FI68332C

FI68332C - ANORDINATION OF FOERHINDRANDE AV LJUSBAOGESKADOR

Info

Publication number: FI68332C
Application number: FI842102A
Authority: FI
Inventors: Keijo Matikainen; Antero Hinkkuri
Original assignee: Nokia Oy Ab
Priority date: 1984-05-25
Filing date: 1984-05-25
Publication date: 1986-07-29
Also published as: FI68332B; FI842102A0

Description

6833268332

ValokaarivaurionestolaiteArc damage, Immobilizer

Keksinnön kohteena on valokaarivaurionestolaite käytettäväksi ohuella eristyskerroksella varustetun ns.The invention relates to an arc damage prevention device for use with a so-called insulating layer with a thin insulating layer.

5 päällystetyn avojohdon johtimien yhteydessä käsittäen kaksi massiivista osaa, jotka on sijoitettu galvaaniseen kosketukseen johtimen kanssa sen ripustuskohdan eri puolille.5 in the case of coated open conductor conductors, comprising two massive parts placed in galvanic contact with the conductor on different sides of its suspension point.

Jos kirkkailla avojohdoilla valokaari syystä tai 10 toisesta syttyy esim. kahden vaihejohtimen välille, valo-kaari etenee kuormaan päin johtimia vaurioittamatta.If, with clear overhead lines, an arc is ignited for one reason or another, for example between two phase conductors, the arc propagates towards the load without damaging the conductors.

Eristepäällysteisten johtimien ollessa kyseessä eristysmuovi muodostaa esteen valokaaren etenemiselle ja se jää palamaan eristyksen rajapintaan, tai eristyksessä 15 olevan reijän kohdalla vaurioittaen johdinta.In the case of insulated conductors, the insulating plastic forms an obstacle to the propagation of the arc and remains burnt at the insulation interface, or at the hole in the insulation 15, damaging the conductor.

Ylilyönti tapahtuu ja valokaari syttyy yleensä siellä missä päällystetyn johdon eristystaso on heikoin. Normaalitilanteessa tälläinen paikka on pylvään kohdalla, jossa eristimet joihin johtimet on kiinnitetty, muodosta-20 vat eristystason.An overshoot occurs and the arc usually ignites where the insulation level of the coated wire is weakest. Normally, such a location is at the column where the insulators to which the conductors are attached form an insulating plane.

Eristimen kohdalla tapahtuvia päällystetyn avojohdon johdinvaurioita estämään on kehitetty erilaisia laitteita. US-patenttijulkaisussa 4,398,057 on käsitelty menetelmää, jossa johdin kuoritaan eristimen kohdalta siteen 25 alta ja paljaan johtimen ja eristyksen rajapintoihin pannaan metallikappaleet. Valokaaren syttyessä eristimen kohdalla se etenee kuoritulla osalla kuormanpuoleiseen massiiviseen osaan ja jää siihen palamaan johdinta vaurioittamatta. Suomalaisten patenttihakemusten 832181 ja 832182 30 mukaisissa keksinnöissä on lisämassa sijoitettu johtimen ripustimen päihin. Ripustin kytketään galvaanisesti päällystettyyn johtimeen, jolloin mahdollinen valokaari sytyt-tyään siirtyy poltaamaan ripustimen päätä ja johdin säilyy ehjänä.Various devices have been developed to prevent conductive damage to the coated overhead line at the insulator. U.S. Patent No. 4,398,057 discloses a method in which a conductor is peeled at an insulator under a bond 25 and metal pieces are placed at the exposed conductor and insulation interfaces. When the arc ignites at the insulator, it travels through the peeled part to the massive part on the load side and remains burned there without damaging the conductor. In the inventions according to Finnish patent applications 832181 and 832182 30, an additional mass is placed at the ends of the conductor hanger. The hanger is connected to a galvanically coated conductor, whereby after possible arcing, the arc moves to burn the end of the hanger and the conductor remains intact.

35 Esillä olevan keksinnön tavoitteena on muodostaa valokaarivaurionestolaite, joka on yksinkertaisempi asen- 2 68332 taa kuin mainitun US-patenttijulkaisun mukainen laite ja joka lisäksi soveltuu liitettäväksi jo olemassa oleviin johto-osuuksiin hyvin vähäisin toimenpitein.It is an object of the present invention to provide an arc damage prevention device which is simpler to install than the device according to said U.S. patent publication and which is furthermore suitable for connection to existing conductor sections with very few measures.

