RU127533U1

RU127533U1 - ELECTRIC TRANSMISSION LINE WITH GAS INSULATION

Info

Publication number: RU127533U1
Application number: RU2012152556/07U
Authority: RU
Inventors: Николай Владимирович Крупенин; Владимир Николаевич Вариводов; Владимир Викторович Астафьев; Александр Михайлович Тимофеев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы"; Закрытое акционерное общество "НПО ВЭИ Электроизоляция"
Priority date: 2012-12-06
Filing date: 2012-12-06
Publication date: 2013-04-27

Abstract

1. Линия электропередачи с газовой изоляцией, содержащая цилиндрическую оболочку, заполненную газом, и размещенную в ней, по меньшей мере, одну токоведущую трубу, фиксированную с помощью опорных изоляторов, установленных на внутренней поверхности оболочки, при это торец, по меньшей мере, одного опорного изолятора введен в токоведущую трубу через отверстие в ее стенке и охвачен экранирующим наконечником, вершина которого зафиксирована в стенке токоведущей трубы напротив указанного отверстия.2. Линия электропередачи по п.1, в которой отверстие в стенке токоведущей трубы шире, чем экранирующий наконечник, кромка которого отбортована с возможностью фиксации в указанном отверстии.3. Линия электропередачи по п.1, в которой токоведущая труба и экранирующий наконечник выполнены из одного и того же металла.1. Power line with gas insulation, containing a cylindrical shell filled with gas, and placed in it, at least one current-carrying pipe, fixed with support insulators mounted on the inner surface of the shell, while this is the end face of at least one reference the insulator is inserted into the current-carrying pipe through an opening in its wall and is surrounded by a shielding tip, the apex of which is fixed in the wall of the current-carrying pipe opposite the specified hole. 2. The power line according to claim 1, in which the hole in the wall of the current-carrying pipe is wider than the shielding tip, the edge of which is flanged with the possibility of fixing in the specified hole. The power line according to claim 1, in which the current-carrying pipe and the shielding tip are made of the same metal.

Description

Полезная модель относится к электроэнергетике, а именно, к конструкциям линий электропередач с газовой изоляцией (далее ГИЛ) сверхвысокого напряжения.The utility model relates to the electric power industry, namely, to the construction of ultra-high voltage gas-insulated power lines (hereinafter referred to as GIL).

Уровень техникиState of the art

Известна ГИЛ на сверхвысокие напряжения, содержащая оболочку и коаксиально расположенную в ней токоведущую жилу, поддерживаемую с помощью изоляционной конструкции, представляющей собой диэлектрический слой, охватывающий токоведущую жилу, и выходящие из этого слоя в радиальном направлении изоляционные распорки, распределенные равномерно по периметру жилы, причем объем изолирующего газа составляет не менее 50% объема твердого диэлектрика [DE №2133453, 06.07.1971].Known GIL for ultra-high voltage, containing the shell and coaxially located in it a conductive core, supported by an insulating structure, which is a dielectric layer covering the current-carrying core, and insulating spacers emerging from this layer in the radial direction, distributed uniformly along the perimeter of the core, and the volume insulating gas makes up at least 50% of the volume of a solid dielectric [DE No. 213453, 07/06/1971].

Эта конструкция ГИЛ сверхвысокого напряжения имеет ряд недостатков, заключающихся в трудности изготовления качественной твердой изоляции из-за ее большого объема и сложной формы, монтажа самого токопровода, в развитости поверхности изоляции с высокой напряженностью поля, что увеличивает вероятность пробоя изоляции, как по поверхности твердого диэлектрика, так и по его толще.This design of ultra-high voltage GIL has a number of drawbacks, which are the difficulty of manufacturing high-quality solid insulation due to its large volume and complex shape, installation of the current lead itself, and the development of the insulation surface with high field strength, which increases the likelihood of breakdown of insulation, as on the surface of a solid dielectric , and in its thickness.

