внутри бака вдоль оси установлен .столбец после-. довательно соединненных блоков, выполненных каждый в виде кольцевого электростатического экрана и установленных радиально внутри экрана колонок металлооксидных резисторов, выполненных каждая с двумя крайними электродами, первый из которых подключен к указанному экрану, а второй подключен к установленной в центре экрана соединительной детали, отличающийся тем, что, с целью уменьшения веса,. габаритов, метериалоемкости и повьппения удобства монтажа в составе распредела I тельного устройства, каждый из указанных кольцевых экранов выполнен в средней части в виде цилиндра, аксиальная длина которого выбрана не менее диаметра резисторов указан-! ных колонок, соединительные детали

„„SU„„1192536 А ", 2 указанных блоков выполнены каждая в виде изоляционного цилиндра с токопроводящчми накладками на торцовых поверхностях, число колонок резис-, то ов в блоке выбрано четным, колонс ки резисторов каждого блока расположены попарно симметрично относительно оси экрана и разделены на две одинаковые группы, причем электрчческое подключение указанных колонок резисторов различных групп к соединительной детали блока выполнено путем соединения вторых электродов колонок групп к противоположным указанным токопроводящим накладкам соединительной детали, каждая из указанных пар колонок

«О блока снабжена по крайней мере одним токопроводящим распорным элементом, установленным между соеди- С нительной деталью и одним из вторых электродов колонок, а соединителЪные детали всех блоков выполнены со сквозными продольными отверстиями, через которые пропущены дополнительно введенные изоляционные стяги- Ж вающие стержни.

М

С

2, Ограничитель перенапряжений. по (© п,1,. отличающийся тем, ф что, с целью повьппения надежности путем отвода тепла от резисторов, соединение резисторов каждой колонки между собой и с электродами выполнено с помощью токопроводящей клеевой полимерной композиции с высокой удель- и ной теплопроводностью, а внешняя поверхность указанных экранов выполнена с покрытием из материала с высокой излучательной способностью.

1 192 536

И обре те ние <>òноситс я к области электротехники, а именно к аппаратам для защиты от перенапряжений изоляции электроустановок высокого напряжения, а более конкретно .†. к защит5 ным аппаратам на основе металлооксидных резисторов — ограничителям перенапряжений, изолированньг: высокопрочными газами, например элегазом комплектных распределительных устройств сверх- и ультравысокого напряжения, Цель изобретения — уменьшение веса, габаритов, материалоемкости и повышение удобства монтажа в составе распределительного устройства ограничителя перенапряжений.

На фиг ° 1 представлен ограничитель перенапряжений, продольный разрез; на фиг,2 — вид одного из блоков огра20 ничителя перенапряжений по направлению оси экрана; на фиг. 3 — разрез

А-А на фиг.2.

Ограничитель перенапряжений содержит токопроводящий бак 1, заполненный элегазом под давлением и снабженный по торцам изолированным вводом

2 и соединенным с баком 1 заземленным выводом 3. Вдоль оси бака 1 между вводом 2 и выводом 3 установлены последовательнс содиненные блоки 4.

Каждый из блоков 4 состоит (см. фиг ° 2 и 3) из цилиндрического электростатического экрана 5, ось которого совпадает с осью бака 1,, и установ35 ленных внутри экрана 5 попарно симметрично относительно оси экрана 5 колонок 6 металлооксидных резисторов

7, имеющих в данном исполнении форму дисков 6 с металлизированными торцовыми поверхностями. Каждая колонка 6 снабжена по концам электродами 8 и 9.

На оси экрана 5 размещена центральная соединительная деталь, которая вы45 полнена в виде изоляционного цилиндра 10 с токопроводящими накладками

11 и 12 на торцовых поверхностях, Между с оедини тел ьно Й де талью и электродами 9 колонок 6 введены токо50 проводящие раслорные элементы 13, которые могут быть выполнены, например, в виде специальных шпилек, ввинченных в тело изолятора 10 и упирающихся в электроды 9 колонок 6.

