RU127245U1

RU127245U1 - INSULATOR-DISCHARGE

Info

Publication number: RU127245U1
Application number: RU2012137006/07U
Authority: RU
Inventors: Константин Константинович Ким; Алексей Николаевич Абанькин; Сергей Николаевич Иванов
Priority date: 2012-08-29
Filing date: 2012-08-29
Publication date: 2013-04-20

Abstract

Изолятор-разрядник, содержащий тарельчатое изоляционное тело, жестко закрепленные по центру изоляционного тела, по обе его стороны, первый и второй элементы арматуры, один из которых служит для соединения с высоковольтным проводом, а второй - с опорой линии электропередачи, с первым и вторым элементами арматуры гальванически или через воздушный промежуток одними своими концами соединены верхний и нижний подводящие электроды, каждый из которых отделен воздушным промежутком от изоляционного тела, а второй конец нижнего подводящего электрода через воздушный промежуток соединен с последним электродом мультиэлектродной системы, которая расположена в профиле из силиконовой резины, который жестко закреплен на ребре изоляционного тела, между электродами мультиэлектродной системы в профиле выполнены отверстия, выходящие наружу профиля и образующие миниатюрные газоразрядные камеры, по окружности изоляционного тела, с внутренней стороны мультиэлектродной системы жестко закреплен кольцеобразный ускоритель электродинамического дутья из электропроводящего материала, отличающийся тем, что ускоритель электродинамического дутья выполнен разомкнутым, его один конец гальванически связан с верхним подводящим электродом, а второй конец кольцеобразного ускорителя электродинамического дутья соединен через воздушный промежуток с первым электродом мультиэлектродной системы.An insulator-discharger containing a disk-shaped insulating body, rigidly fixed in the center of the insulating body, on both sides, the first and second reinforcement elements, one of which is used to connect to the high-voltage wire, and the second to support the power line, with the first and second elements the fittings galvanically or through the air gap, the upper and lower supply electrodes are connected with one of their ends, each of which is separated by the air gap from the insulating body, and the second end of the lower supply electrode The ode through the air gap is connected to the last electrode of the multi-electrode system, which is located in the profile of silicone rubber, which is rigidly fixed to the edge of the insulating body, between the electrodes of the multi-electrode system in the profile there are holes extending outward of the profile and forming miniature gas-discharge chambers, around the circumference of the insulating body, on the inside of the multi-electrode system, a ring-shaped accelerator of electrodynamic blast of electrically conductive material is rigidly fixed characterized in that the electrodynamic blast accelerator is made open, its one end is galvanically connected to the upper supply electrode, and the second end of the annular electrodynamic blast accelerator is connected through the air gap to the first electrode of the multielectrode system.

Description

Настоящая полезная модель относится к области высоковольтной техники, а более конкретно к изоляторам и устройствам грозозащиты.This utility model relates to the field of high-voltage technology, and more particularly to insulators and lightning protection devices.