Tähän tavoitteeseen on päästy keksinnön mukaisesti 5 siten, että massiivisten osien välille päällystetyn johtimen rinnalle on sijoitettu toinen ulkopinnaltaan paljas virtatie.This object has been achieved according to the invention 5 by placing a second bare current path with an exposed surface next to the coated conductor between the massive parts.

Päällystetty johdin kuoritaan siten vain hyvin lyhyiltä osuuksilta siteen molemmin puolin. Näihin kuorit-10 tuihin kohtiin kiinnitetään metallikappaleet galvaaniseen yhteyteen johtimen kanssa. Metallikappaleet yhdistetään galvaanisesti toisiinsa paljaalla johtavaa ainetta olevalla sivuvirtapiirillä, joka on tuettu eristimeen, tai erilliseen tukeen.The coated conductor is thus peeled off only from very short sections on both sides of the bond. At these shells-10, metal pieces are attached in galvanic contact with the conductor. The metal pieces are galvanically connected to each other by an exposed side circuit of conductive material supported by an insulator or a separate support.

15 Normaalissa verkon kuormitustilanteessa vaihevirta jakaantuu rinnakkaisten virtapiirien kesken. Osa virrasta kulkee sivupiirin kautta.15 Under normal network load conditions, the phase current is distributed among the parallel circuits. Part of the current passes through the side circuit.

Mikäli johdon eristystaso ylittyy eristimen kohdalla esim. ilmastollisen purkauksen aikaansaaman ylijännitteen 20 johdosta, valokaari syttyy kokemuksen mukaan paljaasta metallikappaleita yhdistävästä sivuvirtapiiristä. Sytyt-tyään valokaari ohjaantuu sivuvirtapiirissä kulkevan virran vaikutuksesta kuormanpuoleista metallikappaletta kohti jääden siihen palamaan päällystettyä johdinta vaurioit-25 tamatta.If the insulation level of the line is exceeded at the insulator, e.g. due to an overvoltage 20 caused by a climatic discharge, the arc ignites, according to experience, from a bare side circuit connecting metal pieces. When ignited, the arc is guided by the current flowing in the side circuit towards the load-bearing metal body, leaving it burnt without damaging the coated conductor.

Valokaaren syttymistä voidaan ohjata kiinnittämällä paljaaseen sivuvirtapiiriin elektrodimainen lisäke, tai muotoilemalla sivuvirtapiiri sellaiseksi, että se herkästi ottaa valokaaren huostaansa.The ignition of the arc can be controlled by attaching an electrode-like extension to the bare side circuit, or by shaping the side circuit so that it readily takes care of the arc.

30 Seuraavassa keksinnön yksityiskohtaisempaa rakennet ta sekä sen tarjoamia etuja kuvataan viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuviot 1... 3 esittävät päältä nähtynä erilaisia suoritusmuotoja sivuvirtapiirin muotoilemiseksi ja kiin-35 nittämiseksi eristimeen, kuviot 4a ja 4b esittävät vielä yhtä sivuvlrtapii- 3 68332 rin kiinnitystapaa vastaavasti päältä ja sivulta, kuvio 5 esittää kuviota 2 vastaavalla tavalla asennettua kolmivaihejohdinta ja kuviot 6a...6c esittävät yhtä massiivisen metalli-5 kappaleen suoritusmuotoa vastaa\rasti sivulta, päältä ja johtimen aksiaalisuunnasta nähtynä.In the following, the more detailed structure of the invention and the advantages provided by it will be described with reference to the accompanying drawings, in which Figs. top and side, Fig. 5 shows a three-phase conductor mounted in a manner similar to Fig. 2, and Figs. 6a to 6c show one embodiment of a solid metal body 5 corresponding to the side, top and axial direction of the conductor.

