FI95328C - Transformers surge protection - Google Patents

Transformers surge protection Download PDF

Info

Publication number
FI95328C
FI95328C FI942176A FI942176A FI95328C FI 95328 C FI95328 C FI 95328C FI 942176 A FI942176 A FI 942176A FI 942176 A FI942176 A FI 942176A FI 95328 C FI95328 C FI 95328C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
transformer
protective
surge protection
transverse
horn
Prior art date
Application number
FI942176A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI942176A0 (en
FI95328B (en
Inventor
Esa Talkkari
Kustaa Talkkari
Original Assignee
Esa Talkkari
Kustaa Talkkari
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Esa Talkkari, Kustaa Talkkari filed Critical Esa Talkkari
Priority to FI942176A priority Critical patent/FI95328C/en
Publication of FI942176A0 publication Critical patent/FI942176A0/en
Priority to DE69503373T priority patent/DE69503373T2/en
Priority to AU24105/95A priority patent/AU2410595A/en
Priority to AT95918003T priority patent/ATE168226T1/en
Priority to PCT/FI1995/000250 priority patent/WO1995031844A1/en
Priority to EP95918003A priority patent/EP0759218B1/en
Application granted granted Critical
Publication of FI95328B publication Critical patent/FI95328B/en
Publication of FI95328C publication Critical patent/FI95328C/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T4/00Overvoltage arresters using spark gaps
    • H01T4/10Overvoltage arresters using spark gaps having a single gap or a plurality of gaps in parallel
    • H01T4/14Arcing horns
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T4/00Overvoltage arresters using spark gaps
    • H01T4/08Overvoltage arresters using spark gaps structurally associated with protected apparatus

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)
  • Regulation Of General Use Transformers (AREA)

Abstract

An overvoltage protection system for a transformer, designed to conduct a surge which has strayed into an electric line to earth, said transformer comprising a frame (1) and, mounted on top of it, feedthrough insulator (2), to which the electricity from the line conductors (3) flows via downleads (4), overvoltage protection being formed by a spark gap (7) provided between protective horns (5, 6) mounted in connection with the feedthrough insulator (2). The overvoltage protection system comprises a by-pass rail (8) extending substantially horizontally from the top end of the feedthrough insulator (2), the downlead (4) from the disconnector above being passed to one end of this rail, a downward directed first protective horn attached to the end of the by-pass rail (8) and forming an essentially straight extension to the downlead, and a second protective horn (6) mounted on the transformer frame (1) and placed below the first protective horn (5), said second protective horn (6) being connected from the transformer frame to earth by means of a separate earth conductor (10).

Description

1 953281 95328

MUUNTAJAN YLIJÄNNITESUOJAUSTRANSFORMER OVERVOLTAGE PROTECTION

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 ' johdanto-osassa määritelty muuntajan, erityisesti jake- 5 lumuuntajan ylijännitesuojaus.The invention relates to overvoltage protection of a transformer, in particular a distribution transformer, as defined in the preamble of claim 1 '.

Tiedetään, että ukkosen aikana kasvaa jännite-ero maan ja pilven välillä suureksi. Useimmiten pilvi on varautunut positiivisemmaksi kuin maa eli purkaus tapahtuu useammin pilvestä maahan kuin päinvastoin.It is known that during a thunderstorm, the voltage difference between the earth and the cloud increases large. In most cases, the cloud is prepared to be more positive than the ground, i.e. the eruption occurs more often from the cloud to the ground than vice versa.

10 Kuitenkin käytettävät ylijännitesuojaukset toimivat myös salamaniskuissa maasta pilveen.10 However, the surge protectors used also work in lightning strikes from the ground to the cloud.

Salaman aiheuttamasta syöksyaallosta ja sen käyttäytymisestä tiedetään seuraavaa. Syöksyaalto haarautuu osittain Kirchhoffin ja Ohmin lain mukaan eli 15 purkautuu maahan useampaa reittiä ja sieltä eniten, mistä parhaiten pääsee eli missä väliaineen ominaisvastus on mahdollisimman pieni. Syöksyaallon kulkiessa noin 1/3 valon nopeudella suoraa johdinta johtimessa olevaan jyrkkään mutkaan, ei syöksyaalto kykene seuraa-20 maan johdinta, vaan mutkassa tapahtuu ikäänkuin räjähdys (valokaari, korona), jonka jälkeen purkaus joutuu etsimään uuden kulkureitin indusoituen läheisiin metal-leihin ja pyrkien kohti maata. Lisäksi syöksyaalto käyttäytyy ennalta arvaamattomasti. Esimerkiksi, kun 25 salama on saattanut hypätä kilometrejä pilvestä maahan, voi se myös hypätä muuntajalla sen eri rakenteista toiseen muutamia metrejä.The following is known about the lightning-induced surge and its behavior. According to Kirchhoff's and Ohm's law, the surge wave is partially branched, ie 15 several routes are discharged into the ground and from there the most can be reached, ie where the resistivity of the medium is as small as possible. When a surge travels at a speed of about 1/3 light at a direct line to a sharp bend in the conductor, the surge is not able to follow the conductor of 20 earth, but an explosion (arc, Korona) occurs in the bend, after which the discharge has to find a new path inducing nearby metals and lie. In addition, the surge behaves unpredictably. For example, while 25 lightning may have jumped miles from cloud to ground, it may also jump a few meters from one of its various structures to another with a transformer.