Известен высоковольтный изолятор-разрядник для высоковольтной линии электропередачи. (RU №2378725 C1, H01B 17/00, опубл. 10.01.2010). Данный изолятор-разрядник содержит изоляционное тело, установленные на его концах первый и второй элементы арматуры, один из которых служит для соединения с высоковольтным проводом, а второй - с опорой линии электропередачи. Изолятор-разрядник дополнительно снабжен периодической мультиэлектродной системой - МЭС, состоящей из 5-100 и более электродов, вмонтированных в профиль из силиконовой резины, механически связанных с изоляционным телом. Изолятор-разрядник содержит также первый и второй подводящие электроды, каждый из которых отделен воздушным промежутком от изоляционного тела и одним концом связан гальванически или через воздушный промежуток с первым или вторым элементом арматуры, а вторым концом через воздушный промежуток с первым или вторым концом МЭС. Электроды МЭС и подводящие электроды выполнены и установлены таким образом, что при воздействии на изолятор-разрядник перенапряжения пробиваются воздушные промежутки между подводящими электродами и крайними электродами МЭС, после чего последовательно пробиваются искровые промежутки между электродами МЭС. Устройство обладает свойствами грозозащитного устройства. МЭС расположена по эквипотенциальной линии, или эквипотенциальным линиям электрического поля промышленной частоты, в котором работает изолятор-разрядник, перпендикулярно траектории пути утечки изолятора.Known high-voltage insulator-discharger for high-voltage power lines. (RU No. 2378725 C1, H01B 17/00, publ. 10.01.2010). This insulator-discharger contains an insulating body, the first and second reinforcing elements installed at its ends, one of which is used to connect to a high-voltage wire, and the second to a transmission line support. The insulator-discharger is additionally equipped with a periodic multi-electrode system - MES, consisting of 5-100 or more electrodes mounted in the profile of silicone rubber, mechanically connected to the insulating body. The insulator-discharger also contains the first and second supply electrodes, each of which is separated by an air gap from the insulating body and is connected at one end galvanically or through an air gap to the first or second element of the valve, and the second end through the air gap to the first or second end of the MES. The MES electrodes and supply electrodes are made and installed in such a way that when exposed to an overvoltage insulator, air gaps break out between the supply electrodes and the MES extreme electrodes, after which spark gaps between the MES electrodes successively break through. The device has the properties of a lightning protection device. MES is located along the equipotential line, or equipotential lines of the electric field of industrial frequency, in which the insulator-discharger operates, perpendicular to the path of the insulator leakage path.

Недостатками данного изолятора-разрядника является малая эффективность работы из-за недостаточно быстрого гашения разряда -дуги между смежными электродами в МЭС при прохождении волны перенапряжения.The disadvantages of this insulator-arrester is the low efficiency due to the insufficiently quick quenching of the arc discharge between adjacent electrodes in the MES during the passage of the overvoltage wave.

Наиболее близким техническим решением является изолятор -разрядник, выбранный в качестве прототипа. (RU №108206 U1, H01B 17/00, опубл. 10.09.2011). Изолятор-разрядник содержит тарельчатое изоляционное тело, жестко закрепленные по его центру первый и второй элементы арматуры, один из которых служит для соединения с высоковольтным проводом, а второй - с опорой линии электропередачи. Он также дополнительно снабжен мультиэлектродной системой - МЭС, состоящей из 5-100 и более электродов, вмонтированных в профиль из силиконовой резины. Профиль жестко закреплен на ребре изоляционного тела. Между электродами выполнены отверстия, выходящие наружу профиля. Эти отверстия образуют миниатюрные газоразрядные камеры. Изолятор-разрядник содержит также первый и второй подводящие электроды, каждый из которых отделен воздушным промежутком от изоляционного тела и одним концом связан гальванически или через воздушный промежуток с верхним или нижним элементом арматуры, а вторым концом через воздушный промежуток с первым или последним электродом МЭС. По окружности тела, с внутренней стороны МЭС жестко закреплен кольцеобразный ускоритель электродинамического дутья в виде кольца из электропроводящего материала, который обеспечивает высокую эффективность работы изолятора-разрядника за счет действия электродвижущих сил, возникающих в нем и влияющих на электрическую дугу между смежными электродами в МЭС в момент прохождения волны перенапряжения.The closest technical solution is the insulator-arrestor, selected as a prototype. (RU No. 108206 U1, H01B 17/00, publ. 09/10/2011). The insulator-discharger contains a plate-shaped insulating body, the first and second reinforcement elements rigidly fixed in its center, one of which serves to connect to a high-voltage wire, and the second to support the power line. It is also additionally equipped with a multi-electrode system - MES, consisting of 5-100 or more electrodes mounted in a silicone rubber profile. The profile is rigidly fixed to the edge of the insulating body. Between the electrodes are made holes extending outward of the profile. These openings form miniature gas discharge chambers. The insulator-discharger also contains the first and second supply electrodes, each of which is separated by an air gap from the insulating body and is connected galvanically or through an air gap to the upper or lower reinforcement element at one end, and the second end through the air gap to the first or last electrode of the MES. Around the body circumference, on the inside of the MES, a ring-shaped accelerator of electrodynamic blasting in the form of a ring of electrically conductive material is rigidly fixed, which ensures high efficiency of the insulator-discharger due to the action of electromotive forces arising in it and affecting the electric arc between adjacent electrodes in the MES at the moment passing surge waves.

