RU2101794C1

RU2101794C1 - Gas-filled isolator

Info

Publication number: RU2101794C1
Application number: RU95110324/09A
Authority: RU
Inventors: И.В. Бабкин; Ю.И. Вишневский; В.И. Гавриков; В.В. Крыжановский; А.А. Филиппов; С.С. Шур
Original assignee: Корпорация Единый электроэнергетический комплекс
Priority date: 1995-06-19
Filing date: 1995-06-19
Publication date: 1998-01-10
Also published as: RU95110324A

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: gas-filled isolator has mobile and immobile contacts confined in metal case. Immobile contact is made of two parts electrically interconnected by resistor located either outside or inside mobile contact. One of parts of immobile contact is fixed by means of insulator. Mobile contact can be replaced by two contacts, one shunting resistor only and the other - gas gap of isolator. Value of resistance of resistor is chosen such that front of pulse of overvoltage is equal or greater than front of standard lightning pulse. EFFECT: enhanced operational reliability and efficiency of gas-filled isolator. 4 c, 3 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к элегазовым разъединителям, входящим в состав комплектных распределительных устройств высокого напряжения с элегазовой изоляцией (КРУЭ). The invention relates to electrical engineering, in particular to gas-insulated disconnectors included in the package of high-voltage switchgear with gas-insulated insulation (GIS).

Надежность работы КРУЭ зависит от наличия и характера всегда существующих дефектов, располагающихся между токоведущими элементами и корпусом КРУЭ. При коммутации (включении и отключении) на контактах газонаполненного разъединителя возникают повторные зажигания, вызывающие высокочастотные коммутационные перенапряжения. При наличии такого рода дефектов резко снижается электрическая прочность КРУЭ, что является основной причиной повышенной аварийности. The reliability of the switchgear depends on the presence and nature of the always existing defects located between the current-carrying elements and the switchgear housing. When switching (switching on and off), repeated ignitions occur at the contacts of the gas-filled disconnector, causing high-frequency switching overvoltages. In the presence of such defects, the electric strength of the switchgear decreases sharply, which is the main reason for the increased accident rate.

Известен разъединитель высоковольтного распределительного устройства, содержащий подвижный контакт, неподвижный контакт, выполненный из двух частей и резистор, заключенные в металлический корпус. При коммутациях таким разъединителем область высоковольтных перекрытий ограничена изолирующей трубой и двумя сближающимися частями резистора. При такой конструкции существует большая вероятность перекрытий на поверхности резистора, сопровождающаяся изменением сопротивления резистора и последующим выходом из строя. Known disconnector high-voltage switchgear containing a movable contact, a fixed contact made of two parts and a resistor enclosed in a metal casing. When switching with such a disconnector, the area of high-voltage floors is limited by an insulating pipe and two converging parts of the resistor. With this design, there is a high probability of overlapping on the surface of the resistor, accompanied by a change in the resistance of the resistor and subsequent failure.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение эксплуатационной надежности работы КРУЭ высокого напряжения при коммутации (включении и отключении) разъединителем холостых шин путем уменьшения амплитуды и увеличения фронта импульса перенапряжений до величины равной или более фронта стандартного грозового импульса. The technical problem to which the invention is directed is to increase the operational reliability of the high voltage switchgear when switching (turning on and off) the idle bus disconnector by reducing the amplitude and increasing the front of the overvoltage pulse to a value equal to or more than the front of a standard lightning impulse.

Сущность изобретения заключается в том, что в газонаполненном разъединителе, содержащем подвижный контакт, неподвижный контакт, выполненный из двух частей и резистор, заключенные в металлический корпус, части неподвижного контакта электрически соединены между собой указанным резистором, расположенным неподвижно, причем по крайней мере одна из частей закреплена в корпусе с помощью дополнительно введенного изолятора. The essence of the invention lies in the fact that in a gas-filled disconnector containing a movable contact, a fixed contact made of two parts and a resistor enclosed in a metal casing, the parts of the fixed contact are electrically connected to each other by said resistor, which is fixed, and at least one of the parts fixed in the housing using an additional insulator.

