EA025205B1 - Multi-electrode discharging screen - Google Patents
Multi-electrode discharging screen Download PDFInfo
- Publication number
- EA025205B1 EA025205B1 EA201400514A EA201400514A EA025205B1 EA 025205 B1 EA025205 B1 EA 025205B1 EA 201400514 A EA201400514 A EA 201400514A EA 201400514 A EA201400514 A EA 201400514A EA 025205 B1 EA025205 B1 EA 025205B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- insulating body
- electrodes
- screen
- arrester
- intermediate electrodes
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T4/00—Overvoltage arresters using spark gaps
- H01T4/02—Details
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G13/00—Installations of lightning conductors; Fastening thereof to supporting structure
Landscapes
- Insulators (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Предлагаемое изобретение относится к защитной арматуре, устанавливаемой на электрооборудовании, в частности на изоляторах или гирляндах изоляторов, предназначенной для защиты от дуги и/или коронного разряда и/или для выравнивания распределения напряжения по изолятору или гирлянде изоляторов. Кроме того, предлагаемое изобретение относится также к разрядникам для защиты электрооборудования от молниевых перенапряжений. С помощью таких устройств могут защищаться, например, высоковольтные установки, изоляторы и другие элементы высоковольтных линий электропередачи, а также электрооборудование.The present invention relates to protective fittings installed on electrical equipment, in particular insulators or strings of insulators, designed to protect against arcing and / or corona discharge and / or to equalize the distribution of voltage across the insulator or strings of insulators. In addition, the present invention also relates to arresters for protecting electrical equipment from lightning surges. Such devices can protect, for example, high-voltage installations, insulators and other elements of high-voltage power lines, as well as electrical equipment.
Предшествующий уровень техникиState of the art
В международной заявке νΟ 2010082861 описан разрядник для грозозащиты элементов электрооборудования или линии электропередачи, содержащий изоляционное тело, выполненное с возможностью механического закрепления на элементе электрооборудования или линии электропередачи, два основных электрода, механически связанных с изоляционным телом, и два или более промежуточных электрода, механически связанных с изоляционным телом, размещенных между основными электродами с возможностью формирования разряда между основными электродами и смежными с ними промежуточными электродами и между смежными промежуточными электродами.In the international application ν00 2010082861, an arrester for lightning protection of elements of an electric equipment or power line is described, comprising an insulating body made with the possibility of mechanical fastening on an element of an electric equipment or power line, two main electrodes mechanically connected to the insulating body, and two or more intermediate electrodes mechanically connected with an insulating body placed between the main electrodes with the possibility of forming a discharge between the main electrodes and adjacent them intermediate electrodes and between adjacent intermediate electrodes.
Указанный разрядник успешно выполняет роль защиты от молниевых разрядов, однако они не влияют существенным образом на выравнивание распределения напряжения по гирлянде изоляторов или распределения напряжённости электрического поля вдоль полимерных изоляторов и, соответственно, не обеспечивает защиту элементов электроустановки или линии электропередачи от коронных разрядов.The specified arrester successfully performs the role of protection against lightning discharges, however, they do not significantly affect the alignment of the voltage distribution along the string of insulators or the distribution of electric field strength along polymer insulators and, accordingly, does not protect the elements of the electrical installation or power line from corona discharges.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Задачей, которую решает настоящее изобретение, является создание надежного и обладающей невысокой стоимостью в производстве устройства, обеспечивающего защиту элементов электрооборудования или линии электропередачи от молниевых перенапряжений, а также обеспечивающего улучшение распределения напряженности электрического поля около указанных элементов электроустановок или линий электропередач, на которых он установлен. Другими словами, задачей изобретения является обеспечение устройства, сочетающего в себе свойства разрядника и экрана.The problem that the present invention solves is the creation of a reliable and low-cost device in production that protects the elements of an electrical equipment or power line from lightning surges, as well as provides an improvement in the distribution of electric field strength near said elements of the electrical installations or power lines on which it is installed. In other words, the object of the invention is to provide a device that combines the properties of a spark gap and a screen.
Задача настоящего изобретения решается с помощью разрядника для грозозащиты элементов электрооборудования или линии электропередачи, содержащего изоляционное тело, выполненное с возможностью механического закрепления на элементе электрооборудования или линии электропередачи с обеспечением, по меньшей мере, частичного огибания по меньшей мере одного элемента электрооборудования или линии электропередачи. Разрядник также содержит два основных электрода, механически связанных с изоляционным телом, и два или более промежуточных электрода, механически связанных с изоляционным телом, размещенных между основными электродами вдоль изоляционного тела с возможностью формирования разряда между основными электродами и смежными с ними промежуточными электродами и между смежными промежуточными электродами. Огибание элемента электрооборудования или линии электропередачи изоляционным телом преимущественно обеспечивается с зазором между изоляционным телом, электродами и другими элементами разрядника, и элементом электрооборудования или линии электропередачи на участке огибания.The objective of the present invention is solved by using a spark gap arrester for electrical components or power lines, containing an insulating body, made with the possibility of mechanical fastening on an element of electrical equipment or power lines with at least partial envelope of at least one element of electrical equipment or power lines. The arrester also contains two main electrodes mechanically connected to the insulating body and two or more intermediate electrodes mechanically connected to the insulating body located between the main electrodes along the insulating body with the possibility of forming a discharge between the main electrodes and adjacent intermediate electrodes and between adjacent intermediate electrodes. The envelope of an electric equipment element or power line by an insulating body is advantageously provided with a gap between the insulating body, electrodes and other elements of the arrester, and the electric equipment or power line element in the envelope.
В различных вариантах часть окружности или сферы, в которых обеспечено огибание элемента электрооборудования или линии электропередачи изоляционным телом, составляет угол до 30, 60, 90, 120, 150, 180, 210, 240, 270, 300, 330 или 360° включительно.In various embodiments, the part of the circle or sphere in which the electrical element or power line is bent around by an insulating body makes an angle of up to 30, 60, 90, 120, 150, 180, 210, 240, 270, 300, 330 or 360 ° inclusive.
В предпочтительном варианте по меньшей мере один основной электрод содержит отвод, отступающий или отходящий от поверхности изоляционного тела. Промежуточные электроды предпочтительно размещены с взаимным смещением, по меньшей мере, вдоль изоляционного тела. В предпочтительном варианте реализации разрядник содержит средства крепления на элементе электрооборудования или линии электропередачи.In a preferred embodiment, at least one main electrode comprises a tap extending or extending from the surface of the insulating body. The intermediate electrodes are preferably arranged with mutual displacement, at least along the insulating body. In a preferred embodiment, the arrester comprises fastening means on an element of electrical equipment or a power line.
В некоторых вариантах осуществления могут быть предусмотрены разрядные камеры между промежуточными электродами и основными электродами и/или между промежуточными электродами. В других вариантах осуществления промежуточные электроды могут быть покрыты слоем изоляции, причем между смежными промежуточными электродами выполнены разрядные камеры, выходящие на поверхность слоя изоляции. В таких случаях может предусматриваться, что основные электроды, по меньшей мере, также частично покрыты слоем изоляции, причем между промежуточными электродами и основными электродами выполнены разрядные камеры, выходящие на поверхность слоя изоляции.In some embodiments, discharge chambers may be provided between the intermediate electrodes and the main electrodes and / or between the intermediate electrodes. In other embodiments, the intermediate electrodes may be coated with an insulation layer, and discharge chambers extending between the adjacent intermediate electrodes extending to the surface of the insulation layer. In such cases, it may be provided that the main electrodes are at least partially covered by an insulation layer, and discharge chambers extending to the surface of the insulation layer are made between the intermediate electrodes and the main electrodes.
В преимущественном варианте выполнения разрядника коэффициент жесткости изгиба изоляционного тела составляет не менее 1, 10, 25, 50, 75, 100, 200, 300, 400, 500 или 1000 Н/м.In an advantageous embodiment of the arrester, the bending stiffness coefficient of the insulating body is at least 1, 10, 25, 50, 75, 100, 200, 300, 400, 500 or 1000 N / m.