Kuvion 1 mukainen suoritusmuoto käsittää päällystetyn avojohdon 1, joka on normaalilla päällystetylle johti-melle tarkoitetulla kierresiteellä 2 kiinnitetty eristimen 10 3 kaulaosaan. Johtimen 1 kanssa galvaaniseen kosketukseen on eristimen 3 molemmille puolille liitetty massiiviset osat 4. Näiden osien 4 väliin on sovitettu johtimen 1 suhteen rinnakkainen virtatie 5, joka on taivutettu kulkemaan eristimen 3 huippu-uran kautta. Tämä virtatie 5 voi muo-15 dostua esimerkiksi johdinta 1 vastaavasta, mutta päällystämättömästä johtimesta. Kuviossa 2 kuvion 1 mukaista rakennetta on täydennetty kierresiteen tuen kaltaisella tuella 6, joka on pulteilla 7 kiinnitetty eristimen 3 päähän, Tällöin tuen 6 kärjet muodostavat elektrodimaiset 20 ulokkeet, joiden kohdalla vaiheiden välinen ylilyönti on todennäköisin. Tämän tuen 6 välityksellä valokaari saadaan myös ohjattua galvaanisessa kosketuksessa sen kanssa olevaan sivuvirtajohtimeen 5 ja edelleen jompaan kumpaan massiiviseen osaan 4.The embodiment according to Figure 1 comprises a coated open conductor 1 which is fastened to the neck part of the insulator 10 3 by means of a threaded bandage 2 for a normal coated conductor. Massive parts 4 are connected to the conductor 1 on galvanic contact on both sides of the insulator 3. Between these parts 4 a current path 5 parallel to the conductor 1 is arranged, which is bent to pass through the apex groove of the insulator 3. This current path 5 can be formed, for example, from a conductor corresponding to conductor 1 but uncoated. In Fig. 2, the structure according to Fig. 1 is supplemented by a support 6 similar to a helical support, which is bolted 7 to the end of the insulator 3. In this case, the tips of the support 6 form electrode-like projections 20. By means of this support 6, the arc can also be guided in galvanic contact with the side current conductor 5 with it and further into one of the two massive parts 4.

25 Kuviossa 3 en esitetty sivuvirtajohtimen 5 suori tusmuoto, joka on taivutettu keskiosastaan U:n muotoisen lenkin 8 muodostamiseksi. Lenkin 8 tarkoitus on muodostaa elektrodimainen uloke valokaaren ohjaamiseksi. Sivuvirta-johdin 5 on lenkin 8 kohdalta kiinnitetty eristimen 3 pää-30 hän tuella 9 ja pultilla 10.An embodiment of the side current conductor 5 shown in Fig. 3, which is bent at its central part to form a U-shaped loop 8. The purpose of the loop 8 is to form an electrode-like protrusion for guiding the arc. The side current conductor 5 is fastened at the loop 8 by the end-30 of the insulator 3 with the support 9 and the bolt 10.

Kuvioiden 4a ja 4b suoritusmuodossa sekä päällystetty johdin 1 että sivuvirtajohdin 5 on sovitettu eristimen 3 huippu-uraan ja kiinnitetty paikoilleen kuvion 2 tukea vastaavan tuen 6 ja pulttien 7 avulla.In the embodiment of Figures 4a and 4b, both the coated conductor 1 and the side current conductor 5 are arranged in the apex groove of the insulator 3 and fixed in place by means of a support 6 and bolts 7 corresponding to the support of Figure 2.

35 Kuviossa 5 on esitetty kuviossa 2 esitetyistä ra kenteista muodostettu kolmivaiheisen johtolinjan rakenne.Fig. 5 shows the structure of a three-phase line made up of the structures shown in Fig. 2.

4 68332 Tässä eristimet 3 on sijoitettu rinnakkain samalle puolelle pylvästä 11 mahdollisesti vaakasuoraan tai hivenen ylä-tai alaviistoon. Kuten kuviossa 5 on esitetty, voi kaikkien vaiheiden rakenne olla sauna.4 68332 Here, the insulators 3 are arranged side by side on the same side of the column 11, possibly horizontally or slightly upwards or downwards. As shown in Figure 5, the structure of all steps can be a sauna.