Одна из частей неподвижного контакта выполнена в виде кольца, а вторая - в виде глухого полого цилиндра, на котором непосредственно закреплен указанный резистор, соединенный с указанным кольцом с помощью дополнительно введенной ламели и расположенного внутри кольца подвижного контакта, выполненного в виде полого стержня. One of the parts of the fixed contact is made in the form of a ring, and the second is in the form of a hollow hollow cylinder, on which the specified resistor is directly fixed, connected to the specified ring using an additionally inserted lamella and a movable contact located inside the ring made in the form of a hollow rod.

В другом случае резистор может быть расположен снаружи подвижного контакта. Alternatively, the resistor may be located outside the movable contact.

Подвижный контакт, шунтирующий как резистор так и газовый промежуток, можно выполнить из двух частей, одна из которых шунтирует только резистор, а вторая только газовый промежуток разъединителя. A movable contact, shunting both the resistor and the gas gap, can be made of two parts, one of which shunts only the resistor, and the second only the gas gap of the disconnector.

Величина сопротивления резистора выбрана таким образом, чтобы фронт импульса перенапряжений был равен или более фронта стандартного грозового импульса. The resistance value of the resistor is selected so that the front of the surge pulse is equal to or more than the front of a standard lightning pulse.

На фиг. 1 изображен газонаполненный разъединитель с резистором, расположенным внутри подвижного контакта; на фиг. 2 с резистором, распложенным снаружи подвижного контакта; на фиг. 3 подвижный контакт, выполненный из двух частей. In FIG. 1 shows a gas-filled disconnector with a resistor located inside a movable contact; in FIG. 2 with a resistor located outside the movable contact; in FIG. 3 movable contact made of two parts.

Газонаполненный разъединитель (фиг. 1) содержит коаксиально расположенные металлический корпус 1, заполненный газом, внутри которого расположены подвижный контакт 2 и части неподвижного контакта. Части неподвижного контакта 3 и 4 электрически соединены между собой резистором 5, с частью неподвижного контакта в виде кольца 4 резистор 5 соединяется ламелями 7, а с частью неподвижного контакта в виде глухого цилиндра 3 соединяется непосредственно. Механическое крепление части неподвижного контакта может быть осуществлено посредством изолятора 6, установленного на корпусе 1. The gas-filled disconnector (Fig. 1) contains a coaxially arranged metal housing 1 filled with gas, inside which are located a movable contact 2 and parts of a fixed contact. The parts of the fixed contact 3 and 4 are electrically connected to each other by a resistor 5, with the part of the fixed contact in the form of a ring 4, the resistor 5 is connected by lamellae 7, and directly connected to the part of the fixed contact in the form of a blind cylinder 3. The mechanical fastening of the fixed contact part can be carried out by means of an insulator 6 mounted on the housing 1.

Подвижный контакт 2 представляет собой токоведущий цилиндр. The movable contact 2 is a current-carrying cylinder.

На фиг. 2 изображен газонаполненный разъединитель, в котором резистор 8 расположен снаружи подвижного контакта 2 и непосредственно соединен с неподвижными контактами 3 и 4. In FIG. 2 shows a gas-filled disconnector in which a resistor 8 is located outside the movable contact 2 and is directly connected to the fixed contacts 3 and 4.

На фиг. 3 изображен газонаполненный разъединитель, в котором на изоляторе 6 укреплена часть неподвижного контакта в виде глухого цилиндра 3. Резистор 5 непосредственно соединен с частями неподвижного контакта 3 и 4 с помощью ламелей. Подвижный контакт 9 шунтирует только резистор 5, а подвижный контакт 10 только газовый промежуток. In FIG. 3 shows a gas-filled disconnector in which a part of the fixed contact in the form of a blind cylinder 3 is fixed on the insulator 6. The resistor 5 is directly connected to the parts of the fixed contact 3 and 4 by means of lamellas. The movable contact 9 shunts only the resistor 5, and the movable contact 10 only the gas gap.

Газонаполненный разъединитель работает следующим образом. Gas-filled disconnector operates as follows.