Недостатком данного изолятора-разрядника является невысокая эффективность работы из-за сравнительно небольших значений токов, индуцируемых в кольце из электропроводящего материала, вследствие чего дуга между смежными электродами в МЭС выдувается с недостаточно высокой скоростью.The disadvantage of this insulator-discharger is the low efficiency due to the relatively small values of the currents induced in the ring of electrically conductive material, as a result of which the arc between adjacent electrodes in the MES is blown out at a rather high speed.

Цель полезной модели - повысить эффективность работы изолятора-разрядника за счет увеличения скорости гашения разряда между смежными электродами в МЭС, благодаря увеличению значения тока, проходящего по кольцеобразному ускорителю электродинамического дутья из электропроводящего материала.The purpose of the utility model is to increase the efficiency of the insulator-discharger by increasing the rate of quenching of the discharge between adjacent electrodes in the MES due to an increase in the current passing through the annular accelerator of electrodynamic blast of electrically conductive material.

Технический результат достигается следующим образом. В изоляторе-разряднике, содержащем тарельчатое изоляционное тело, жестко закрепленные по центру изоляционного тела, по обе его стороны, первый и второй элементы арматуры, один из которых служит для соединения с высоковольтным проводом, а второй - с опорой линии электропередачи, с первым и вторым элементом арматуры гальванически или через воздушный промежуток одними своими концами соединены верхний и нижний подводящие электроды, каждый из которых отделен воздушным промежутком от изоляционного тела, а второй конец нижнего подводящего электрода через воздушный промежуток соединен с последним электродом мультиэлектродной системы, которая расположена в профиле из силиконовой резины, который жестко закреплен на ребре изоляционного тела, между электродами мультиэлектродной системы в профиле выполнены отверстия, выходящие наружу профиля и образующие миниатюрные газоразрядные камеры, по окружности изоляционного тела, с внутренней стороны мультиэлектродной системы жестко закреплен кольцеобразный ускоритель электродинамического дутья из электропроводящего материала, ускоритель электродинамического дутья выполнен разомкнутым, его один конец гальванически связан с верхним подводящим электродом, а второй конец кольцеобразного ускорителя электродинамического дутья соединен через воздушный промежуток с первым электродом мультиэлектродной системы.The technical result is achieved as follows. In the insulator-discharger containing a disk-shaped insulating body, rigidly fixed in the center of the insulating body, on both sides, the first and second reinforcement elements, one of which is used to connect to the high-voltage wire, and the second to support the power line, with the first and second the reinforcing element galvanically or through an air gap the upper and lower supply electrodes are connected with one of their ends, each of which is separated by an air gap from the insulating body, and the second end of the lower supply ele The electrode through the air gap is connected to the last electrode of the multi-electrode system, which is located in the profile of silicone rubber, which is rigidly fixed to the edge of the insulating body, between the electrodes of the multi-electrode system in the profile there are holes extending outward of the profile and forming miniature gas-discharge chambers, around the circumference of the insulating body, on the inside of the multi-electrode system, a ring-shaped accelerator of electrodynamic blast of electrically conductive material is rigidly fixed, koritel electrodynamic blast made open, its one end is galvanically connected with a supply upper electrode, and the second end of the annular blast accelerator electrodynamic connected through an air gap with the first electrode multielektrodnoy system.

На фиг.1 приведен общий вид изолятора-разрядника. Фрагмент мультиэлектродной системы показан на фиг.2.Figure 1 shows a General view of the insulator-arrester. A fragment of the multi-electrode system is shown in figure 2.