Syöksyaalto saadaan parhaiten taltutetuksi ja muuntaja suojatuksi siten, että syöksyaallolle tarjo-30 taan muuntajan kannalta edullinen reitti sekä oikeaan paikkaan asennettava kärkiväli, missä alempi kärki muodostaa voimakkaan maapotentiaalielektrodin. Ylijännitteen purkautuessa kärkivälissä syntyy valokaari ja tulee maasulku. Valokaaren sammuttamiseksi automaatti-35 releet katkaisevat sähkön verkosta noin sekunnin ajaksi. Sähkökatkosta nimitetään pikajälleenkytkennäksi (Pjk).The surge wave is best tamed and the transformer is shielded by providing a path that is advantageous to the surge wave for the surge wave and a tip spacing to be installed in the right place, where the lower tip forms a strong ground potential electrode. When the overvoltage is discharged in the tip gap, an arc is created and an earth fault occurs. To turn off the arc, the automatic-35 relays cut off the power to the mains for about a second. A power failure is called a quick reconnect (Pjk).

95328 295328 2

Nykyisin käytössä olevassa tunnetussa tekniikassa ei ole otettu huomioon riittävällä tarkkuudella edellä esitettyjä tosiasioita. Pienissä yksityiskohdissa tehdään virheitä, jolloin salama jopa houkutellaan 5 vaurioittamaan muuntajaa. Yleisimmät vauriot tunnetuissa muuntajarakenteissa ovat: muuntajan käämityksen palaminen, öljyä täynnä olevan läpivientieristimen nokeentuminen ja halkeaminen sekä täynnä öljyä olevan muuntajan ulkovaipan puhkeaminen valokaaren sulattamana 10 tai ulkovaipan halkeaminen sisäisen räjähdyksen pullis-tamana. Toisin sanoen tunnetussa tekniikassa on ongelmana se, että syöksyaaltoa ei saada turvallisesti ja varmasti ohjatuksi muuntajan ja sen eri osien ohi, vaan syöksyaalto pääsee usein vaurioittamaan muuntajan eri 15 osia.The prior art has not been taken into account with sufficient precision in the prior art currently in use. Mistakes are made in small details, causing the flash to even entice 5 to damage the transformer. The most common damages in known transformer designs are: burning of the transformer winding, sooting and cracking of the oil-filled bushing, and rupture of the outer casing of the oil-filled transformer by arc melting 10 or cracking of the outer casing by internal explosion bulging. In other words, the problem with the prior art is that the surge wave cannot be safely and reliably guided past the transformer and its various parts, but the surge wave can often damage the various parts of the transformer.

Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epäkohdat. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin uudenlainen muuntajan ylijännitesuojaus, jolla tehokkaasti estetään syöksyaallon pääsy muuntajan 20 eri rakenteisiin ja ohjataan syöksyaalto muuntajaa kohtaamatta sen ohi maahan.The object of the invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks. In particular, it is an object of the invention to provide a new type of transformer overvoltage protection which effectively prevents the surge wave from entering the various structures of the transformer 20 and directs the surge wave without facing the transformer to the ground.

Keksinnölle tunnusomaisten seikkojen osalta viitataan vaatimusosaan.With regard to the features characteristic of the invention, reference is made to the claims.

Keksinnön mukaisesti jakelumuuntajan ylijänni-25 tesuojaukseen kuuluu muuntajan läpivientieristimen . yläpäästä olennaisesti vaakasuunnassa ulottuva ohitus- kisko, jonka toiseen päähän ylhäältä erottimesta tuleva viiksi on yhdistetty. Lisäksi ohituskiskon tähän samaan päähän on kiinnitetty alaspäin suuntautuva ensimmäinen 30 suojasarvi, joka muodostaa olennaisen suoran jatkeen viikselle. Lisäksi muuntajan runkoon tukeutuu toinen suojasarvi, joka sijaitsee ensimmäisen suojasarven alapuolella ja joka on yhdistetty muuntajan rungosta erillisellä maadoitusjohtimella maahan. Vastaavasti 35 kuin ensimmäinen suojasarvi ja viiksi, myös toinen suojasarvi ja siitä lähtevä maadoitusjohdin muodostavat olennaisesti suoran, alaspäin suuntautuvan johdinyhtey- 95328 3 den, jossa ei ole merkittäviä mutkia tai kaarteita, joissa syöksyaalto ei kykenisi seuraamaan johdinta.According to the invention, the surge protection of the distribution transformer comprises a transformer bushing insulator. a bypass rail extending substantially horizontally from the upper end, to the other end of which a mustache coming from above a separator is connected. In addition, a downwardly directed first horn 30 is attached to this same end of the bypass rail, forming a substantially straight extension to the mustache. In addition, a second protective horn is located on the transformer body, which is located below the first protective horn and is connected to ground by a ground conductor separate from the transformer body. Similarly, like the first shield horn and the mustache, the second shield horn and the ground wire departing therefrom form a substantially straight, downward conductor connection with no significant bends or curves in which the surge wave would not be able to follow the conductor.

Edellä kuvatussa keksinnön mukaisessa rakenteessa on täten olennaista se, että muuntajaa kohti 5 tuleva syöksyaalto ohjataan muuntajan koko rakenteen ohi olennaisesti suoraa ja vain tasaisesti kaareutuvia tai pyöreämuotoisia kulkuratoja pitkin niin, että syöksyaalto sen suuruudesta riippumatta kykenee seuraamaan johtimia ilman merkittäviä valokaaria ja koronapurkauk-10 siä lukuunottamatta tietenkään kipinävälissä syntyvää valokaarta.Thus, in the structure according to the invention described above, it is essential that the surge wave towards the transformer 5 is guided along the entire structure of the transformer along substantially straight and only evenly curved or circular paths so that the surge wave, regardless of its magnitude, can follow conductors without significant arcs and bends. of course, the arc created in the spark gap.

