RU208597U1

RU208597U1 - INSULATED CURRENT CONDUCTOR FOR LIGHTNING PROTECTION

Info

Publication number: RU208597U1
Application number: RU2020134492U
Authority: RU
Inventors: Антон Андреевич Акимов; Роман Евгеньевич Васильев; Максим Владимирович Дуйнов; Дмитрий Рашитович Исхаков; Ия Геннадьевна Калюжная
Original assignee: Акционерное общество "Электропровод"
Priority date: 2020-10-20
Filing date: 2020-10-20
Publication date: 2021-12-27

Abstract

Полезная модель относится к токоотводу, предназначенному для отведения тока молнии от молниеприемника в заземляющее устройство. Изолированный токоотвод содержит центральный круглый медный проводник в виде цельнотянутой или многопроволочной, в том числе уплотненной медной жилы сечением не менее 16 мм2, покрытый полупроводящим слоем из резины или полимера, с наружной оболочкой из радиационно-сшитого полиэтилена. Техническим результатом является расширение рабочего температурного диапазона монтажа и эксплуатации, а также увеличение срока службы изделия. 2 ил.The utility model relates to a down conductor designed to divert the lightning current from the lightning rod to the grounding device. The insulated down conductor contains a central round copper conductor in the form of a seamless or multi-wire, including a compacted copper core with a cross section of at least 16 mm2, covered with a semi-conductive layer of rubber or polymer, with an outer sheath of radiation-crosslinked polyethylene. The technical result is the expansion of the operating temperature range of installation and operation, as well as an increase in the service life of the product. 2 ill.

Description

Полезная модель - токоотвод для молниезащиты изолированный относится к устройствам для установки систем молниеотводов, а именно к конструкциям токоотводов, предназначенных для отведения тока молнии от молниеприемника в заземляющее устройство.Utility model - insulated down conductor for lightning protection refers to devices for installing lightning rod systems, namely, down conductor structures designed to divert lightning current from the lightning rod to the grounding device.

Традиционно, сооружения защищаются при помощи молниеприемников и сети токоотводов, подсоединяемых к общей системе заземления. В соответствии с нормативной документацией по устройству молниезащиты допускается несколько подходов к защите зданий, а именно подсоединение металлических объектов для минимизации разности потенциалов либо использование полностью изолированных систем. На крыше современных зданий часто находятся антенны систем связи, климатические установки и прочее оборудование. Ввиду наличия вероятности прохождения через систему молниезащиты очень больших токов, близкое соседство с электротехническим оборудованием становится проблемой, а выполнение требований по соблюдению необходимого безопасного расстояния между металлическими частями расположенного по близости оборудования и элементов системы молниезащиты возможно только с применением изолированных токоотводов.Traditionally, structures are protected by lightning rods and a down conductor network connected to a common grounding system. In accordance with the regulatory documentation for the lightning protection device, several approaches to the protection of buildings are allowed, namely the connection of metal objects to minimize the potential difference or the use of completely isolated systems. On the roof of modern buildings there are often antennas for communication systems, air conditioning units and other equipment. Due to the likelihood of very high currents passing through the lightning protection system, close proximity to electrical equipment becomes a problem, and the fulfillment of the requirements for maintaining the required safe distance between the metal parts of nearby equipment and elements of the lightning protection system is possible only with the use of insulated down conductors.

Известен электрический проводник, встроенный в изоляционную оболочку, которая, в свою очередь, имеет проводящую оболочку, используемый для электрического соединения молниеприемника с установкой заземления в системе внешней молниезащиты (патент DE 10228665 A1 (Peter Hasse и др.) 2003-05-22, абзацы с [0010] по [0020]).Known is an electrical conductor built into an insulating shell, which, in turn, has a conductive shell used for electrical connection of an air terminal with a grounding installation in an external lightning protection system (patent DE 10228665 A1 (Peter Hasse et al.) 2003-05-22, paragraphs [0010] to [0020]).

Как известно, при прохождении тока молнии через токоотвод, на него оказываются электромагнитные, тепловые и механические воздействия. Сильная напряженность электрического поля вызывает процесс ионизации, сопровождаемый образованием озона, который разрушающе действует на изоляцию. Резкие перепады температур и механические воздействия, в конечном счете, также приводят к раннему образованию трещин. Процесс заканчивается электрическим пробоем изоляции.As you know, when the lightning current passes through the down conductor, it is exposed to electromagnetic, thermal and mechanical influences. The strong electric field causes the ionization process, accompanied by the formation of ozone, which has a destructive effect on the insulation. Rapid temperature changes and mechanical stress ultimately also lead to early cracking. The process ends with an electrical breakdown of the insulation.

Известен способ увеличения механической и температурной стойкости полимерных оболочек за счет их радиационный сшивки (патент РФ № RU 2359351 C1, МПК Н01В 7/18, опубликован 16.05.2008 г.).A known method of increasing the mechanical and temperature resistance of polymer shells due to their radiation crosslinking (RF patent No. RU 2359351 C1, IPC Н01В 7/18, published on May 16, 2008).