На фиг.1 представлен изолятор-разрядник, который содержит тарельчатое изоляционное тело 1, например, стеклянное. По центру изоляционного тела 1, по обе его стороны, жестко закреплены первый 2 и второй 3 элементы арматуры, один из которых служит для соединения с высоковольтным проводом, а второй - с опорой линии электропередачи. С первым 2 и вторым 3 элементом арматуры гальванически или через воздушный промежуток одними своими концами соединены первый 4 и второй 5 подводящие электроды, каждый из которых отделен воздушным промежутком от изоляционного тела 1. Другие концы подводящих электродов 4, 5 через воздушный промежуток соединены с первым 6 или последним 7 электродом мультиэлектродной системы, которая расположена в профиле 8 из силиконовой резины, который жестко закреплен на ребре изоляционного тела 1. Между электродами 9 (фиг.2) мультиэлектродной системы в профиле 8 выполнены отверстия 10, выходящие наружу профиля 8 и образующие миниатюрные газоразрядные камеры, по окружности изоляционного тела 1 (фиг.1). С внутренней стороны мультиэлектродной системы жестко закреплен кольцеобразный ускоритель электродинамического дутья 11 (фиг.1) из электропроводящего материала, например, из меди. Позицией 12 (фиг.2) показан канал искрового разряда между электродами 9. Ускоритель электродинамического дутья 11 (фиг.1) выполнен разомкнутым, его один конец 13 гальванически связан с первым подводящим электродом 4, который гальванически или через воздушный промежуток связан с первым элементом 2 арматуры, а второй конец 14 кольцеобразного ускорителя электродинамического дутья 11 соединен через воздушный промежуток с первым электродом 6 мультиэлектродной системы, последний электрод 7 которой соединен через воздушный промежуток с нижним подводящим электродом 5, гальванически или через воздушный промежуток связанным со вторым элементом 3 арматуры.Figure 1 presents the insulator-arrester, which contains a disk-shaped insulating body 1, for example, glass. In the center of the insulating body 1, on both sides, the first 2 and second 3 reinforcement elements are rigidly fixed, one of which is used to connect to the high-voltage wire, and the second to support the power line. The first 4 and second 5 lead electrodes are connected to the first 2 and second 3 armature elements galvanically or through an air gap, the first 4 and second 5 lead electrodes, each of which is separated by an air gap from the insulating body 1. The other ends of the lead electrodes 4, 5 are connected to the first 6 through the air gap or the last 7 electrode of the multi-electrode system, which is located in the profile 8 of silicone rubber, which is rigidly fixed to the edge of the insulating body 1. Between the electrodes 9 (figure 2) of the multi-electrode system in the profile 8, openings 10 are made that extend outside the profile 8 and form miniature gas-discharge chambers around the circumference of the insulating body 1 (Fig. 1). On the inside of the multi-electrode system, a ring-shaped accelerator of electrodynamic blasting 11 (Fig. 1) of electrically conductive material, for example, of copper, is rigidly fixed. Position 12 (figure 2) shows the channel of the spark discharge between the electrodes 9. The accelerator of the electrodynamic blast 11 (figure 1) is made open, its one end 13 is galvanically connected to the first supply electrode 4, which is galvanically or through the air gap connected to the first element 2 valves, and the second end 14 of the annular accelerator of electrodynamic blasting 11 is connected through the air gap to the first electrode 6 of the multi-electrode system, the last electrode 7 of which is connected through the air gap to the bottom inlet conductive electrode 5, galvanically or via an air gap associated with the second valve element 3.