Задача настоящего изобретения также решается с помощью линии электропередачи, содержащей опоры с изоляторами, по меньшей мере один находящийся под электрическим напряжением провод, связанный с изоляторами посредством крепежных устройств, и по меньшей мере один разрядник для грозозащиты элементов электрооборудования или линии электропередачи. Отличительным признаком такой линии электропередачи является выполнение разрядника по любому из вышеописанных вариантов. Указанный разрядник может быть установлен на изоляторе с помощью средства крепления, причем разряд- 1 025205 ное напряжение между основными электродами и промежуточными электродами предпочтительно меньше разрядного напряжения между основными электродами и элементами электрооборудования или линии электропередачи.The objective of the present invention is also solved by means of a power line containing supports with insulators, at least one wire under electrical voltage connected to the insulators by means of fastening devices, and at least one spark gap for lightning protection of electrical components or power lines. A distinctive feature of such a power line is the implementation of the arrester according to any of the above options. The specified arrester can be mounted on the insulator using fastening means, and the discharge voltage between the main electrodes and the intermediate electrodes is preferably less than the discharge voltage between the main electrodes and the elements of the electrical equipment or transmission line.
Достигаемым техническим результатом является снижение затрат на обеспечение надежности функционирования электроустановок или линий электропередач вследствие того, что разрядник, обеспечивающий защиту элементов электроустановок или линий электропередач от молниевых перенапряжений, также улучшает структуру электрического поля вокруг этих элементов, то есть выполняет функции экрана. Это позволяет отказаться от применения дополнительных устройств, предназначенных для улучшения распределения напряженности электрического поля вокруг защищаемых от молниевых разрядов элементов электроустановок, линий электропередач, электрических изоляторов или гирлянд изоляторов, поскольку экран-разрядник обладает возможностью установки практически на любом устройстве. Дополнительным техническим результатом является обеспечение устройства для молниезащиты, обладающего удобством установки на линиях электропередач или в электроустановках.Achievable technical result is a reduction in the cost of ensuring the reliability of electrical installations or power lines due to the fact that the arrester, which protects the elements of electrical installations or power lines from lightning surges, also improves the structure of the electric field around these elements, that is, it performs the functions of a screen. This allows you to abandon the use of additional devices designed to improve the distribution of electric field strength around elements of electrical installations protected from lightning discharges, power lines, electrical insulators or insulator strings, since the arrester has the ability to be installed on almost any device. An additional technical result is the provision of a device for lightning protection, having the convenience of installation on power lines or in electrical installations.
Кроме того, техническим результатом изобретения является увеличение напряжения возникновения коронного разряда на поверхности экрана благодаря тому, что электроды обычно устанавливаются на внешней поверхности экрана, удаленной от защищаемых элементов, что приводит к уменьшению напряжённости электрического поля ввиду более протяженного в пространстве распределения напряженности электрического поля. В том случае, если в экране предусмотрен внутренний металлический продолговатый проводник, то это также снижает вероятность коронного разряда вследствие наличия слоя изоляции поверх металлического основания экрана. При этом значительно снижается уровень радиопомех от линии электропередачи. Кроме того, благодаря комбинации экрана и разрядника удается уменьшить занимаемое этими элементами место, так как теперь одно устройство, а не два выполняет функции экрана и разрядника.In addition, the technical result of the invention is to increase the voltage of the occurrence of a corona discharge on the surface of the screen due to the fact that the electrodes are usually mounted on the outer surface of the screen, remote from the protected elements, which leads to a decrease in the electric field due to a longer spatial distribution of the electric field. In the event that an inner metal elongated conductor is provided in the screen, this also reduces the likelihood of a corona discharge due to the presence of an insulation layer over the metal base of the screen. At the same time, the level of radio interference from the power line is significantly reduced. In addition, thanks to the combination of the screen and the arrester, it is possible to reduce the space occupied by these elements, since now one device, and not two, performs the functions of the screen and the arrester.
Перечень фигур, чертежейList of figures, drawings
Заявляемое изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан первый вариант осуществления разрядника в соответствии с настоящим изобретением;The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a first embodiment of a spark gap in accordance with the present invention;
на фиг. 2 показан второй вариант осуществления разрядника в соответствии с настоящим изобретением;in FIG. 2 shows a second embodiment of a spark gap in accordance with the present invention;
на фиг. 3 изображен вариант выполнения линии электропередачи с установленными на полимерном изоляторе экранами-разрядниками в соответствии с настоящим изобретением;in FIG. 3 shows an embodiment of a power line with arrester shields installed on a polymer insulator in accordance with the present invention;
на фиг. 4 показан вариант установки для определения коэффициента жесткости изгиба диэлектрического элемента разрядника в исходном состоянии;in FIG. 4 shows an installation option for determining a bending stiffness coefficient of a dielectric element of a spark gap in the initial state;
на фиг. 5 показан вариант установки для определения коэффициента жесткости изгиба диэлектрического элемента разрядника в состоянии приложенного усилия изгиба.in FIG. 5 shows an installation option for determining a bending stiffness coefficient of a dielectric element of a spark gap in a state of applied bending force.
Одинаковые позиции на чертежах обозначены одинаковыми указателями и при описании позиции с указателем по отношению к одному чертежу такое описание по отношению к другим фигурам может быть опущено.Identical positions in the drawings are denoted by the same pointers, and when describing a position with a pointer in relation to one drawing, such a description in relation to other figures may be omitted.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретенияInformation confirming the possibility of carrying out the invention
На фиг. 1 показан первый вариант осуществления разрядника в соответствии с настоящим изобретением. Разрядник для грозозащиты элементов электрооборудования или линии электропередачи выполнен в виде экрана для выравнивания напряженности электрического поля около (в окрестности) элемента электрооборудования или линии электропередачи. Разрядник представляет собой изоляционное тело 2, выполненное с возможностью механического закрепления на указанном или соседнем с ним элементе электрооборудования или линии электропередачи с использованием, преимущественно, твердого диэлектрика. Закрепление может обеспечиваться различными способами, например формой изоляционного тела в месте крепления, например прямой, изогнутой, кольцеобразной, спиралевидной и т.п. Кроме того, изоляционное тело может иметь выступы/углубления/отверстия для закрепления с помощью ответных крепежных компонентов или ответных частей элемента электрооборудования или линии электропередачи. В частном варианте, в показанном на фиг. 1 варианте он содержит концы 1 с охватывающими частями 3, которые могут быть использованы для закрепления разрядника на элементе электрооборудования или линии электропередачи путем фиксации концов изоляционного тела друг относительно друга или обеспечивая, например, охват элемента электрооборудования или линии электропередачи с фиксацией за счет упругих сил. В других вариантах концы изоляционного тела могут быть прямолинейными, а элемент электрооборудования или линии электропередачи, например, может содержать средство крепления, которое фиксирует экран за концы 1.In FIG. 1 shows a first embodiment of a spark gap in accordance with the present invention. The arrester for lightning protection of elements of electrical equipment or power lines is made in the form of a screen for leveling the electric field near (in the vicinity) of the element of electrical equipment or power lines. The arrester is an insulating body 2, made with the possibility of mechanical fastening on the specified or adjacent element of electrical equipment or power lines using mainly solid dielectric. The fastening can be provided in various ways, for example, by the shape of the insulating body at the attachment point, for example, straight, curved, annular, spiral, etc. In addition, the insulating body may have protrusions / recesses / holes for fixing using mating fasteners or mating parts of an element of electrical equipment or power lines. In a particular embodiment, as shown in FIG. In version 1, it contains ends 1 with female parts 3, which can be used to fix the arrester to an element of an electric equipment or power line by fixing the ends of the insulating body relative to each other or providing, for example, coverage of an element of an electric equipment or power line with fixation due to elastic forces. In other embodiments, the ends of the insulating body may be rectilinear, and the element of electrical equipment or power lines, for example, may include fastening means that fixes the screen at the ends 1.