Количество рас парных элементов 13 может бить уменьшено наполовину так, что каждая пара колонок, расположенных HB одной линии, имеет по крайней мере один распорный элемент 13. При соответствующем положении распорных элементов 13 эа счет упругих свойств экрана 5 вдоль оси колонок 6 действуют сжимающие силы, образующие уравновешенную систему. Это обеспечивает необходиМую жесткость всей конструкции блока 4 °

Последовательное соединение резисторов 7 между собой и с электродами

8 .и 9 наиболее целесообразно осуществить путем склеивания электропроводящей полимерной композицией, например эпоксидной композицией с карбонильным никелем, с удельным электрическим сопротивлением (P) не более

0,1 Ом см и удельной теплопроводностью (Я не менее 0,6 Вт/м.к. Это существенно улучшает теплопередачу вдоль колонки резисторов к экрану, что способствует снижению температуры резисторов, что повышает надежность ограничителя, С той же целью наружная поверхность экрана покрыта тонким слоем материала с излучательной способностью 0,9, например оксидирована и окрашена черным красителем или иным способом.

Колонки 6 размещены радиально и попарно симметрично в плоскости, перпендикулярной оси бака l причем электроды 8 всех входящих в блок 4 колонок 6 плотно прикреплены с образованием хорошего электрического и теплового контакта к экрану 5, а электроды 9 одной половины колонок соединены с накладкой 12, а второй половины — с накладкс.л 11 детали.

Необходимо подчеркнуть, что создание надежного теплового контакта между электродом 8 и экраном 5 и использование последнего в качестве радиатора возможно лишь в том случае, если по крайней мере средняя. часть экрана выполнена в виде цилиндрического кольца.

Для электрического и механического соединения блоков 4 между собой с одновременным закреплением их в неподвижном положении относительно бака все центральные соединительные детали блоков 4 выполнены с двумя сквоз-, ными отверстиями, в которые пропущены изоляционные стержни 14, выполненные, например, из стеклопластика.

Стержни 14 закреплены на фланцах, установленных на вводе 2 и выводе 3 и снабженных натяжными устройствами (не показаны) . При растя гш!а1!ни стержней 14 блоки 4 сжимаются н прн соответствующих усилиях образуют столбик, обладающий достаточной проч.ностью, что позволяет монтировать ограничитель перенапряжений как вертикально, так и горизонтально. Возможно использование н иных аксиальных изолирующих элементов, например труб, однако указанный способ обеспечивает наиболее экономичное решение и упрощает монтаж ограничителя перена. ряжений в распределительном устройс тве .

При выборе размеров основных узлов ограничителя перенапряжений следует, как показывают расчеты и эксперименты, руководствоваться -следующим.

Диаметр экрана 5 должен составлять

0,4-0,5 диаметра бака 1, длина коло 5 3(1

IIoI(6 Д()х!жна 61.! !.. 1 1!рсдс!1;!х 1, >2,5 диаметра резне !.! р.з 7, а осевая длина экрана должна быть не Г1(1лее

), 3-1,4 ди;1метра р(- и!сторон. Т!1к!!(5 соотношения, xBI(1!(называют расчеты и эксперименты, аГ!е(починают наибольший выигрыш в габаритно-весовых показателях и матери:!лоемкости ограничителя, При одинаковых диаметрах бака длина и вес ограничителя перенапряжений, выполненного (..огласно иэобретению, в два раза меньп1е, чем у известных ограничителей перенапряжений. Более чем в два раза снижается также его материалоемкость по важнейшим параметрам: расходу черных и цветных металлов иэ элегаза, исЩ польэуемого для заполнения бака ограничителя перенапряжений.

l 192536

Редактор О.Юрко»а Техред Л.Олийнык

Корректор С.Шевкун

Заказ 4355 Тираж 391 Подписное

BHHHIIH Государст»;.нного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113О35, Москва, Ж-35,, Раушская наб., д. 4/5

Производствецн -издательский комбинат вПатент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101