Известна также ГИЛ сверхвысокого напряжения, содержащая цилиндрическую оболочку, в которой коаксиально расположены проводящие элементы, отделенные от оболочки, как проходными, так и опорными изоляторами, причем последние могут иметь сквозные отверстия для заполнения газом внутренних объемов ГИЛ [SU №660136, 01.04.1977]. Эта конструкция обеспечивает высокую электрическую прочность газовой изоляции, а использование опорных изоляторов обеспечивает технологичность монтажа и демонтажа ГИЛ. Однако и в этой конструкции опорные изоляторы имеют высокие значения напряженности электрического поля, как на своей поверхности, так и внутри твердого диэлектрика, что снижает эксплуатационную надежность ГИЛ.An ultra-high voltage GIL is also known, containing a cylindrical shell in which conductive elements are coaxially separated from the shell by both bushing and support insulators, the latter can have through holes for filling internal volumes of GIL with gas [SU No. 660136, 01/01/1977] . This design provides high electrical strength of the gas insulation, and the use of support insulators ensures the manufacturability of the installation and dismantling of GIL. However, in this design, the supporting insulators have high values of the electric field strength, both on its surface and inside the solid dielectric, which reduces the operational reliability of the GIL.

Наиболее близким техническим решением является ГИЛ сверхвысокого напряжения, содержащая цилиндрическую оболочку, заполненную газом, и коаксиально размещенную в ней токоведущую трубу, фиксированную с помощью опорных изоляторов, установленных на внутренней поверхности оболочки [Тех. журнал Японии "Hitachi Review",v.28(1979), №5, стр.27]. В этой ГИЛ, выбранной в качестве прототипа, опорные изоляторы имеют внутренние электроды для крепления токоведущей трубы, которые снижают электрическое поле вблизи поверхности опорных изоляторов, однако напряженность электрического поля в теле опорных изоляторов прототипа остается высокой, что ухудшает надежность ГИЛ. Раскрытие сущности полезной моделиThe closest technical solution is an ultrahigh-voltage GIL containing a cylindrical shell filled with gas and a current-conducting pipe coaxially placed in it, fixed with support insulators mounted on the inner surface of the shell [Tech. Japan Journal Hitachi Review, v. 28 (1979), No. 5, p. 27]. In this GIL, selected as a prototype, the supporting insulators have internal electrodes for attaching a current-carrying pipe, which reduce the electric field near the surface of the supporting insulators, however, the electric field in the body of the supporting insulators of the prototype remains high, which affects the reliability of the GIL. Utility Model Disclosure

Технический результат полезной модели - более равномерное распределение напряженности электрического поля, как в теле, так и на поверхности опорных изоляторов. Следствием этого является возможность уменьшить габариты изоляторов и ГИЛ в целом, сохраняя в допустимых пределах локальные значения напряженности электрического поля, или, сохраняя габариты, повысить электрическую прочность ГИЛ.The technical result of the utility model is a more uniform distribution of electric field strength, both in the body and on the surface of the supporting insulators. The consequence of this is the ability to reduce the dimensions of insulators and GIL as a whole, keeping local values of electric field strength within acceptable limits, or, maintaining the dimensions, to increase the electric strength of GIL.

Предметом полезной модели является линия электропередачи с газовой изоляцией, содержащая цилиндрическую оболочку, заполненную газом, и размещенную в ней, по меньшей мере, одну токоведущую трубу, фиксированную с помощью опорных изоляторов, установленных на внутренней поверхности оболочки, при этом торец, по меньшей мере, одного опорного изолятора введен в токоведущую трубу через отверстие в ее стенке и охвачен экранирующим наконечником, вершина которого зафиксирована в стенке токоведущей трубы напротив указанного отверстия.The object of the utility model is a gas-insulated power line containing a cylindrical shell filled with gas and placed in it at least one current-carrying pipe fixed with support insulators mounted on the inner surface of the shell, with the end face of at least one supporting insulator is introduced into the current-carrying pipe through an opening in its wall and is surrounded by a shielding tip, the apex of which is fixed in the wall of the current-carrying pipe opposite the specified hole.

Это позволяет получить вышеуказанный технический результат.This allows you to get the above technical result.

Полезная модель имеет развития.The utility model has development.

Одно развитие состоит в том, что отверстие в стенке токоведущей трубы шире, чем экранирующий наконечник, кромка которого отбортована с возможностью фиксации в указанном отверстии.One development is that the hole in the wall of the current-carrying pipe is wider than the shielding tip, the edge of which is flanged with the possibility of fixing in the specified hole.

Это позволяет дополнительно снизить напряженность электрического поля на поверхности экранирующего наконечника.This allows you to further reduce the electric field on the surface of the shielding tip.

Другое развитие состоит в том, что токоведущая труба и экранирующий наконечник выполнены из одного и того же металла.Another development is that the current-carrying pipe and the shielding tip are made of the same metal.