Edullisesti toinen suojasarvi on kiinnitetty muuntajan runkoon tukeutuvaan tukikiskoon. Tällöin eri vaiheiden vastaavat toiset suojasarvet voidaan kiinnit-15 tää kaikki yhteiseen, samaan tukikiskoon, jolloin maadoitus johtimet voidaan yhdistää yhteiseksi maadoitus-johtimeksi suojasarvista ja tukikiskosta käärevamuotoi-sesti yhteen kulkevilla johtimilla.Preferably, the second protective horn is attached to a support rail resting on the transformer body. In this case, the corresponding second shields of the different phases can all be attached to a common, same support rail, in which case the earth conductors can be connected as a common earth conductor by conductors running from the shield horn and the support rail.

Keksinnön mukaisen ylijännitesuojauksen etuna 20 tunnettuun tekniikkaan verrattuna on, että syöksyaalto saadaan ohjatuksi turvallisesti muuntajan koko rakenteen mukaanluettuna rungon ohi, jolloin muuntajalle ei aiheudu syöksyaallosta minkäänlaisia vaurioita, vaan pikajälleenkytkennän jälkeen muuntaja on aina täysin 25 toimintakunnossa.The advantage of the overvoltage protection 20 according to the invention compared to the prior art is that the surge wave can be safely controlled past the entire structure of the transformer, so that the transformer is not damaged by the surge wave, but after quick reconnection the transformer is always fully operational.

♦ Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskoh taisesti viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää erästä tunnetun tekniikan mukaista jake-lumuuntajan ylijännitesuojausta, 30 kuva 2 esittää toista tunnetun tekniikan mukaista ratkaisua ja kuva 3 esittää keksinnön mukaista ylijännitesuojausta.♦ In the following, the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a surge protection of a distribution transformer according to the prior art, Fig. 2 shows another solution according to the prior art and Fig. 3 shows a surge protection according to the invention.

Kuvassa 1 on tyypillinen 1970-luvun lopulle asti rakennettu muuntamo, jossa ukkossuojaus on to-35 teutettu muuntajan läpivientieristimeen 2 asennettujen suojasarvien 5 ja 6 muodostamalla ilmavälillä 7. Ala-suojasarvi 6 on muuntajan rungon 1 kautta maapotentiaa- 95328 4 lissa ja yläsuojasarvi 5 on jännitepotentiaalissa (tavallisesti 20kV). Muuntajan sisällä on öljyä, samoin läpivientieristimen 2 sisällä on öljyä ja johdin, jota pitkin sähkö viedään muuntajan sisään käämeihin. Suo-5 jasarvet ovat suojauksen kannalta oikeassa paikassa, mutta väärässä asennossa.Figure 1 shows a typical transformer built to the end of the 1970s, where lightning protection is implemented in the air gap 7 formed by the protective horns 5 and 6 mounted on the transformer bushing insulator 2. The lower protective horn 6 is ground potential through the transformer body 1 and the upper protective horn 5 is (usually 20kV). There is oil inside the transformer, as well as oil inside the bushing insulator 2 and a conductor along which electricity is introduced into the windings inside the transformer. Suo-5 and the horns are in the right place for protection, but in the wrong position.

Salaman iskiessä johtoon 3 ja kulkuaallon eli syöksyaallon edetessä kohti muuntajaa, tapahtuu ensimmäinen räjähdys Ά päätepitimessä 17 (suora johdin 3 10 päättyy). Päätepitimestä johdin lähtee yleensä 90 asteen kulmassa ylöspäin. Tämä on salaman kannalta väärä suunta, sillä se pyrkii lyhintä tietä maahan. Räjähdyksessä A syöksyaalto haarautuu ylöspäin ja alaspäin suoraan sj-liitäntäjohtoon eli viikseen 4. Toinen rä-15 jähdys B tapahtuu havaittujen jälkien perusteella hari-tuskiskon yläpäässä olevassa mutkassa. Tästä saattaa osa syöksyaaIlosta jatkaa muuntajan käämeihin, vaurioittaen ne (räjähdys C). Toinen osa syöksyaallosta hyppää räjähdyksen B kohdasta, kuten usein on havaitta-20 vissa sulamisjälkien perusteella, suojasarvien 5 ja 6 kautta muuntajan runkoon 1, joka on maadoitettu 18 maahan. Jos suojasarvi 6 on ollut kiinnityskohdastaan muuntajan kanteen huonosti kiinnitetty (hapettunut, maalia välissä) syntyy räjähdys D huonossa liitoskoh-25 dassa ja syntynyt valokaari polttaa reiän muuntajan kanteen.When the lightning strikes the line 3 and the traveling wave, i.e. the surge wave, travels towards the transformer, the first explosion tapahtuu takes place in the terminal holder 17 (the straight conductor 3 10 ends). From the terminal holder, the wire usually leaves at an angle of 90 degrees upwards. This is the wrong direction for lightning, as it seeks the shortest path to the ground. In explosion A, the surge wave branches up and down directly into the sj connection line, i.e. to the mustache 4. The second rä-15 cooling B takes place on the basis of the observed traces in the bend at the upper end of the harrier rail. This can cause some of the plunge to continue into the transformer windings, damaging them (explosion C). The second part of the surge wave jumps from point B of the explosion, as is often observed on the basis of melt traces, through protective horns 5 and 6 to the transformer body 1, which is earthed to 18 ground. If the protective horn 6 has been poorly attached to the transformer cover from its attachment point (oxidized, paint in between), an explosion D will occur at the poor connection point and the resulting arc will burn a hole in the transformer cover.