Изолятор-разрядник работает следующим образом: при воздействии перенапряжения на изолятор-разрядник, вызванным, например, ударом молнии, сначала пробивается воздушный промежуток между вторым концом подводящего электрода 5 (фиг.1) и последним электродом 7, потом последовательно воздушные промежутки между электродами 9 (фиг.2) разрядных камер мультиэлектродной системы, а затем - воздушный промежуток между вторым концом 14 (фиг.1) и первым электродом 6. Ток грозового перенапряжения протекает от второго элемента арматуры 3 и его подводящего электрода 5 через разрядный канал нижнего воздушного промежутка между вторым концом подводящего электрода 5 и последним электродом 7, затем - по разрядным каналам 12 (фиг.2) между электродами 9 мультиэлектродной системы, и далее - через разрядный канал верхнего воздушного промежутка между вторым концом 14 (фиг.1) ускорителя 11 и первым электродом 6. Затем по проводящей части первого элемента арматуры 2 через опору (на фигурах не показана) в землю. Разряды между электродами 9 (фиг.2) сопровождаются возникновением больших давлений, посредством которых разрядные каналы выдуваются через отверстия 10 наружу. Одновременно с этим на каналы разрядов между электродами 9 также действуют электродинамические силы, обусловленные взаимодействием токов разрядов между электродами 9 с током, протекающим по ускорителю электродинамического дутья 11 (фиг.1). В результате дутья длина каналов разрядов увеличивается, а, следовательно, увеличивается их теплоотдача в окружающий воздух, каналы охлаждаются и разряды между электродами 9 (фиг.2) гасятся. Изолятор-разрядник начинает вести себя как изолятор.The insulator-arrester works as follows: when an overvoltage acts on the insulator-arrester caused, for example, by a lightning strike, an air gap is first made between the second end of the supply electrode 5 (Fig. 1) and the last electrode 7, then subsequently the air gaps between the electrodes 9 ( figure 2) of the discharge chambers of the multi-electrode system, and then the air gap between the second end 14 (figure 1) and the first electrode 6. Lightning overvoltage current flows from the second valve element 3 and its supply elec kind 5 through the discharge channel of the lower air gap between the second end of the supply electrode 5 and the last electrode 7, then through the discharge channels 12 (figure 2) between the electrodes 9 of the multi-electrode system, and then through the discharge channel of the upper air gap between the second end 14 ( figure 1) of the accelerator 11 and the first electrode 6. Then, along the conductive part of the first element of the reinforcement 2 through the support (not shown in the figures) to the ground. The discharges between the electrodes 9 (figure 2) are accompanied by the occurrence of high pressures, through which the discharge channels are blown out through the openings 10. At the same time, electrodynamic forces also act on the discharge channels between the electrodes 9, due to the interaction of the discharge currents between the electrodes 9 with the current flowing through the accelerator of electrodynamic blasting 11 (Fig. 1). As a result of the blast, the length of the discharge channels increases, and, consequently, their heat transfer to the ambient air increases, the channels are cooled and the discharges between the electrodes 9 (Fig. 2) are suppressed. The insulator arrester begins to behave like an insulator.

Таким образом в заявляемом изоляторе-разряднике по сравнению с прототипом величина электродинамической силы значительно больше, т.к. по ускорителю электродинамического дутья 11 (фиг.1) протекает не индуцированный разрядами между электродами 9 ток, а ток молнии.Thus, in the inventive insulator-arrester compared with the prototype, the magnitude of the electrodynamic force is much larger, because the accelerator of electrodynamic blasting 11 (figure 1) does not flow current induced by discharges between the electrodes 9, but a lightning current.

Claims

An insulator-discharger containing a disk-shaped insulating body, rigidly fixed in the center of the insulating body, on both sides, the first and second reinforcement elements, one of which is used to connect to the high-voltage wire, and the second to support the power line, with the first and second elements The fittings are galvanically or through an air gap with their ends connected to the upper and lower supply electrodes, each of which is separated by an air gap from the insulating body, and the second end of the lower supply electrode The ode through the air gap is connected to the last electrode of the multi-electrode system, which is located in the profile of silicone rubber, which is rigidly fixed to the edge of the insulating body, between the electrodes of the multi-electrode system in the profile there are holes extending outward of the profile and forming miniature gas-discharge chambers, around the circumference of the insulating body, on the inside of the multi-electrode system, a ring-shaped accelerator of electrodynamic blast of electrically conductive material is rigidly fixed characterized in that the electrodynamic blast accelerator is made open, its one end is galvanically connected to the upper supply electrode, and the second end of the annular electrodynamic blast accelerator is connected through the air gap to the first electrode of the multielectrode system.