Желательно, чтобы экран обладал достаточной механической прочностью (жесткостью). Механическая прочность (жесткость) необходима для того, чтобы экран сохранял свою форму. Поскольку часть экрана, огибающая элемент электрооборудования или линии электропередачи, находится в подвешенном состоянии, при недостаточной механической прочности/жесткости эта часть будет опускаться по направлению к земле и, следовательно, экран не будет обладать возможностью создания (коррекции) необходимого распределения электрического поля, так как форма экрана будет отличаться от заданной и не- 2 025205 обходимой для создания требуемого распределения электрического поля. Прочность/жесткость экрана может быть обеспечена, например, за счет механических свойств продолговатого проводника и/или нанесенного на него слоя изоляции.It is desirable that the screen has sufficient mechanical strength (rigidity). Mechanical strength (rigidity) is necessary in order for the screen to retain its shape. Since the part of the screen enveloping the element of electrical equipment or the power line is suspended, with insufficient mechanical strength / stiffness, this part will fall towards the ground and, therefore, the screen will not be able to create (correct) the necessary distribution of the electric field, since the shape of the screen will differ from the set and necessary 2025205 to create the required distribution of the electric field. The strength / rigidity of the screen can be provided, for example, due to the mechanical properties of the elongated conductor and / or the insulation layer applied to it.
Изоляционное тело может содержать элемент жесткости, например, в виде жесткого стержня, расположенного в одном из вариантов вдоль изоляционного тела, например внутри изоляционного тела. Элемент жесткости предназначен для обеспечения необходимых прочностных свойств экранаразрядника, в частности для сохранения формы экрана-разрядника и обеспечения необходимой жесткости изделия в целом. Указанный элемент жесткости может быть выполнен в виде диэлектрического, например, полимерного, элемента, обеспечивающего необходимое сопротивление деформации экранаразрядника под действием силы тяжести в установленном состоянии, под действием усилий, прикладываемых другими элементами линии электропередачи (например, случайные касания проводов), при воздействии ветра и/или дождя, а также животных, птиц, людей или других факторов, таких как условия хранения или транспортировки, которые могут приводить к деформации экрана-разрядника. В других вариантах выполнения элемент жесткости может быть выполнен с использованием металла при условии обеспечения достаточной прочности и/или жесткости, а также при условии отсутствия электрического замыкания промежуточных электродов или в предпочтительном варианте при условии отсутствия электрического контакта элемента жесткости с промежуточными электродами.The insulating body may contain a stiffening element, for example, in the form of a rigid rod located in one embodiment along the insulating body, for example, inside the insulating body. The stiffener is designed to provide the necessary strength properties of the arrester screen, in particular to maintain the shape of the arrester screen and provide the necessary stiffness of the product as a whole. The specified stiffener can be made in the form of a dielectric, for example, polymer, element that provides the necessary resistance to deformation of the screen of the arrester under the action of gravity in the installed state, under the action of forces applied by other elements of the power line (for example, accidental contact of wires), when exposed to wind and / or rain, as well as animals, birds, people or other factors, such as storage or transportation conditions, which can lead to deformation of the arrester screen. In other embodiments, the stiffening element can be made using metal provided that sufficient strength and / or stiffness is ensured, as well as if there is no electrical shortage of the intermediate electrodes, or, in the preferred embodiment, if there is no electrical contact between the stiffener and the intermediate electrodes.
В других вариантах осуществления изоляционное тело может содержать упругий элемент, например в виде упругого стержня, расположенного в одном из вариантов вдоль изоляционного тела, например, внутри изоляционного тела. Упругий элемент предназначен для обеспечения упругих свойств экрана-разрядника, то есть способности восстанавливать свою форму после окончания действия сил, осуществивших деформацию экрана-разрядника. Упругий элемент также позволяет уменьшать деформацию и во время воздействия деформирующих сил. Упругий элемент может быть выполнен как с использованием диэлектрических материалов, например полимеров, так и металлических материалов, при условии обеспечения упругости, необходимой для восстановления формы экрана-разрядника после прекращения деформирующего воздействия и/или снижения величины деформации во время деформирующего воздействия. В том случае, если упругий элемент выполнен с использованием металла, то должно обеспечиваться отсутствие электрического замыкания промежуточных электродов и, преимущественно, отсутствие электрического контакта упругого элемента с промежуточными электродами. В частном варианте осуществления изоляционное тело само по себе может обеспечивать необходимые прочностные и/или упругие свойства и/или необходимую жесткость.In other embodiments, the implementation of the insulating body may contain an elastic element, for example in the form of an elastic rod located in one embodiment along the insulating body, for example, inside the insulating body. The elastic element is designed to provide the elastic properties of the screen-arrester, that is, the ability to restore its shape after the end of the forces that have carried out the deformation of the screen-arrester. The elastic element also allows to reduce deformation during the action of deforming forces. The elastic element can be made using both dielectric materials, for example polymers, and metallic materials, provided that the elasticity necessary to restore the shape of the arrester screen after the cessation of the deformation effect and / or to reduce the amount of deformation during the deformation effect is provided. In that case, if the elastic element is made using metal, then the absence of electrical closure of the intermediate electrodes and, mainly, the absence of electrical contact of the elastic element with the intermediate electrodes should be ensured. In a particular embodiment, the insulating body itself can provide the necessary strength and / or elastic properties and / or the necessary rigidity.
На фиг. 2 показан вариант разрядника, содержащего средства 7 крепления разрядника на элементе электрооборудования или линии электропередачи. Указанные средства 7 установлены на стержневых элементах, введенных в концы изоляционного тела 2, и позволяют с помощью болтового, винтового, зажимного или другого соединения обжимать элементами средства 7 элемент электрооборудования или линии электропередачи, тем самым фиксируя экран на этом элементе. Такое простое крепление разрядника в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает удобное его размещение на элементе электроустановки или линии электропередачи.In FIG. 2 shows a variant of a spark gap comprising means 7 for fastening a spark gap to an element of electrical equipment or a power line. These means 7 are installed on the rod elements inserted into the ends of the insulating body 2 and allow using a bolt, screw, clamp or other connection to compress elements of the means 7 of the electrical equipment or power line, thereby fixing the screen on this element. Such a simple fastening of the arrester in accordance with the present invention provides its convenient placement on the element of the electrical installation or power line.
Изоляционное тело 2 выполнено с обеспечением возможности, по меньшей мере, частичного огибания (охватывания) элемента электрооборудования или линии электропередачи, на котором он будет устанавливаться, или линии, проходящей, например, вдоль указанного элемента электрооборудования или линии электропередачи. Огибание преимущественно обеспечивается формой изоляционного тела и/или возможностью такого размещения на/около элемента электрооборудования или линии электропередачи, при которых указанный элемент электрооборудования или линии электропередачи окружен, по меньшей мере, в части окружности или телесного угла изоляционным телом. По меньшей мере часть изоляционного тела (а значит, и экран в целом) может иметь форму окружности/круга/эллипса/тороида или представлять собой сектор окружности/круга/эллипса/тороида, при этом огибанием/охватыванием считается такая конфигурация, когда защищаемый элемент или линия, проходящая, например, вдоль защищаемого элемента, расположены внутри окружности/круга/эллипса/тороида или сектора окружности/круга/эллипса/тороида (предпочтительно в геометрическом центре). Кроме того, в зависимости от конфигурации электрооборудования (т.е. распределения электрического поля) по меньшей мере часть изоляционного тела (а значит, и экран в целом) может иметь форму параболы, гиперболы и любой другой кривой второго или более порядка необходимого размера.The insulating body 2 is configured to at least partially bend (cover) an element of the electrical equipment or power line on which it will be installed, or a line running, for example, along the specified element of the electrical equipment or power line. The envelope is predominantly provided by the shape of the insulating body and / or the possibility of such placement on / near the element of the electrical equipment or power line, in which the specified element of the electrical equipment or power line is surrounded at least in part of a circle or solid angle by the insulating body. At least a part of the insulating body (and hence the screen as a whole) can be in the form of a circle / circle / ellipse / toroid or can be a sector of a circle / circle / ellipse / toroid, while the envelope / girth is considered such a configuration when the protected element or a line running, for example, along the element to be protected, is located inside a circle / circle / ellipse / toroid or sector of a circle / circle / ellipse / toroid (preferably in a geometric center). In addition, depending on the configuration of the electrical equipment (i.e., the distribution of the electric field), at least a part of the insulating body (and therefore the screen as a whole) may take the form of a parabola, hyperbola and any other curve of the second or more order of the required size.