Herkästi syttyvä muuntajaöljy pääsee tällöin valumaan luontoon aiheuttaen lähes poikkeuksetta muuntajan ja ympäristön tulipalon. Täynnä muuntajaöljyä 30 olevan muuntajan ulkovaippaa eli runkoa 1 ei saisi käyttää maadoitusjohtimen osana. Tämän suojaustavan heikkoutena on ollut eläimien aiheuttamat sähköhäiriöt kärkivälissä 7. Tästä johtuen kärkiväli 7 on täytynyt olla tarpeettoman pitkä, vaikka olisi ollut tarvetta 35 tehostaa ylijännitesuojausta kärkiväliä 7 lyhentämällä.The flammable transformer oil then leaks into nature, almost invariably causing a fire in the transformer and the environment. The outer sheath, i.e. the body 1, of a transformer filled with transformer oil 30 should not be used as part of the earth conductor. The weakness of this method of protection has been the electrical disturbances caused by animals in the tip gap 7. As a result, the tip gap 7 must have been unnecessarily long, even if there was a need to increase the overvoltage protection by shortening the tip gap 7.

Usein esiintyvä asennusvirhe kuvan 1 tilanteessa on, että sähköä alas syöttävä viiksi 4 on tuotu 95328 5 suoraan ylhäältä läpivientieristimen 2 lilttimiin. Viiksi 4 ei siis koukkaa sivulta. Tällöin räjähdys B tapahtuu aivan läpivientieristimen 2 yläpäässä tai alapäässä (räjähdys C) seurauksella, että eristin menee 5 kappaleiksi. Räjähdys B luo syöksyaallolle kuvan 1 tilanteen lisäksi kolmannenkin purkaustien, jossa valo-kaari nokeaa läpivientieristimen 2 ulkopinnan ja polttaa reiän muuntajan kanteen läpivientieristimen 2 juuressa.A common installation error in the situation of Fig. 1 is that the mustache 4 supplying electricity is introduced 95328 5 directly from above into the straps of the bushing insulator 2. The mustache 4 does not hook from the side. In this case, the explosion B takes place right at the upper or lower end of the grommet 2 (explosion C) as a result of the insulator going into 5 pieces. In addition to the situation in Figure 1, the explosion B creates a third discharge path for the surge wave, in which a light arc sootes the outer surface of the grommet 2 and burns a hole in the transformer cover at the base of the grommet 2.

10 Lisäksi on tunnettua kuvan 2 mukainen muunta- motyyppi, jossa ylijännitesuojasarvet 20 ja 21 on nostettu ylös kaikkein korkeimmalle, jopa johtimen 22 yläpuolelle. Ilmaväli 23 (kipinäväli) on tällöin vaakasuorassa. Siinä ei siten ole otettu huomioon, että 15 salama pilvestä tullessaan pyrkii maata kohti. Lisäksi salamaniskusta aiheutunut kulkuaalto voi saapuessaan ensimmäiseen räjähdyspisteeseen A jatkaa lähes suoraviivaista liikettä alaspäin viiksen 24 kautta muuntajaan 25. Johtimessa 22 kulkeva syöksyaalto joutuu muut-20 tamaan suuntaansa kaksi kertaa 90° ennenkuin se kohtaa valokaaren jälkeisen maapotentiaalisuojasarven 21. Ennenkuin kärkivälissä 23 tapahtuu läpilyönti, ehtii rinnakkainen syöksyaalto kulkea jo pitkän matkaa alas viiksiä 24 pitkin. Tätä alaspäin suuntautuvaa "imua" 25 voitaisiin vähentää irrottamalla maadoitus 26 muuntajan vaipasta, mutta muut tärkeämmät syyt estävät sen irrotuksen. Asennettaessa suojasarvet muuntamon korkeimpaan kohtaan, toimii maadoitus erinomaisena salamanvangitsi-jana suorille salaman iskuille, mutta maadoitusjohtimen 30 kautta purkautuva syöksyaalto sekä kulkuaalto indusoi samansuuntaisesti alaspäin kulkeviin viiksiin 24 yli-jännitteen, joka purkautuu vaimentumattomana muuntajan käämeihin. Tässä tapauksessa suojasarvet ovat väärässä paikassa ja väärässä asennossa muuntajan kannalta.In addition, a type of transformer according to Fig. 2 is known, in which the surge protection horns 20 and 21 are raised to the highest level, even above the conductor 22. The air gap 23 (spark gap) is then horizontal. It thus does not take into account the fact that 15 lightning strikes from the cloud towards the earth. In addition, upon arrival at the first detonation point A, the propagation wave caused by the lightning strike may continue an almost linear downward motion through the mustache 24 to the transformer 25. The surge wave in the conductor 22 the tidal wave has already traveled a long way down the mustache 24. This downward "suction" 25 could be reduced by removing the ground 26 from the transformer housing, but other more important reasons prevent it from being removed. When the protective horns are installed at the highest point of the transformer, the grounding acts as an excellent lightning arrester for direct lightning strikes, but the surge and travel wave discharged through the grounding conductor 30 In this case, the protective horns are in the wrong place and in the wrong position for the transformer.