При включении подвижный контакт 2 сближается с частью неподвижного контакта 4. Непосредственно перед их касанием происходит пробой напряжения между торцами подвижного контакта 2 и частью неподвижного контакта 4. После пробоя указанное напряжение оказывается полностью приложенным к резистору после чего возникают перенапряжения на токоведущих элементах КРУЭ, соединенных с подвижным контактом 2 и частью неподвижного контакта 3. Емкость указанных токоведущих элементов КРУЭ и величина сопротивления резистора определяют амплитуду и фронт импульса перенапряжений. При сопротивлении резистора, равном нулю, амплитуда перенапряжений в 2,5 раза превышает номинальное напряжение, фронт импульса составляет приблизительно 0,01 мкс, частота колебаний 0-10 МГц. При такой форме перенапряжений электрическая прочность элегазовой изоляции при наличии дефектов оказывается в 2-3 раза ниже, чем при воздействии грозовых импульсов с той же амплитудой напряжения. Если ввести такое сопротивление резистора, которое увеличит фронт импульса перенапряжений до фронта стандартного грозового импульса (1,5 мкс) или более, то величина амплитуды перенапряжений не будет превышать номинального, а электрическая прочность элегазовой изоляции повысится до величины, соответствующей грозовым импульсам. Так для токоведущих элементов КРУЭ длиной порядка 10 м необходимая величина сопротивления резистора составляет 5-10 Ом. When switched on, the movable contact 2 approaches the part of the fixed contact 4. Immediately before touching them, a breakdown of the voltage occurs between the ends of the movable contact 2 and part of the fixed contact 4. After the breakdown, the indicated voltage is completely applied to the resistor, after which overvoltages occur on the current-carrying elements of the switchgear connected to movable contact 2 and part of the fixed contact 3. The capacity of these current-carrying elements of the switchgear and the resistance value of the resistor determine the amplitude and front and surge pulse. When the resistance of the resistor is zero, the amplitude of the overvoltage is 2.5 times the nominal voltage, the pulse front is approximately 0.01 μs, the oscillation frequency is 0-10 MHz. With this form of overvoltage, the electrical strength of the gas-insulated insulation in the presence of defects is 2-3 times lower than when exposed to lightning impulses with the same voltage amplitude. If you introduce a resistor resistance that increases the front of the surge pulse to the front of a standard lightning pulse (1.5 μs) or more, the amplitude of the voltage surge will not exceed the nominal value, and the electric strength of the gas-insulated insulation will increase to the value corresponding to lightning pulses. So for current-carrying elements of switchgear with a length of about 10 m, the required value of the resistor resistance is 5-10 Ohms.

Дальнейшее движение подвижного контакта 2 заканчивается касанием ламели части неподвижного контакта 3. Further movement of the movable contact 2 ends by touching the lamella part of the fixed contact 3.

При отключении разъединителя перенапряжения возникают во время размыкания торцов подвижного контакта 2 и части неподвижного контакта 4. Эффективность резистора и в этом случае оказывается таким же, как и при включении разъединителя. When disconnecting the disconnector, overvoltages occur during the opening of the ends of the movable contact 2 and part of the fixed contact 4. The effectiveness of the resistor in this case is the same as when the disconnector is turned on.

Перед включением или отключением разъединителя подвижным контактом 10 резистор 5 расшунтируется подвижным контактом 9, таким образом торец его отсоединяется от ламели части неподвижного контакта 3 и подсоединяется к ламели части неподвижного контакта 4. После окончания движения подвижного контакта 10 резистор 5 вновь шунтируется подвижным контактом 9. Before the disconnector is turned on or off by the movable contact 10, the resistor 5 is unscrewed by the movable contact 9, so its end is disconnected from the lamella of the fixed contact part 3 and connected to the lamella of the fixed contact part 4. After the movement of the movable contact 10 is completed, the resistor 5 is again shunted by the movable contact 9.

Claims

1. A gas-filled disconnector comprising a movable contact, a fixed contact made of two parts, and a resistor enclosed in a metal housing, characterized in that, the parts of the fixed contact are electrically connected to each other by said resistor, which is stationary, and at least one of the parts fixed in the housing using an additional insulator.

2. The device according to claim 1, characterized in that one of the parts of the fixed contact is made in the form of a ring, and the second in the form of a hollow hollow cylinder, on which the specified resistor is directly attached, connected to the specified ring using an additionally inserted lamella and located inside the ring movable contact, made in the form of a hollow rod.

3. The device according to claim 1, characterized in that the resistor is located outside the movable contact.

4. The device according to claim 1, characterized in that the movable contact is made in the form of two parts, one of which shunts only the resistor, and the second only the gas gap of the disconnector.

5. The device according to claim 1, characterized in that the resistance value of the resistor is selected so that the front of the overvoltage pulse is equal to or more than the front of a standard lightning impulse.