Кроме того, в одном из вариантов, огибание предпочтительно осуществляется в плоскости, перпендикулярной основному направлению продольного элемента электроустановки или линии электропередачи, однако вместо прямого угла между указанными направлением и плоскостью могут быть и другие углы (в пределах до 15, 30, 45, 60, 75, 80, 85° или любой угол в диапазоне, например, от 30 до 90°) или огибание может происходить не в плоскости, а быть криволинейным. Часть окружности или телесного угла (сферы), в которых происходит огибание элемента электрооборудования или линии электропередачи изоляционным телом, предпочтительно составляет не менее 180° и может составлять угол до 210, 240, 270, 300, 330 или 360° (включительно) или любой диапазон, составленный с помощью указанных значе- 3 025205 ний (например, 180-360° или другой). Угол преимущественно определяется, исходя из места крепления экрана или местоположения элемента электрооборудования или линии электропередачи, для корректировки распределения электрического поля вокруг которого экран предназначен. В том случае, когда экран образует плоскость, место начала угла может быть определено как пересечение этой плоскости с защищаемым элементом электрооборудования или линии электропередачи (его центральной точкой или осью) или как точка на плоскости, наиболее удаленная от всех участков экрана (в случае выполнения экрана в виде диска или окружности это будет центр диска или окружности). Электроды на экране могут занимать меньший угол, чем изоляционное тело. В некоторых вариантах применения часть окружности или телесного угла, в которых происходит огибание элемента электрооборудования или линии электропередачи изоляционным телом, может составлять и менее 180° в зависимости от электрического поля (например, его показателя напряженности), которое необходимо изменить, и может составлять до или более 30, 60, 90, 120, 150 или 180° (включительно) или любой диапазон, составленный с помощью указанных значений (например, 30-180° или другой).In addition, in one embodiment, the envelope is preferably carried out in a plane perpendicular to the main direction of the longitudinal element of the electrical installation or transmission line, however, instead of the right angle between the indicated direction and the plane, there may be other angles (up to 15, 30, 45, 60, 75, 80, 85 ° or any angle in the range, for example, from 30 to 90 °) or the envelope may not occur in a plane, but be curved. The part of the circle or solid angle (s) in which the electrical element or power line is bent around by the insulating body is preferably at least 180 ° and can be up to 210, 240, 270, 300, 330 or 360 ° (inclusive) or any range compiled using the indicated values 3,025205 (for example, 180-360 ° or another). The angle is mainly determined based on the location of the shield or the location of the element of electrical equipment or power lines, to adjust the distribution of the electric field around which the screen is intended. In the case when the screen forms a plane, the place of the beginning of the corner can be defined as the intersection of this plane with the protected element of the electrical equipment or power line (its center point or axis) or as the point on the plane farthest from all parts of the screen (in the case of the screen in the form of a disk or circle, this will be the center of the disk or circle). The electrodes on the screen can occupy a smaller angle than the insulating body. In some applications, the part of the circle or solid angle in which the electrical element or power line is bent around by the insulating body can be less than 180 ° depending on the electric field (for example, its strength indicator), which must be changed, and can be up to or more than 30, 60, 90, 120, 150 or 180 ° (inclusive) or any range compiled using the specified values (for example, 30-180 ° or another).
Считается, что обеспечивается такое огибание, когда между изоляционным телом и элементом электрооборудования или линии электропередачи предусмотрен воздушный зазор, то есть при установке разрядника на элементе электрооборудования или линии электропередачи огибающая часть изоляционного тела в отступает от указанного элемента на некоторое расстояние и не прилегает к элементу (естественно, что часть изоляционного тела, используемая для закрепления, будет прилегать к тому элементу, на котором крепится). В оптимальном варианте экран имеет круглую форму, однако могут быть и другие конфигурации экрана, например, в виде сектора, эллипса и других форм.It is believed that such an envelope is ensured when an air gap is provided between the insulating body and the element of the electrical equipment or power line, i.e. when the arrester is installed on the element of the electrical equipment or power line, the envelope of the insulating body departs from the specified element by a certain distance and does not adjoin the element ( Naturally, the part of the insulating body used for fastening will be adjacent to the element on which it is attached). Optionally, the screen has a round shape, but there may be other screen configurations, for example, in the form of a sector, ellipse, and other shapes.
В соответствии с изобретением разрядник содержит два основных электрода 4 и 9, установленных на изоляционном теле 2 (то есть механически связанных с ним). Кроме того, разрядник содержит два или более промежуточных электрода 5, также установленных на изоляционном теле 2 между основными электродами 4 и 9. Предусмотрено, что между основными электродами и смежными с ними промежуточными электродами обеспечена возможность формирования электрического разряда, причем между соседними промежуточными электродами также обеспечена возможность формирования электрического разряда. Возможность электрического разряда обеспечивается, преимущественно, размещением электродов на расстоянии, достаточном для электрического пробоя такого разрядного зазора. Для обеспечения размещения промежуточных электродов между основными электродами на криволинейном или изогнутом изоляционном теле, как показано на фиг. 1, 2, промежуточные электроды могут размещаться со взаимным смещением, по меньшей мере, вдоль продольного направления изоляционного тела.According to the invention, the arrester comprises two main electrodes 4 and 9 mounted on an insulating body 2 (i.e., mechanically connected to it). In addition, the spark gap contains two or more intermediate electrodes 5, also mounted on the insulating body 2 between the main electrodes 4 and 9. It is provided that between the main electrodes and adjacent intermediate electrodes it is possible to form an electric discharge, and between adjacent intermediate electrodes is also provided the possibility of forming an electric discharge. The possibility of electric discharge is provided, mainly, by placing the electrodes at a distance sufficient for the electrical breakdown of such a discharge gap. To ensure that the intermediate electrodes are placed between the main electrodes on a curved or curved insulating body, as shown in FIG. 1, 2, the intermediate electrodes may be arranged with mutual displacement, at least along the longitudinal direction of the insulating body.
Хотя основные электроды могут иметь плоскую или любую другую форму, в некоторых вариантах совпадающую с таковой для промежуточных электродов, один или более основных электродов могут содержать отвод (выступ), отступающий от поверхности изоляционного тела (то есть в сторону от изоляционного тела в каком-либо направлении, преимущественно в сторону или параллельно элементу электрооборудования или линии электропередачи, на котором устанавливается разрядник). Такой отвод предназначен для более удобного подвода/отвода перенапряжения к/от разрядника путем формирования разрядного промежутка, достаточного для пробоя, то есть путем уменьшения расстояния между электродами и/или объектами, с которыми осуществляется искровой разряд, для снижения разрядного напряжения и повышения вероятности осуществления разряда именно через те разрядные промежутки, которые образуют выступы. Кроме того, такой отвод может использоваться для соединения с защищаемыми или заземленными элементами с помощью проводников, например, проводов, кабелей, тросов и т.п.Although the main electrodes may have a flat or any other shape that, in some embodiments, coincides with that for the intermediate electrodes, one or more main electrodes may contain a tap (protrusion) that extends from the surface of the insulating body (i.e., away from the insulating body in any direction, mainly to the side or parallel to the element of electrical equipment or power line on which the arrester is installed). Such a tap is intended for a more convenient supply / removal of overvoltage to / from the arrester by forming a discharge gap sufficient for breakdown, that is, by reducing the distance between the electrodes and / or objects with which the spark discharge is carried out, to reduce the discharge voltage and increase the probability of discharge it is through those discharge gaps that form the protrusions. In addition, such a tap can be used to connect to protected or grounded elements using conductors, for example, wires, cables, cables, etc.
Вследствие того, что на разряднике расположены электроды, выполненные в виде электрических проводников, такой разрядник начинает выполнять роль экрана, обеспечивающего улучшение структуры электрического поля вокруг элемента электроустановки или линии электропередачи, на которой установлен такой разрядник. Несмотря на то, что электроды, размещенные на изоляционном теле разрядника, не имеют электрического соединения, потенциал на них будет стремиться к потенциалу элемента электроустановки или линии электропередачи, на котором установлен разрядник, ввиду изменения потенциала на элементе электроустановки или линии электропередачи с промышленной частотой и достаточно сильной емкостной связи между этим элементом и электродами разрядника.Due to the fact that electrodes made in the form of electrical conductors are located on the arrester, such an arrester begins to play the role of a screen, providing an improvement in the structure of the electric field around the electrical installation element or power line on which such a arrester is installed. Despite the fact that the electrodes placed on the insulator body of the arrester do not have an electrical connection, the potential on them will tend to the potential of the electric installation element or power line on which the arrester is installed, due to a change in potential on the electric installation element or power line with an industrial frequency and is enough strong capacitive coupling between this element and the spark gap electrodes.