35 Kuvassa 3 on esitetty keksinnön mukainen muun tajan ylijännitesuojaus, joka poistaa edellä esitetyt ongelmat. Muuntajan lähisuojauksen kannalta on tärkeää, 95328 6 että suojasarvet 5 ja 6 asennetaan läpivientieristimen 2 läheisyyteen. Uutta on se, että ylhäältä tuleva viik-si 4 tuodaan mahdollisimman suorana läpivientieristimen 2 yläpäästä olennaisen vaakasuunnassa ulottuvan ohitus-5 kiskon 8 päähän, jossa on lisäksi olennaisen suorana ja alaspäin suuntautuvana jatkeena kiplnäsarvi 5. Eris-tysaineesta tehty suoja 12 ohituskiskon 8 ympärillä estää eläimiä pääsemästä sähköisiin metalliosiin. Samoin uutta ja keksinnöllistä on se, että maadoitusjoh-10 din 10 lähtee suoraan tukikiskosta 11 kipinäsarven 6 alapuolelta sen olennaisen suorana jatkeena, jolloin syöksyaallolle ei muodostu räjähdyspisteitä. Näin ollen ei käytetä syöksyaallon purkaustienä helposti vaurioituvaa muuntajan runkoa 1. Ohituskiskolla 8 ja tukikis-15 kolia 11 voidaan kipinäväli 7 säätää riittävän etäälle vaakasuunnassa läpivientieristimestä 2. Tällöin mahdollisesti kärkiväliin 5-6 syntyvä valokaari ei pääse nokeamaan läpivientieristintä 2.Figure 3 shows an overvoltage protection of a converter according to the invention, which eliminates the above-mentioned problems. It is important for the close protection of the transformer, 95328 6, that the protective horns 5 and 6 are installed in the vicinity of the bushing insulator 2. What is new is that the Viik-4 coming from above is brought as straight as possible from the upper end of the bushing insulator 2 to the end of the substantially horizontal bypass rail 8, which also has a substantially straight and downwardly extending horn horn 5. A protective cover 12 around the bypass rail 8 prevents animals access to electronic metal parts. Likewise, what is new and inventive is that the ground conductor 10 exits directly from the support rail 11 below the spark horn 6 as a substantially direct extension thereof, whereby no explosion points are formed on the surge wave. Thus, the easily damaged transformer body 1 is not used as a surge path. With the bypass rail 8 and the support rail 15, the spark gap 7 can be adjusted sufficiently far horizontally from the bushing insulator 2. In this case, the arc 2 possibly in the tip gap 5-6 cannot soot the bushing.

Suojasarvet 5 ja 6 voivat olla käyrät. Tällöin 20 yläsarvi 5 voi muodostaa sivusta katsoen kolmion, jonka tehtävänä on suistaa esim. risut pois kärjiltä. Suojasarvet 5 ja 6 voivat olla myöskin muun muotoisia esim. terävät kärkielektrodit.Protective horns 5 and 6 can be curved. In this case, the upper horn 5 of the 20 can form a triangle when viewed from the side, the function of which is to derail e.g. the twigs from the tips. The protective horns 5 and 6 can also be of other shapes, e.g. sharp tip electrodes.

Ohituskisko 8 asennetaan hieman kaltevaan ja 25 alaspäin ja ulospäin viistoon asentoon. Tällöin sadeve-• si valuu ulospäin ja syöksyaallon siirtyminen läpivien tieristimen 2 suuntaan vaikeutuu.The bypass rail 8 is mounted slightly inclined and 25 downwards and outwards at an oblique position. In this case, the rainwater • flows outwards and it is more difficult for the surge wave to move in the direction of the through-crossing 2.

Kuvan 3 sovellukseen kuuluu myös ilmaväliin 7 asennettu ennestään erikseen tunnettu suojaorsi 13, 30 jonka tehtävänä on estää eläimiä (useimmiten lintuja ja oravia) asettumasta suojasarvien 5 ja 6 väliin aiheuttamaan maasulkua (pjk). Orsi on muodoltaan levymäinen ja ulospäin loivasti laskeva. Valokaaren syttyessä suo-jasarvesta 5 kohti sarvea 6 törmää se matkalla laatta-35 maiseen, alaspäin viistosti suunnattuun orteen 13. Törmäyksessä valokaari murskautuu ja sinkoutuu orren asennosta johtuen läpivientieristimestä 2 poispäin, a· K&il BlftAl 1.1 1:«t * _ « 95328 7 eikä nokea eristintä. Tämä murskautuminen aiheuttaa myös sen, että syntynyt valokaari katkeaa pikaisesti, jolloin pikajälleenkytkentä (pjk) jää tulematta. Laat-tamainen orsi estää eläimiä lähestymästä myös sivusuun-5 nasta yhtäaikaisesti kärkiä 5 ja 6, jolloin eläinten aiheuttama valokaari jää tulematta. Orren muoto antaa em. syystä mahdollisuuden lyhentää kärkiväliä 7, jolloin muuntajan ylijännitesuojaus paranee.The application of Figure 3 also includes a previously known protective snout 13, 30 mounted in the air gap 7, the function of which is to prevent animals (mostly birds and squirrels) from settling between the protective horns 5 and 6 to cause an earth fault (pjk). The orsi is plate-shaped and gently sloping outwards. When the arc ignites from the protective horn 5 towards the horn 6, it collides with a plate-35-like, downwardly oblique orifice 13. On the collision, the arc is crushed and ejected away from the bushing insulator 2 due to the position of the orifice 2, a · K & il BlftAl 1.1 1: «t * _« 9532 soot insulator. This crushing also causes the resulting arc to break quickly, leaving no quick reconnection (pjk). The plate-like stem also prevents the animals from approaching the tips 5 and 6 from the lateral direction 5 at the same time, so that the arc caused by the animals does not come. For this reason, the shape of the ore makes it possible to shorten the tip gap 7, whereby the overvoltage protection of the transformer is improved.

Esitetty laattamainen orsi (lintupiikki) voi-10 daan asentaa myös muualle kuin nyt esitettyyn muuntajan läpivientieristimeen, esim. erottimeen.The plate-like stem (bird spike) shown can also be installed elsewhere than in the transformer bushing insulator, e.g. a separator, shown here.