Это позволяет избежать их электрохимического взаимодействия.This avoids their electrochemical interaction.

Осуществление полезной модели с учетом ее развитияImplementation of a utility model, taking into account its development

На фиг.1 в качестве примера, схематично показан линейный отрезок однофазной ГИЛ в разрезе.Figure 1 as an example, schematically shows a linear section of a single-phase GIL in the context.

ГИЛ содержит цилиндрическую оболочку 1, заполненную газом, и коаксиально размещенную в ней токоведущую трубу 2, фиксированную с помощью опорных изоляторов 3, установленных на внутренней поверхности оболочки 1. Торец 4 изолятора 3 введен в трубу 2 через отверстие 5 в стенке трубы 2 и охвачен экранирующим наконечником 6, вершина 7 которого зафиксирована в стенке токоведущей трубы 2 напротив соответствующего отверстия 5.The GIL contains a cylindrical shell 1 filled with gas, and a current-conducting pipe 2 coaxially placed in it, fixed with support insulators 3 mounted on the inner surface of the shell 1. The end face 4 of the insulator 3 is inserted into the pipe 2 through an opening 5 in the wall of the pipe 2 and is covered by a shielding tip 6, the tip 7 of which is fixed in the wall of the current-carrying pipe 2 opposite the corresponding hole 5.

Отверстие 5 в стенке трубы 2 выполнено более широким, чем экранирующий наконечник 6. Кромка 8 наконечника 6 отбортована с возможностью фиксации наконечника 6 в отверстии 5.The hole 5 in the wall of the pipe 2 is made wider than the shielding tip 6. The edge 8 of the tip 6 is flanged with the possibility of fixing the tip 6 in the hole 5.

Труба 2 и наконечник 6 изготовлены из одного и того же металла, например, меди.The pipe 2 and the tip 6 are made of the same metal, for example, copper.

При работе ГИЛ оболочка 1 заземляется, а труба 2 соединяется с источником (на входе ГИЛ) и с потребителем (на выходе ГИЛ) сверхвысокого (500 кВ и более) напряжения. Электрическое поле между токопроводящей трубой 2 и контактирующими с ней металлическими элементами ГИЛ, с одной стороны, и заземленной оболочкой 1, с другой стороны, неравномерно. Его напряженность имеет локальные максимумы в теле и на поверхности изолятора 3, а также вблизи кромки 8 наконечника 6 в так называемой "тройной точке", где соприкасаются между собой металл, твердая изоляция, газовая изоляция. Экранирующий токопроводящий наконечник 6 "вытягивает" электрическое поле из твердой изоляции, и, тем самым, уменьшает значения напряженностей в теле изолятора 3 и на его поверхности. Отбортовка кромки 8, в свою очередь, снижает значения напряженности электрического поля вблизи "тройной точки".During the operation of the GIL, the shell 1 is grounded, and the pipe 2 is connected to the source (at the GIL input) and to the consumer (at the GIL output) of an ultrahigh (500 kV and more) voltage. The electric field between the conductive tube 2 and the metal elements of the GIL in contact with it, on the one hand, and the grounded shell 1, on the other hand, is uneven. Its tension has local maxima in the body and on the surface of the insulator 3, as well as near the edge 8 of the tip 6 at the so-called "triple point", where metal, solid insulation, gas insulation are in contact. The shielding conductive tip 6 "pulls" the electric field from the solid insulation, and thereby reduces the values of the stresses in the body of the insulator 3 and on its surface. Flanging the edges 8, in turn, reduces the values of the electric field near the "triple point".

Аналогичным образом, полезная модель может быть реализована в ГИЛ с несколькими токоведущими трубами 2, например в трехфазной ГИЛ.Similarly, a utility model can be implemented in a GIL with several current-carrying pipes 2, for example, in a three-phase GIL.

Claims

1. Power line with gas insulation, containing a cylindrical shell filled with gas, and placed in it, at least one current-carrying pipe, fixed using support insulators mounted on the inner surface of the shell, while this is the end face of at least one reference the insulator is introduced into the current-carrying pipe through an opening in its wall and is surrounded by a shielding tip, the apex of which is fixed in the wall of the current-carrying pipe opposite the specified hole.

2. The power line according to claim 1, in which the hole in the wall of the current-carrying pipe is wider than the shielding tip, the edge of which is flanged with the possibility of fixing in the specified hole.

3. The power line according to claim 1, in which the current-carrying pipe and the shielding tip are made of the same metal.