Вследствие того, что разрядник по настоящему изобретению также выполняет функции экрана, то он может называться экран-разрядник или экран. Экран-разрядник становится более приспособленным для выполнения этой функции, если электроды являются протяженными, например, вдоль изоляционного тела. Кроме того, если изоляционное тело содержит внутри металлические стержни, то эти стержни вследствие с емкостной связью с электроустановкой или линией электропередачи также будут влиять на распределение электрического поля и разрядник будет выполнять функции экрана.Due to the fact that the arrester of the present invention also functions as a screen, it can be called a screen-arrester or screen. The arrester screen becomes more adapted to perform this function if the electrodes are extended, for example, along an insulating body. In addition, if the insulating body contains metal rods inside, then these rods due to capacitive coupling with the electrical installation or power line will also affect the distribution of the electric field and the arrester will act as a screen.
Поскольку электроды на изоляционном теле могут устанавливаться в произвольном расположении (при обеспечении возможности электрических разрядов между электродами под действием перенапряжения), это обеспечивает дополнительную степень свободы в улучшении структуры электрического поля вокруг элемента линии электропередачи или электроустановки, на котором или около которого установлен разрядник в соответствии с настоящим изобретением, то есть возможность изменять структуру элек- 4 025205 трического поля в больших пределах, разных формах, направлениях, частях и более точно.Since the electrodes on the insulating body can be installed in an arbitrary location (while allowing electric discharges between the electrodes under the action of overvoltage), this provides an additional degree of freedom in improving the structure of the electric field around the element of the power line or electrical installation, on which or near which a spark gap is installed in accordance with the present invention, that is, the ability to change the structure of the electric field in large limits, different forms, directions, parts and more accurately.
На фиг. 1 также показан принцип работы экрана-разрядника в соответствии с настоящим изобретением. При попадании перенапряжения через искровой разряд на основной электрод 4, расположенный слева, между этим основным электродом и соседним с ним промежуточным электродом 5 появляется перенапряжение, которое пробивает воздушный зазор между этими электродами. Далее происходят пробои 6 воздушных зазоров между расположенными рядом промежуточными электродами 5 до тех пор, пока перенапряжение не дойдет до второго основного электрода 9, показанного на фиг. 1 справа, откуда оно может разрядиться на землю, заземленный элемент или элемент с отличающимся потенциалом, на другой разрядник и т.п. Кроме того, может быть предусмотрено соединение основных электродов с другими элементами электроустановок или линий электропередач, а также с другими разрядниками, с помощью электрических проводников.In FIG. 1 also shows the operating principle of a spark gap in accordance with the present invention. When overvoltage gets through a spark discharge to the main electrode 4 located on the left, an overvoltage appears between this main electrode and the adjacent intermediate electrode 5, which breaks through the air gap between these electrodes. Next, breakdowns 6 of the air gaps between adjacent intermediate electrodes 5 occur, until the overvoltage reaches the second main electrode 9, shown in FIG. 1 to the right, from where it can be discharged to earth, a grounded element or an element with a different potential, to another spark gap, etc. In addition, it may be provided for the connection of the main electrodes with other elements of electrical installations or power lines, as well as with other arresters, using electrical conductors.
Длина разрядного промежутка по поверхности слоя изоляции между промежуточным электродом, ближайшим к основному электроду, и основным электродом меньше длины разрядного промежутка по поверхности слоя изоляции между основным электродом и элементом электроустановки или линии электропередачи. При этом разрядное напряжение между основным электродом и промежуточным электродом преимущественно должно быть меньше разрядного напряжения воздушного разряда между основным электродом и элементом электроустановки или линии электропередачи для того, чтобы разряд перенапряжения молниевого разряда проходил по промежуточным электродам, а не напрямую через воздушный зазор на указанный элемент электроустановки или линии электропередачи.The length of the discharge gap along the surface of the insulation layer between the intermediate electrode closest to the main electrode and the main electrode is less than the length of the discharge gap along the surface of the insulation layer between the main electrode and the electrical installation or power line element. In this case, the discharge voltage between the main electrode and the intermediate electrode should preferably be less than the discharge voltage of the air discharge between the main electrode and the electric installation element or power line so that the lightning overvoltage discharge passes through the intermediate electrodes, and not directly through the air gap to the indicated electric installation element or power lines.
В показанных на фигурах экранах-разрядниках огибание происходит в пределах угла примерно 330°; однако ввиду того, что части изоляционного тела, проходящие к центру окружности для обеспечения возможности закрепления, замыкают окружность (то есть прилегают друг к другу), то можно сказать, что в данном случае огибание осуществляется на 360°.In the arrester screens shown in the figures, the bending occurs within an angle of about 330 °; however, due to the fact that the parts of the insulating body extending to the center of the circle in order to be able to fasten close the circle (that is, adjoin each other), it can be said that in this case the envelope is carried out through 360 °.
Как показано на фиг. 2, промежуточные электроды 12 могут быть установлены поверх изоляционного тела 2 с небольшим отступлением от него. При этом между промежуточными электродами 12 выполнены разрядные камеры, например, путем ввода концов электродов 12 в стаканы 14, выполненные из диэлектрика и содержащие дно и боковые стенки, образующие разрядные камеры, причем выходы из разрядных камер выполнены, предпочтительно, напротив доньев. Поскольку диэлектрические стаканы 14 крепятся к изоляционному телу 2 своими донными частями, то это обеспечивает механическую связь промежуточных электродов 12 с изоляционным телом 2. Разряды 13, происходящие в разрядных камерах внутри диэлектрических стаканов 14 между концами промежуточных электродов 12, выступающих в разрядные камеры, выходят из разрядных камер в сторону от изоляционного тела 2 и, предпочтительно, в сторону от элементов, с которыми соединен экран-разрядник. В то же время выходы из одной или более разрядных камер могут быть направлены на изоляционное тело или элементы, с ним соединенные или около него установленные.As shown in FIG. 2, the intermediate electrodes 12 can be installed on top of the insulating body 2 with a slight deviation from it. Moreover, between the intermediate electrodes 12, discharge chambers are made, for example, by inserting the ends of the electrodes 12 into cups 14 made of a dielectric and containing a bottom and side walls forming the discharge chambers, and the exits from the discharge chambers are preferably opposite to the bottoms. Since the dielectric glasses 14 are attached to the insulating body 2 by their bottom parts, this provides a mechanical connection between the intermediate electrodes 12 and the insulating body 2. The discharges 13 occurring in the discharge chambers inside the dielectric glasses 14 between the ends of the intermediate electrodes 12 protruding into the discharge chambers exit discharge chambers to the side of the insulating body 2 and, preferably, to the side of the elements to which the shield-arrester is connected. At the same time, exits from one or more discharge chambers can be directed to an insulating body or elements connected to or near it.
Между промежуточными электродами 12 и первым основным электродом 4, показанным на фиг. 2 слева, и вторым основным электродом 9, показанным на фиг. 2 справа, и между самими промежуточными электродами также могут быть выполнены разрядные камеры, например, также с использованием диэлектрических стаканов. Основные электроды могут выступать в разрядные камеры диэлектрических стаканов сами по себе или иметь отводы (как это показано на фиг. 2), которые могут быть предназначены для создания в качестве одного из электродов разрядных зазоров в разрядных камерах, отстоящих от основных электродов на некоторых расстояниях. В некоторых вариантах осуществления разряд с основного электрода может происходить на элемент электроустановки или линии электропередачи, на котором установлен экран-разрядник, или на металлические средства крепления 7, размещенные на одном или двух концах изоляционного тела и предпочтительно имеющие электрическое соединение с элементом электроустановки или линии электропередачи.Between the intermediate electrodes 12 and the first main electrode 4 shown in FIG. 2 to the left, and the second main electrode 9 shown in FIG. 2 to the right, and between the intermediate electrodes themselves, discharge chambers can also be made, for example, also using dielectric glasses. The main electrodes can protrude into the discharge chambers of the dielectric cups by themselves or have taps (as shown in Fig. 2), which can be designed to create discharge gaps as one of the electrodes in the discharge chambers, spaced from the main electrodes at some distances. In some embodiments, the discharge from the main electrode may occur to the electrical installation element or power line, on which the arrester screen is mounted, or to metal fastening means 7 located at one or two ends of the insulating body and preferably having an electrical connection to the electrical installation element or power line .