Lisäksi kuvan 2 ylijännitesuojaukseen kuuluu erottimen 9 rungon maadoitusjohtimeen 15 yhdistetty suojaelin 16, joka ulottuu johtimen 3 ja erottimen 9 15 yläpuolelle. Tällä ohitusjärjestelyllä ohjataan ylhäältäpäin tulevat suorat salamaniskut muuntamorakenteiden ohitse suoraan maahan.In addition, the overvoltage protection of Fig. 2 includes a protective member 16 connected to the ground conductor 15 of the body of the disconnector 9, which extends above the conductor 3 and the disconnector 9 15. This bypass arrangement directs direct lightning strikes from above past transformer structures directly to the ground.

Yllä esitetyllä keksinnön mukaisella ylijännitesuojauksella ohjataan siis tehokkaasti salamasta 20 aiheutunut, sähköosiin harhautunut, syöksyaalto ohi muuntajan sitä vaurioittamatta. Samalla vähennetään huomattavasti lyhyitä sähkökatkoksia.The above-mentioned overvoltage protection according to the invention thus effectively controls the surge wave caused by the lightning 20, which is strayed into the electrical parts, past the transformer without damaging it. At the same time, short power outages are significantly reduced.

Edellä keksintöä on selostettu yksityiskohtaisesti oheisten piirustusten avulla keksinnön eri sovel-25 lusten ollessa mahdollisia patenttivaatimusten rajaaman keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.The invention has been described in detail above with the aid of the accompanying drawings, in which various embodiments of the invention are possible within the scope of the inventive idea defined by the claims.

Claims (10)