Применение в конструкции токоотвода двухслойной изоляции: внутренней - из полупроводящей резины или полимерной композиции и внешней - из радиационно-сшитого полиэтилена, благодаря значительной общей толщине изоляции и хороших изоляционных свойств сшитого полиэтилена позволяет изготовить токоотвод с надежными электрическими и механическими характеристиками. Совокупность признаков приводит к увеличению срока службы токоотвода относительно аналогов.The use of two-layer insulation in the design of the down conductor: the inner one is made of semiconducting rubber or polymer composition and the outer one is made of radiation-crosslinked polyethylene, due to the significant total thickness of the insulation and the good insulating properties of the cross-linked polyethylene, it makes it possible to manufacture a down conductor with reliable electrical and mechanical characteristics. The set of signs leads to an increase in the service life of the down conductor relative to analogs.

Техническим результатом от использования предлагаемой полезной модели является возможность защиты людей при прикосновении к токоотводу, оборудования на защищаемом объекте при ударе молнии, технологичность производства, а также повышение срока службы токоотвода.The technical result of using the proposed utility model is the ability to protect people when touching the down conductor, equipment at the protected object in the event of a lightning strike, manufacturability of production, as well as increasing the service life of the down conductor.

Заявляемая полезная модель содержит центральный круглый медный проводник в виде цельной или гибкой уплотненной медной жилы сечением не менее 16 мм², покрытой двуслойной изоляцией. Технический результат заключается в исключении ионизации за счет внутреннего слоя из полупроводящей резины или полимера и обеспечении защиты полупроводящего слоя за счет внешнего изолирующего слоя из полимерного диэлектрического материала с последующей радиационной сшивкой, что позволяет увеличить температурный диапазон эксплуатации и увеличивает срок службы токоотвода при воздействии повышенного ионизирующего излучения.The claimed utility model contains a central round copper conductor in the form of a solid or flexible sealed copper core with a cross section of at least 16 mm ² , covered with two-layer insulation. The technical result consists in the elimination of ionization due to the inner layer of semiconducting rubber or polymer and ensuring the protection of the semiconducting layer due to the external insulating layer of a polymer dielectric material with subsequent radiation crosslinking, which allows to increase the temperature range of operation and increases the service life of the down conductor when exposed to increased ionizing radiation ...

Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами, на которых представлена общая схема токоотвода.The essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings, which show the general diagram of the down conductor.

Фиг. 1 - изображение поперечного сечения токоотвода с проводником в виде многопроволочной медной жилы 1 сечением не менее 16 мм², покрытой полупроводящим слоем из резины или полимера 2, с наружной оболочкой из радиационно-сшитого полиэтилена 3.FIG. 1 is an image of a cross-section of a current collector with a conductor in the form of a multi-wire copper conductor 1 with a cross section of at least 16 mm ² , covered with a semiconducting layer of rubber or polymer 2, with an outer sheath made of radiation-cross-linked polyethylene 3.

Фиг. 2 - изображение поперечного сечения токоотвода с проводником в виде цельнотянутой медной жилы 4 сечением не менее 16 мм², покрытой полупроводящим слоем из резины или полимера 2, с наружной оболочкой из радиационно-сшитого полиэтилена 3.FIG. 2 is an image of a cross-section of a down conductor with a conductor in the form of a seamless copper core 4 with a cross section of at least 16 mm ² , covered with a semiconducting layer of rubber or polymer 2, with an outer sheath made of radiation-cross-linked polyethylene 3.

Проведенные лабораторные испытания показали отсутствие следов электрических разрядов, токов утечки, следов коррозии или опасной усадки изоляции, которые могут повлиять на эксплуатационные свойства. Испытания проводились серией грозовых импульсов напряжением (80÷140) кВ, представляющим собой полный импульс с номинальной длительностью фронта 1,2 мкс и номинальной длительностью до половины пикового значения 50 мкс. При воздействии температура окружающей среды составляла 85°С, атмосферное давление 747 мм рт.ст., относительная влажность 100%.Laboratory tests have shown that there are no traces of electrical discharges, leakage currents, traces of corrosion or dangerous shrinkage of the insulation, which can affect the performance. The tests were carried out by a series of lightning impulses with voltage (80 ÷ 140) kV, representing a full impulse with a nominal rise time of 1.2 μs and a nominal duration of up to half the peak value of 50 μs. Upon exposure, the ambient temperature was 85 ° C, the atmospheric pressure was 747 mm Hg, and the relative humidity was 100%.

Claims

Insulated conductor for lightning protection, designed to divert the lightning current from the lightning rod to the grounding device, containing a central round copper conductor in the form of a solid or stranded conductor, including a compacted copper conductor with a cross section of at least 16 mm ² , characterized in that the specified conductor is covered with two-layer insulation, comprising an inner layer of semi-conductive rubber or polymer and an outer layer of radiation-crosslinked polyethylene.