В других вариантах осуществления по меньшей мере один промежуточный электрод и/или основной электрод может быть установлен в слое диэлектрика или быть покрыт, по меньшей мере, частично слоем изоляции. В таких случаях между электродами предусматриваются разрядные камеры, выходящие на поверхность слоя изоляции или изоляционного тела. Разрядные камеры в таких случаях формируются в самом слое изоляции или изоляционном теле, а электроды выступают в них, образуя в них между собой разрядные зазоры. Выходы таких разрядных камер обычно представляют собой отверстия, соединяющие разрядные камеры и поверхность слоя изоляции или изоляционного тела.In other embodiments, at least one intermediate electrode and / or main electrode may be installed in the dielectric layer or coated at least partially with an insulation layer. In such cases, discharge chambers are provided between the electrodes that extend to the surface of the insulation layer or insulating body. In such cases, discharge chambers are formed in the insulation layer itself or in the insulating body, and the electrodes protrude into them, forming discharge gaps between them. The outputs of such discharge chambers are usually openings connecting the discharge chambers and the surface of the insulation layer or insulating body.
На фиг. 3 показана линия электропередачи, содержащая опоры 18 с изоляторами 15, по меньшей мере, один находящийся под электрическим напряжением провод 19, связанный с изоляторами 15 посредством крепежных устройств, и два экрана-разрядника 20 для выравнивания напряженности электрического поля в окрестности изолятора 15, который представляет собой элемент линии электропередачи (также может применяться и для другого электрооборудования). Экраны-разрядники 20 выполнены по одному из вышеописанных вариантов и благодаря этому также обеспечивают как защиту линии электропередачи от молниевых перенапряжений, так и улучшение структуры электрического поля в окрестности. В некоторых вариантах для одного изолятора или другого элемента линии электропередачи илиIn FIG. 3 shows a power line comprising supports 18 with insulators 15, at least one electrically conductive wire 19 connected to the insulators 15 by means of fasteners, and two discharger shields 20 for leveling the electric field in the vicinity of the insulator 15, which represents a power line element (can also be used for other electrical equipment). Discharger screens 20 are made according to one of the above-described variants and, due to this, also provide both protection of the power line from lightning surges and improvement of the electric field structure in the vicinity. In some embodiments, for one insulator or other power line element, or
- 5 025205 электрооборудования может быть установлен один экран-разрядник или больше двух экрановразрядников.- 5 025205 electrical equipment can be installed one screen-arrester or more than two screens arrester.
При разряде молнии на проводе 19 через крепежные устройства перенапряжение попадает на нижний оконцеватель 17 изолятора 15. На оконцевателе 17 с помощью крепежного узла 7 установлен экранразрядник 20, выполненный в виде изоляционного тела, поверх которого установлены основной электрод 4, имеющий отвод, выступающий в сторону второго экрана-разрядника, и множество промежуточных электродов. Между промежуточным электродом крепежным узлом 7 происходит электрический разряд и далее под действием перенапряжения между промежуточными электродами на изоляционном теле происходят разряды 6, которые передают перенапряжение на основной электрод 4. Вследствие разрядов потенциал основного электрода 4 нижнего экрана-разрядника становится близок к потенциалу оконцевателя 17 и, соответственно, провода 19.When a lightning discharge occurs on the wire 19 through the fastening devices, the overvoltage falls on the lower terminal 17 of the insulator 15. On the terminal 17 using the mounting unit 7 there is a screen discharger 20 made in the form of an insulating body, on top of which there is a main electrode 4 having a branch protruding towards the second a spark gap, and many intermediate electrodes. An electric discharge occurs between the intermediate electrode and the fixing unit 7, and then under the action of overvoltage between the intermediate electrodes on the insulating body there are discharges 6 that transmit the overvoltage to the main electrode 4. Due to the discharges, the potential of the main electrode 4 of the lower shield-arrester becomes close to the potential of the terminal 17 and, respectively, wires 19.
Ввиду того, что разность потенциалов между основными электродами 4 верхнего и нижнего экранов 20, установленных на оконцевателях 16 и 17 изолятора 15, соответственно, теперь близка к перенапряжению пробоя, то между электродами 4 происходит электрический воздушный разряд 8. В некоторых вариантах осуществления электроды 4 могут быть соединены между собой проводником или с помощью дополнительных электродов.Due to the fact that the potential difference between the main electrodes 4 of the upper and lower shields 20 installed on the terminals 16 and 17 of the insulator 15, respectively, is now close to the overvoltage of the breakdown, an electric air discharge 8 occurs between the electrodes 4. In some embodiments, the electrodes 4 can be interconnected by a conductor or using additional electrodes.
Далее, поскольку между первым основным электродом 4 и промежуточным электродом верхнего экрана теперь также установилась разница потенциалов, близкая к перенапряжению, то между ними и далее между промежуточными электродами проходят разряды 6, подводящие перенапряжение на крепежный узел 7 и верхний оконцеватель 16 изолятора 15, имеющий соединение с заземленной опорой линии электропередачи. Ввиду того, что развитие разрядов и передача потенциала перенапряжения молниевого разряда происходит достаточно быстро, все указанные разряды могут существовать одновременно, благодаря чему заряд, полученный от молнии, уходит в землю. При переходе напряжения промышленной частоты через ноль дуга гаснет, и линия электропередачи восстанавливает свою работоспособность, а экраны-разрядники готовы к отводу разряда следующего молниевого перенапряжения на землю.Further, since there is now also a potential difference close to overvoltage between the first main electrode 4 and the intermediate electrode of the upper screen, discharges 6 pass between them and further between the intermediate electrodes, supplying overvoltage to the mounting unit 7 and the upper terminal 16 of the insulator 15 having a connection with a grounded power pole. Due to the fact that the development of discharges and the transfer of the overvoltage potential of a lightning discharge occurs rather quickly, all of these discharges can exist simultaneously, so that the charge received from lightning goes into the ground. When the voltage of the industrial frequency passes through zero, the arc goes out, and the power line restores its functionality, and the discharge screens are ready to discharge the next lightning overvoltage discharge to the ground.
Экран-разрядник установлен на изоляторе с помощью средства крепления, которое может входить в состав экрана или быть элементом, размещенным на оконцевателе. Для обеспечения работоспособности указанной конструкции желательно обеспечить условие, при котором разрядное напряжение разряда между основным электродом и средством крепления или элементом электрооборудования или линии электропередачи больше разрядного напряжения разряда через воздушный промежуток между основным электродом и смежным промежуточным электродом.The arrester screen is mounted on the insulator using fastening means, which can be part of the screen or be an element placed on the terminal. To ensure the operability of this design, it is desirable to provide a condition under which the discharge voltage of the discharge between the main electrode and the fastening means or an element of the electrical equipment or power line is greater than the discharge voltage of the discharge through the air gap between the main electrode and the adjacent intermediate electrode.
Одной из характеристик, через которые возможно определить необходимые механические свойства экрана (в частности, изоляционного тела), является жесткость изгиба. Она может быть определена, например, в соответствии со способом, для иллюстрации которого приведены фиг. 4 и 5. Согласно этому способу часть экрана 20 в разогнутом прямолинейном виде (например, изоляционное тело с со стержнями внутри или без них, в зависимости от вида изоляционного тела), если экран может быть разогнут, заготовка для изготовления экрана в прямолинейном виде или экспериментальный образец, по структуре и материалу совпадающий с изоляционным телом экрана-разрядника и отличающийся только тем, что является прямолинейным (в том случае, если разгибание экрана или сгибание заготовки для экрана невозможны) укладывается на два основания 21, расположенные друг от друга на расстоянии Ь, имеющем величину, например, от 10 до 20 толщин б экрана (например, толщин продолговатого проводника вместе с изоляцией), т.е. в показанном на фиг. 4 и 5 предпочтительном варианте, например, Ь = 20б (ввиду того, что экран чаще всего имеет круглое сечение, толщина б может соответствовать диаметру экрана, измеряемому, например, по внешней поверхности слоя изоляции).One of the characteristics through which it is possible to determine the necessary mechanical properties of a screen (in particular, an insulating body) is the bending stiffness. It can be determined, for example, in accordance with the method for which FIG. 4 and 5. According to this method, a part of the screen 20 in a straightened straight form (for example, an insulating body with or without rods, depending on the type of insulating body), if the screen can be unbent, a blank for making the screen in a straight line or experimental the sample, in structure and material, coinciding with the insulating body of the arrester screen and differing only in that it is rectilinear (in the case when screen extension or bending of the blank for the screen is not possible) fits on two bases 21, spaced apart from each other at a distance b having, for example, from 10 to 20 thicknesses b of the screen (for example, the thicknesses of an elongated conductor together with the insulation), i.e. shown in FIG. 4 and 5, the preferred embodiment, for example, b = 20b (due to the fact that the screen most often has a circular cross section, the thickness b may correspond to the diameter of the screen, measured, for example, on the outer surface of the insulation layer).