95328 8 1. Muuntajan ylijännitesuojaus sähköjohtoon harhautuneen syöksyaallon johtamiseksi maahan muuntajan 5 käsittäessä rungon (1) ja sen päällä olevat läpivien-tieristimet (2), joihin sähkö johtimista (3) kulkee viiksien (4) välityksellä, jolloin ylijännitesuojauksen muodostaa läpivientieristimen yhteyteen asennettujen suojasarvien (5,6) välinen kipinäväli (7), 10 tunnettu siitä, että ylijännitesuojaukseen kuuluu - läpivientieristimen (2) yläpäästä olennaisesti vaakasuunnassa ulottuva ohituskisko (8), jonka päähän viiksi (4) ylhäältä erottimesta (9) kulkee, 15. ohituskiskon päässä alaspäin suuntautuva ensimmäinen suojasarvi (5), joka on olennaisen suorana jatkeena viikselle sekä - muuntajan runkoon (1) tukeutuva toinen suojasarvi (6) ensimmäisen suojasarven (5) alapuolella yhdistettynä 20 muuntajan rungosta erillisellä maadoitusjohtimella (10) maahan. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ylijännitesuojaus, tunnettu siitä, että toinen suojasarvi (6) on kiinnitetty muuntajan runkoon (1) tukeu- 25 tuvaan tukikiskoon (11). . 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen ylijänni- # tesuojaus, tunnettu siitä, että eri vaiheiden toiset suojasarvet (6) on kiinnitetty yhteiseen tukikiskoon (11). 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen ylijänni tesuojaus, tunnettu siitä, että maadoitusjoh-timet (10) kulkevat erikseen toisista suojasarvista (6) alaspäin yhtyen pyöreämuotoisesti alempana yhteiseksi maadoitusjohtimeksi. 5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen ylijännitesuojaus, tunnettu siitä, että ohituskisko (8) viettää loivasti läpivientieristimen (2) 9 95328 yläpäästä alaspäin estäen sadevesien valumisen läpi-vientierlstlmen päälle. 6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen ylijännitesuojaus, tunnettu siitä, että ohi- 5 tuskiskoon (8) kuuluu eriste (12) estämään eläinten pääsy sähköisiin metalliosiin. 7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen ylijännitesuojaus, tunnettu siitä, että suo- jasarvien (5,6) väliseen kipinäväliin (7) kuuluu läpi- 10 vientieristimeen (2) tukeutuva olennaisesti vaakasuuntainen ja levymäinen suojaorsi (13). 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen ylijännitesuojaus, tunnettu siitä, että levymäinen suojaorsi (13) on läpivientieristimestä (2) alaspäin 15 viettävä suunnaten ylhäältäpäin tulevan valokaaren läpivientieristimestä poispäin. 9. Jonkin patenttivaatimuksista 1-8 mukainen ylijännitesuojaus, tunnettu siitä, että muuntajan runko (1) on maadoitettu erillisellä maadoitus- 20 johtimella (14). 10. Jonkin patenttivaatimuksista 1-9 mukainen ylijännitesuojaus, tunnettu siitä, että erottimen (9) rungon maadoitusjohtimeen (15) on yhdistetty johtimen (3) ja erottimen yläpuolelle ulottuva 25 suojaelin (16) ohjaamaan ylhäältäpäin tulevat suorat salamaniskut muuntamorakenteiden ohitse suoraan maahan. X ♦ « 95328 1095328 8 1. Surge protection of a transformer for conducting a stray wave to the electrical conductor to the ground, the transformer 5 comprising a body (1) and bushings (2) on it, to which electrical conductors (3) pass through mustaches (4), the surge protection being provided by 5,6), characterized in that the overvoltage protection comprises - a bypass rail (8) extending substantially horizontally from the upper end of the bushing (2), to the end of which a mustache (4) runs from the top of the separator (9); a first protective horn (5) which is a substantially straight extension for the mustache, and - a second protective horn (6) resting on the transformer body (1) below the first protective horn (5) connected to the ground by a separate earth conductor (10) from the 20 transformer body. Surge protection according to Claim 1, characterized in that the second protection horn (6) is fastened to a support rail (11) which rests on the transformer body (1). . Surge protection according to Claim 2, characterized in that the second protective horns (6) of the various phases are fastened to a common support rail (11). Surge protection according to Claim 3, characterized in that the earth conductors (10) run separately downwards from the second protective horns (6) and merge in a circular shape into a lower common earth conductor. Surge protection according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the bypass rail (8) gently guides the bushing (2) 9 95328 downwards from the upper end, preventing rainwater from flowing over the bushing. Surge protection according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the bypass rail (8) has an insulator (12) to prevent animals from entering the electrical metal parts. Surge protection according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the spark gap (7) between the protective horns (5, 6) comprises a substantially horizontal and plate-shaped protective trough (13) resting on the bushing (2). Surge protection according to Claim 7, characterized in that the plate-shaped shield (13) must extend downwards from the bushing insulator (2), pointing away from the bushing insulator coming from above. Surge protection according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the transformer body (1) is earthed by a separate earth conductor (14). Surge protection according to one of Claims 1 to 9, characterized in that a protective element (16) extending above the conductor (3) and the separator (9) is connected to the earth conductor (15) of the separator (9) body to direct direct lightning strikes from above directly to the transformer structures. X ♦ «95328 10 1. Transformators överspänningsskydd för le-dande av en till en elledning vilsekommen stötväg till 5 jorden varvid till transformatorn hör en stomme (1) och därpä befintliga genomföringsisolatorer (2), till vilka elektriciteten frän ledningarna (3) leds genom förmed-ling av ledningsträdar (4), varvid överspänningsskyddet utgörs av ett gnistgap (7) mellan i kontakt med genom-10 föringsisolatorn monterade skyddshorn (5, 6), kännetecknat därav, att tili överspänningsskyddet hör - en i genomföringsisolatorns (2) Övre ända väsentligen i horisontalled utsträckt shuntskena (8), vars ända näs 15 av ledningsträden (4) uppifrän en fränskiljare (9), - ett i shuntskenans ända nerätriktat första skyddshorn (5) , vilket utgör en väsentligen rak förlängning pä ledningsträden samt - ett pä transformatorns stonune (1) stött andra skydds-20 horn (6) pä undre sidan om det första skyddshornet (5) förenat genom en frän transformatorns stomme separat jordnigsledning (10) tili jorden.1. Transformers with a voltage to the mains of the transformer (5), with a single voltage to the transformer (3) (4), in which case the cross-linking means are used (7), in which case the contactors of the genome-10 are isolated (5, 6); (8), the shaft is not shown in Figure 15 (4), up to a maximum of 9 (4), - that the shunting unit is a cross-section of the power supply (5), andra skydds-20 Horn (6) at the side of the side of the transformer (5) genomen en frän transformatorns stomme separat jord nigsledning (10) account jorden. 2. Överspänningsskydd enligt patentkrav 1, kännetecknat därav, att det andra skydds- 25 hornet (6) är fäst vid en pä transformatorns stomme (1) ' stödd stödskena (11).2. A transverse embodiment according to claim 1, which comprises a transverse arrangement, the hornet (6) being provided with a transformer stem (1) as a stem (11). 3. Överspänningsskydd enligt patentkrav 2, kännetecknat därav, att olika fasers andra skyddshorn (6) är fästa vid den gemensamma stödskenan 30 (11).3. A transverse embodiment according to claim 2, which can be used as a tool (6) and in the same embodiment 30 (11). , 4. Överspänningsskydd enligt patentkrav 3, kännetecknat därav, att jordningsledningar-na (10) gär separat för sig frän de andra skyddshornen (6) nerät förenande sig rundformat lägre nere tili en 35 gemensam jordningsledare., 4. The translation of claim 3, which is incorporated herein by reference in its entirety (10), may be used as a result of the use of the same method (6). 5. Överspänningsskydd enligt nägot av patent-kraven 1 - 4, kännetecknat därav, att 95328 11 shuntskenan (8) lutar svagt nerät frän genomförings-isolatorns (2) Övre ända förhindrande att regnvatten * rinner pä genomföringsisolatorn.5. Reference to a patent according to claims 1 to 4, to which reference is made, Fig. 95328 11 Shuntskenan (8) Lutar svagt nerät frän genomförings-isolatorns (2) Övre ända förhindrande att regnvatten * Rinner pä genomföringsisator. 6. Överspänningssskydd enligt nägot av patent-5 kraven 1-5, kännetecknat därav, att tili shuntskenan (8) hör en isolering (12) för förhindrande av att djur konuner at de elektriska metalldelarna.6. A transverse arrangement according to claims 1-5, paragraphs 1-5, according to which a shunt (8) is provided with an insulating (12) for a first-time connection of an electric metal connection. 7 <. Överspänningsskydd enligt nägot av patent-kraven 1-6, kännetecknat därav, att tili 10 gnistgapet (7) mellan skyddshornen (5, 6) hör en pä genomföringsisolatorn (2) stödd väsentligen vägrät och skivformad skyddsanordning (13).7 <. The transverse isolates are shown in claims 1 to 6, and the transverse insulators (7) are provided with a transverse isolator (5, 6) according to the genomic isolation isolator (2). 8. Överspänningsskydd enligt patentkrav 7, kännetecknat därav, att den skivformade 15 skyddsanordningen (13) sluttar nerät frän genomföringsisolatorn (2) riktande en uppifrän kommande ljusbäge bortät frän genomföringsisolatorn.8. A transverse embodiment according to claim 7, which is defined in the preamble of claim 15, (13) further comprising a genomic isolating device (2). 9. Överspänningsskydd enligt nägot av patent- kraven 1 - 8, kännetecknat därav, att 20 transformatorns stomme (1) är jordad med en separat jordningsledare (14).9. A transverse view according to claims 1 to 8, comprising 20 transforming stations (1) and having separate separation means (14). 10. Överspänningsskydd enligt nägot av patent-kraven 1-9, kännetecknat därav, att tili fränskiljarens (9) stommes jordningsledare (15) är fö- 25 renat ett sig pä den Övre sidan om ledningen (3) och *·* fränskiljaren utsträckande skyddsorgan (16) för ledande av uppifrän kommande direkta blixtnedslag förbi trans-formatorkonstruktionerna rakt ner i jorden. « • I k10. The transverse conditions of the invention are set out in claims 1-9, which are incorporated into the provisions of this Regulation (9) by means of a number of provisions (15) which apply to the reference number (3) and * * * of the reference number. (16) For the purpose of implementing this Directive, the design of the trans-formator construction is not appropriate. «• I k
FI942176A 1994-05-11 1994-05-11 Transformers surge protection FI95328C (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI942176A FI95328C (en) 1994-05-11 1994-05-11 Transformers surge protection
DE69503373T DE69503373T2 (en) 1994-05-11 1995-05-11 OVERVOLTAGE PROTECTION FOR A TRANSFORMER
AU24105/95A AU2410595A (en) 1994-05-11 1995-05-11 Overvoltage protection of a transformer
AT95918003T ATE168226T1 (en) 1994-05-11 1995-05-11 SURGE PROTECTION FOR A TRANSFORMER
PCT/FI1995/000250 WO1995031844A1 (en) 1994-05-11 1995-05-11 Overvoltage protection of a transformer
EP95918003A EP0759218B1 (en) 1994-05-11 1995-05-11 Overvoltage protection of a transformer