5 Kuvioissa 6a...6c on esitetty yksityiskohtaisemmin massiivisen osan 4 edullisen suoritusmuodon rakenne. Se koostuu kahdesta puoliskosta 4a ja 4b, jotka ruuveilla 12 ja 13 on kiinnitetty vastakkain johtimen 1 eri puolille. Vastakkain sovitettuina puoliskot 4a ja 4b muodostavat 10 toiseen päähänsä massiivisen pallomaisen osan. Puoliskojen 4a ja 4b vastinpinnat ovat porrastetut, jotta estetään avoimen raon muodostuminen osien 4a ja 4b väliin. Tällainen avoin rako saattaisi johtaa valokaaren syttymiseen suoraan johtimesta 1. Johtimen 1 sisäänvientikohtia on 15 samasta syystä laajennettu, jotta varmistetaan se, että johtimen päällysteestä kuorittu osuus ei ulotu osan 4 ulkopuolelle. Rinnakkainen virtatie 5 on työnnetty osan 4a poraukseen ja lukittu paikoilleen ruuvilla 14.Figures 6a to 6c show in more detail the structure of a preferred embodiment of the massive part 4. It consists of two halves 4a and 4b which are fastened opposite the different sides of the conductor 1 by means of screws 12 and 13. When mated, the halves 4a and 4b form a massive spherical part 10 at one end. The mating surfaces of the halves 4a and 4b are stepped to prevent the formation of an open gap between the portions 4a and 4b. Such an open gap could lead to the ignition of the arc directly from the conductor 1. For 15 reasons, the insertion points of the conductor 1 have been widened to ensure that the stripped portion of the conductor coating does not extend beyond the portion 4. The parallel current path 5 is inserted into the bore of the part 4a and locked in place by a screw 14.

Keksinnön mukaisen laitteen etuina voidaan mainita, 20 että päällystettyjä johtimia ei tarvitse kuoria siteen alta, voidaan käyttää normaaleja päällystetyille johtimille tarkoitettuja siteitä ja laite voidaan helposti sijoittaa jo olemassaoleviin johtoihin. Lisäksi sivuvirtapiirin kiinnitys tuella eristimen päähän parantaa johdon mekaa-25 nista lujuutta. Rasitus voidaan esim. johdon katkeamista-pausta ajatellen optimoida normaalin siteen ja elektrodi-kiinnityksen välille. Tavallisia siteitä käytettäessä saadaan myös lisää varmuutta. Jos päällystetty johdin kuitenkin jostain syystä katkeaa sidosalueelta, ei johdin vält-30 tämättä putoa maahan, eikä sähkönjakelu siten välittömästi keskeydy. Laitteen asennus on lisäksi helppo ja se on hinnaltaan edullinen.Advantages of the device according to the invention are that coated conductors do not need to be stripped under the bandage, normal bandages for coated conductors can be used and the device can be easily placed on existing conductors. In addition, the attachment of the side circuit to the end of the insulator improves the mechanical strength of the wire. The stress can be optimized between the normal bond and the electrode attachment, for example in view of the wire break. Using regular bandages also provides more certainty. However, if for some reason the coated conductor breaks from the bonding area, the conductor will not necessarily fall to the ground, and thus the power supply will not be interrupted immediately. The device is also easy to install and inexpensive.

Yllä on kuvattu vain joitakin esillä olevan keksinnön edullisia suoritusmuotoja ja keksintöä voidaan siten 35 muunnella laajastikin oheisten patenttivaatimusten puitteissa.Only some preferred embodiments of the present invention have been described above, and the invention can thus be broadly modified within the scope of the appended claims.

Claims

68332 Claims;

1. An arc damage prevention device for use with a so-called thin insulating layer. in connection with the conductors (1) of the coated open conductor 5, comprising two solid parts (4) placed in galvanic contact with the conductor (1) on different sides of its suspension point, characterized in that a second one is arranged between the massive parts (4) 10 bare current flow path (5).

Arc damage prevention device according to Claim 1, characterized in that the second current path (5) is fastened to the insulator (3), in particular to its apex groove, using a fastening support (6, S).

Arc damage prevention device according to Claim 2, characterized in that the tips of the support (6) form an electrode-like projection.

Arc damage prevention device according to Claim 1 or 2, characterized in that the second current path (5) forms an electrode-like projection (8) at the insulator (3).