Далее в плоскости, расположенной примерно в середине (в предпочтительном варианте строго в середине) между двумя основаниями 21, на которые уложен экран 20, к экрану 20 сверху прикладывается деформатор 25, с помощью которого на экран 20 передается усилие Р, направленное на прогиб И экрана 20 вниз (в данном случае направление определяется в соответствии со схемой измерения на фиг. 6 и 7, а не как при эксплуатации). В результате измерения величины усилия Р и прогиба (изгиба) И возможно определить коэффициент жесткости изгиба к = Р/И, где Р - усилие, приложенное к диэлектрическому элементу, И - величина прогиба диэлектрического элемента.Further, in a plane located approximately in the middle (preferably strictly in the middle) between the two bases 21 on which the screen 20 is laid, a deformer 25 is applied to the screen 20 from above, with the help of which a force P is transmitted to the screen 20, aimed at the deflection AND of the screen 20 down (in this case, the direction is determined in accordance with the measurement scheme in Fig. 6 and 7, and not as in operation). As a result of measuring the magnitude of the force P and the deflection (bending) And it is possible to determine the coefficient of bending stiffness k = P / I, where P is the force applied to the dielectric element, And is the magnitude of the deflection of the dielectric element.
В преимущественном варианте величину И прогиба диэлектрического элемента желательно измерять в нижней части 24 экрана 20 под местом приложения усилия Р, т.к. в верхней части 23 экрана 20, в том месте, где с помощью деформатора 25 непосредственно прикладывается усилие Р, может происходить деформация экрана 20 (например, слоя изоляции), не связанная с его прогибом, в том случае, когда экран (в частности, слой изоляции) выполнен с использованием деформируемых (например, эластичных или мягких) материалов, в то время как в нижней части 24 экрана 20 под местом приложения усилия Р такой деформации не наблюдается, т.к. к ней не прикладывается усилие и перемещение поверхности нижней части 24 экрана под местом приложения усилия Р происходить только вследствие прогиба экрана 20.In a preferred embodiment, the value And the deflection of the dielectric element is desirable to measure in the lower part 24 of the screen 20 under the place of application of force P, because in the upper part 23 of the screen 20, in the place where the force P is directly applied by the deformer 25, deformation of the screen 20 (for example, the insulation layer) may occur, not related to its deflection, in the case when the screen (in particular, the layer insulation) is made using deformable (for example, elastic or soft) materials, while in the lower part 24 of the screen 20 under the place of application of force P, such deformation is not observed, because no force is applied to it and the movement of the surface of the lower part 24 of the screen under the site of application of force P occurs only due to the deflection of the screen 20.
В связи с возможностью деформации экрана 20, не связанной с изгибом, в том случае, когда экранDue to the possibility of deformation of the screen 20, not related to bending, in the case when the screen
- 6 025205 выполнен с использованием деформируемых (например, эластичных или мягких) материалов, не только деформатором 25, но и основаниями 21, для предотвращения деформации нижней поверхности экрана 20 основаниями 21, которая может привести к искажению величины И прогиба, между экраном 20 и основаниями 21 могут быть расположены жесткие прокладки 22. Прокладки 22 могут быть плоскими или иметь форму желобов. Прокладки 22 позволяют распределить деформирующее усилие от оснований 21 на большую длину экрана 20 и, тем самым, снизить искажение измеряемой величины И прогиба экрана 20. Прокладки 22 предпочтительно могут свободно изменять свое угловое положение относительно оснований 21, в некоторых случаях прокладки 22 и основания 21 могут иметь шарнирное соединение. Считается, что прокладки 22, также как и основания 21, выполнены из слабо деформируемого материала (например, по отношению к диэлектрическому элементу).- 6 025205 is made using deformable (for example, elastic or soft) materials, not only by the deformer 25, but also by the bases 21, to prevent deformation of the lower surface of the screen 20 by the bases 21, which can lead to distortion of the magnitude AND deflection between the screen 20 and the bases Rigid spacers 22 may be located 21. The spacers 22 may be flat or in the form of grooves. The gaskets 22 make it possible to distribute the deforming force from the bases 21 over the large length of the screen 20 and, thereby, reduce the distortion of the measured value AND deflection of the screen 20. The gaskets 22 can preferably freely change their angular position relative to the bases 21, in some cases, the gaskets 22 and the bases 21 can have a swivel joint. It is believed that the gaskets 22, as well as the base 21, are made of weakly deformable material (for example, with respect to the dielectric element).
В том случае, если при воздействии на экран происходит необратимая деформация (например, экран раскалывается или трескается), то можно считать, что экран является хрупким, не гибким и/или его коэффициент жесткости на изгиб без разрушения материала заведомо велик и экран не будет произвольно менять свою форму (без разрушения).In the event that irreversible deformation occurs when the screen is exposed (for example, the screen breaks or cracks), then we can assume that the screen is fragile, not flexible and / or its bending stiffness coefficient without breaking the material is obviously large and the screen will not be arbitrary change its shape (without destruction).
В предпочтительном варианте для предотвращения изменения формы экрана его минимальная жесткость изгиба (коэффициент жесткости изгиба) может иметь значение не менее 1, 10, 25, 50, 75, 100, 200, 300, 400, 500 или 1000 Н/м (в зависимости от материалов, используемых при изготовлении экрана, формы и размеров экрана).In a preferred embodiment, to prevent changing the shape of the screen, its minimum bending stiffness (bending stiffness coefficient) can have a value of at least 1, 10, 25, 50, 75, 100, 200, 300, 400, 500, or 1000 N / m (depending on materials used in the manufacture of the screen, the shape and size of the screen).
В настоящем описании слова имеет содержит, включает в себя и т.п. применяются для указания на наличие указываемых признаков, элементов, компонентов действий, значений или т.п. и не предотвращают возможность наличия или добавления одного или более других признаков, элементов, компонентов, действий, значений и т.п.In the present description, the word has contains, includes, and the like. used to indicate the presence of indicated signs, elements, components of actions, values, or the like. and do not prevent the possibility of the presence or addition of one or more other features, elements, components, actions, values, etc.
Рассмотренные в данном описании варианты и модификации выполнения разрядника по изобретению и изоляторов-разрядников, построенных с использованием таких разрядников, приведены лишь для пояснения их конструкции и принципов работы. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что возможны отклонения от вышеприведенных примеров выполнения, которые также охватываются формулой изобретения.The options and modifications of the spark gap of the invention and insulator dischargers constructed using such surge arresters described in this description are given only to explain their design and operating principles. Specialists in the art should understand that there may be deviations from the above examples, which are also covered by the claims.