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI942176 1994-05-11
FI942176A FI95328C (en) 1994-05-11 1994-05-11 Transformers surge protection

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI942176A0 FI942176A0 (en) 1994-05-11
FI95328B FI95328B (en) 1995-09-29
FI95328C true FI95328C (en) 1997-02-18

Family

ID=8540676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI942176A FI95328C (en) 1994-05-11 1994-05-11 Transformers surge protection

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0759218B1 (en)
AT (1) ATE168226T1 (en)
AU (1) AU2410595A (en)
DE (1) DE69503373T2 (en)
FI (1) FI95328C (en)
WO (1) WO1995031844A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203933003U (en) * 2014-05-16 2014-11-05 齐进 A kind of compact main transformer neutral point rod gap lightning arrester and ground connection complete set of protective apparatus
CN104269825B (en) * 2014-10-17 2017-02-15 国家电网公司 Transformer ultra-high voltage overvoltage insulation disconnecting link rod automatic switching device and control method
CN104377825B (en) * 2014-11-19 2016-08-17 国网河南省电力公司平顶山供电公司 A kind of power distribution network intelligent transformer protection controls device and guard method

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2172640A (en) * 1939-09-12 Electrical protecting device
US2412926A (en) * 1942-08-26 1946-12-17 Westinghouse Electric Corp High voltage protective link
US4665460A (en) * 1983-03-03 1987-05-12 Schaff Jean Paul Device for protecting overhead electroconducting lines against lightning

Also Published As

Publication number Publication date
EP0759218A1 (en) 1997-02-26
AU2410595A (en) 1995-12-05
WO1995031844A1 (en) 1995-11-23
ATE168226T1 (en) 1998-07-15
DE69503373T2 (en) 1999-03-04
EP0759218B1 (en) 1998-07-08
DE69503373D1 (en) 1998-08-13
FI942176A0 (en) 1994-05-11
FI95328B (en) 1995-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU689154B2 (en) Squirrel shield device
US10958046B2 (en) Double walled high voltage insulator cover for mitigating leakage current
KR101470567B1 (en) Structure for preventing falling of thunderbolt in electric power transmission tower
FI95328C (en) Transformers surge protection
CA2338566C (en) Creeping discharge lightning arrestor
KR100339924B1 (en) arc-inducing type driven rod with needles
PL237640B1 (en) Lightning protection of metal construction objects
CN201576903U (en) High-voltage flow-leading shield cover for live working
CN210297215U (en) Lightning protection device of intelligent distribution network in multiple overcast and rainy areas
Panosch et al. 20 kV overhead lines with covered conductors
CN111630741B (en) Transmission line conductor bridging device and application in method for modifying or manufacturing overhead line tower
JP2004291712A (en) Abnormal voltage protecting device of electric overhead line
RU2661932C1 (en) Insulation arrester
CN106298106A (en) A kind of with all pressures and the lightning protection line insulator of discharging gap function
RU2414031C1 (en) Lightning protection device for overhead transmission line (versions)
JPH0515130B2 (en)
JP7097728B2 (en) Abnormal voltage protection device for train tracks
WO1998026484A1 (en) Lightning protection devices
JP2020093585A (en) Ground fault current interrupting device
JPH10269875A (en) Suspension type lightning protection insulator device
CN101685703A (en) Insulation device for high-voltage outlet terminal of dry-type transformer
RU2283370C2 (en) Method for protecting power supply cables against corrosion, short-circuit currents and harmful influences
RU92577U1 (en) ELECTRIC TRANSMISSION AIRLINE PROTECTION DEVICE
Van Schalkwyk et al. Choice of MV feeder BIL to maximise QoS and minimize equipment failure
RU2414763C1 (en) Insulator with earthing insert

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Owner name: TALKKARI, ESA

BB Publication of examined application
MM Patent lapsed