Claims (12)
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201400514A EA025205B1 (en) | 2014-04-30 | 2014-04-30 | Multi-electrode discharging screen |
| JP2016540845A JP6253783B2 (en) | 2014-04-30 | 2015-03-19 | Multi-electrode corona ring-arrester |
| MX2015014505A MX353664B (en) | 2014-04-30 | 2015-03-19 | Multi-electrode discharging screen. |
| MYPI2015002568A MY178395A (en) | 2014-04-30 | 2015-03-19 | Multielectrode corona ring-arrester |
| BR112015026421-2A BR112015026421B1 (en) | 2014-04-30 | 2015-03-19 | MULTI-ELECTRODE CORONA RING AIR TERMINALS |
| PCT/RU2015/000157 WO2015167360A1 (en) | 2014-04-30 | 2015-03-19 | Multi-electrode discharging screen |
| CN201580000561.4A CN105453354B (en) | 2014-04-30 | 2015-03-19 | Multi-electrode corona ring arrester |
| ZA2015/07455A ZA201507455B (en) | 2014-04-30 | 2015-10-07 | Multielectrode corona ring-arrester |
| SA515370009A SA515370009B1 (en) | 2014-04-30 | 2015-10-15 | Multielectrode corona ring-arrester |
| PH12015502403A PH12015502403A1 (en) | 2014-04-30 | 2015-10-16 | Multielectrode corona ring-arrester |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201400514A EA025205B1 (en) | 2014-04-30 | 2014-04-30 | Multi-electrode discharging screen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201400514A1 EA201400514A1 (en) | 2015-12-30 |
| EA025205B1 true EA025205B1 (en) | 2016-11-30 |
Family
ID=54358956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201400514A EA025205B1 (en) | 2014-04-30 | 2014-04-30 | Multi-electrode discharging screen |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6253783B2 (en) |
| CN (1) | CN105453354B (en) |
| BR (1) | BR112015026421B1 (en) |
| EA (1) | EA025205B1 (en) |
| MX (1) | MX353664B (en) |
| MY (1) | MY178395A (en) |
| PH (1) | PH12015502403A1 (en) |
| SA (1) | SA515370009B1 (en) |
| WO (1) | WO2015167360A1 (en) |
| ZA (1) | ZA201507455B (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111697525B (en) * | 2020-04-30 | 2021-09-28 | 中国电力科学研究院有限公司 | High-voltage split tube bus spacer corona discharge control method and system |
| US11877761B2 (en) | 2021-08-05 | 2024-01-23 | Nextern Innovation, Llc | Systems, devices and methods for monitoring voltage and current and controlling voltage of voltage pulse generators |
| US11896248B2 (en) | 2021-08-05 | 2024-02-13 | Nextern Innovation, Llc | Systems, devices and methods for generating subsonic pressure waves in intravascular lithotripsy |
| US11801066B2 (en) | 2021-08-05 | 2023-10-31 | Nextern Innovation, Llc | Systems, devices and methods for selection of arc location within a lithoplasty balloon spark gap |
| WO2023015047A1 (en) * | 2021-08-05 | 2023-02-09 | Nextern Innovation, Llc | Lithoplasty balloon systems, devices and methods with electrode pairs having multiple spark gaps |
| US11957369B2 (en) | 2021-08-05 | 2024-04-16 | Nextern Innovation, Llc | Intravascular lithotripsy systems and methods |
| CN114204508A (en) * | 2021-11-19 | 2022-03-18 | 国网浙江义乌市供电有限公司 | Grounding ring device of cable terminal |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4665460A (en) * | 1983-03-03 | 1987-05-12 | Schaff Jean Paul | Device for protecting overhead electroconducting lines against lightning |
| RU2299508C2 (en) * | 2005-03-04 | 2007-05-20 | Георгий Викторович Подпоркин | Current-carrying device for lightning protection of electrical equipment and power transmission lines equipped with such device |
| RU2346368C1 (en) * | 2007-08-16 | 2009-02-10 | ОАО "Научно-производственное объединение "Стример" | Lightning protector and power transmission line equipped therewith |
| WO2009120114A1 (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-01 | Открытое Акционерное Общество "Нпо "Стример" | High-voltage insulator and a high-voltage electric power line using said insulator |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6108187A (en) * | 1995-11-17 | 2000-08-22 | Streamer Electric Company, Inc. | Electric power transmission line with protection devices against lightning overvoltages |
| JP3770994B2 (en) * | 1997-03-18 | 2006-04-26 | 日本碍子株式会社 | Current-limiting arc horn device |
| SE532800C2 (en) * | 2008-03-28 | 2010-04-13 | Jeld Wen Sverige Ab | Method and apparatus for glazing door |
| UA97782C2 (en) * | 2009-01-19 | 2012-03-12 | Открытое Акционерное Общество "Нпо "Стример" | Lightning arrester and power transmission line equipped with said arrester |
| US9762035B2 (en) * | 2011-09-24 | 2017-09-12 | Epcos Ag | Multi-step tube of a ceramic material and gas discharge tube made of the same |
-
2014
- 2014-04-30 EA EA201400514A patent/EA025205B1/en not_active IP Right Cessation
-
2015
- 2015-03-19 BR BR112015026421-2A patent/BR112015026421B1/en active IP Right Grant
- 2015-03-19 MY MYPI2015002568A patent/MY178395A/en unknown
- 2015-03-19 CN CN201580000561.4A patent/CN105453354B/en active Active
- 2015-03-19 JP JP2016540845A patent/JP6253783B2/en active Active
- 2015-03-19 WO PCT/RU2015/000157 patent/WO2015167360A1/en active Application Filing
- 2015-03-19 MX MX2015014505A patent/MX353664B/en active IP Right Grant
- 2015-10-07 ZA ZA2015/07455A patent/ZA201507455B/en unknown
- 2015-10-15 SA SA515370009A patent/SA515370009B1/en unknown
- 2015-10-16 PH PH12015502403A patent/PH12015502403A1/en unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4665460A (en) * | 1983-03-03 | 1987-05-12 | Schaff Jean Paul | Device for protecting overhead electroconducting lines against lightning |
| RU2299508C2 (en) * | 2005-03-04 | 2007-05-20 | Георгий Викторович Подпоркин | Current-carrying device for lightning protection of electrical equipment and power transmission lines equipped with such device |
| RU2346368C1 (en) * | 2007-08-16 | 2009-02-10 | ОАО "Научно-производственное объединение "Стример" | Lightning protector and power transmission line equipped therewith |
| WO2009120114A1 (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-01 | Открытое Акционерное Общество "Нпо "Стример" | High-voltage insulator and a high-voltage electric power line using said insulator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MX353664B (en) | 2018-01-19 |
| MY178395A (en) | 2020-10-12 |
| CN105453354A (en) | 2016-03-30 |
| CN105453354B (en) | 2018-02-16 |
| JP2016536759A (en) | 2016-11-24 |
| BR112015026421B1 (en) | 2022-07-12 |
| SA515370009B1 (en) | 2019-01-14 |
| PH12015502403B1 (en) | 2016-02-22 |
| WO2015167360A1 (en) | 2015-11-05 |
| MX2015014505A (en) | 2016-05-26 |
| PH12015502403A1 (en) | 2016-02-22 |
| JP6253783B2 (en) | 2017-12-27 |
| ZA201507455B (en) | 2017-02-22 |
| BR112015026421A2 (en) | 2021-08-17 |
| EA201400514A1 (en) | 2015-12-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA025205B1 (en) | Multi-electrode discharging screen | |
| US9696345B2 (en) | Voltage measurement device with an insulating body | |
| US9739804B2 (en) | Closure for measuring voltage on power-carrying conductors | |
| US9689898B2 (en) | Medium or high voltage arrangement with cable connection terminal | |
| EP2816361B1 (en) | Conductor assembly | |
| ES2924426T3 (en) | Sensorized electrical bridge | |
| RU151863U1 (en) | MULTI-ELECTRODE DISCHARGE | |
| CN107431334A (en) | Seal for overhead line | |
| CN105305233A (en) | Active lightning arrester | |
| EP3211435B1 (en) | Voltage measuring device for the use in medium or high voltage application | |
| RU149891U1 (en) | DISPLAY SCREEN | |
| WO2015167359A1 (en) | Discharging screen | |
| JP6679566B2 (en) | Device for detecting partial discharge from gas-insulated high-voltage equipment | |
| RU2666358C2 (en) | Power transmission line with ground wire, protected by discharger | |
| KR101812060B1 (en) | Terminal Board for Measurement Continuity Electric Resistanc of Structure | |
| EA017328B1 (en) | Apparatus for lightning protection with spring-type electrodes and a power transmission line provided with such an apparatus | |
| US3336435A (en) | Pothead construction with girdle shield | |
| EP2876756A1 (en) | Connector assembly | |
| EP3699602A1 (en) | A voltage sensor for medium voltage or high voltage measurements | |
| JP2008004493A (en) | Grounding device | |
| EA027535B1 (en) | String of discharger insulators | |
| EA036043B1 (en) | Conducting shed insulator and string containing such insulators | |
| EA025064B1 (en) | Apparatus for lightning protection and electric power line provided with such an apparatus | |
| EA017500B1 (en) | Apparatus for lightning protection with end terminals and electrical power line provided with such an apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): KG |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): TM |