RU2158460C2 - Устройство для индикации дефектного состояния электрического аппарата, в частности разрядника защиты от перенапряжений - Google Patents

Устройство для индикации дефектного состояния электрического аппарата, в частности разрядника защиты от перенапряжений Download PDF

Info

Publication number
RU2158460C2
RU2158460C2 RU96103663/09A RU96103663A RU2158460C2 RU 2158460 C2 RU2158460 C2 RU 2158460C2 RU 96103663/09 A RU96103663/09 A RU 96103663/09A RU 96103663 A RU96103663 A RU 96103663A RU 2158460 C2 RU2158460 C2 RU 2158460C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cup
smaller diameter
sensor
spark gap
cups
Prior art date
Application number
RU96103663/09A
Other languages
English (en)
Other versions
RU96103663A (ru
Inventor
Шмидт Вальтер
Original Assignee
Асеа Браун Бовери АГ
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 Асеа Браун Бовери АГ filed Critical Асеа Браун Бовери АГ
Publication of RU96103663A publication Critical patent/RU96103663A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2158460C2 publication Critical patent/RU2158460C2/ru

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T1/00Details of spark gaps
    • H01T1/12Means structurally associated with spark gap for recording operation thereof

Landscapes

  • Thermistors And Varistors (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

Устройство для индикации дефектного состояния электрического аппарата, в частности разрядника защиты от перенапряжений. Оно содержит находящийся в диэлектрическом корпусе, выполненный в виде резистора датчик для регистрации протекающего через аппарат тока повреждения и окружающий диэлектрический корпус металлический корпус из двух частей. Датчик и диэлектрический корпус являются частью коммутационного элемента. Этот коммутационный элемент разрывает при возникновении тока повреждения за счет образования сжатого газа диэлектрический корпус и смещает обе части металлического корпуса, делая видимым индикаторный элемент и образуя воспринимающий ток повреждения гальваническое соединение. Технический результат - упрощение конструкции и эксплуатации. 8 з.п.ф-лы, 2 ил.

Description

Область техники
Изобретение исходит из устройства для индикации дефектного состояния электрического аппарата, в частности разрядника защиты от перенапряжений, содержащего датчик для регистрации протекающего через аппарат тока повреждения, газонепроницаемый диэлектрический корпус для размещения датчика и индикаторный элемент. При возникновении тока повреждения датчик вызывает разрушение корпуса и делает видимым индикаторный элемент. Наблюдатель может определить дефектное состояние аппарата без использования вспомогательных средств и своевременно заменить его.
Уровень техники
Изобретение ссылается на уровень техники индикаторных устройств, например, приведенный в европейском патенте N 0564334 A1. Описанное в этой публикации индикаторное устройство служит для контроля используемого в сети высокого или среднего напряжения разрядника защиты от перенапряжений на дефектное рабочее состояние. Это устройство содержит диэлектрический корпус с легко разрушаемым окошком. Через диэлектрический корпус проходит токоподвод разрядника защиты от перенапряжений. Находящаяся внутри корпуса часть токоподвода окружена магнитным сердечником, несущим вторичную обмотку трансформатора тока, который содержит токоподвод в качестве первичной обмотки. Вторичная обмотка соединена с омическим резистором, уложенным в расположенный внутри корпуса заряд взрывчатого вещества. При возникновении тока повреждения непрерывно питаемый током от трансформатора тока омический резистор очень сильно нагревается и зажигает заряд взрывчатого вещества при температуре выше критической предельной температуры. Окошко диэлектрического корпуса при этом разрушается и из корпуса выбрасывается служащая индикаторным элементом цветная лента. После сигнализации дефектного состояния разрядник защиты от перенапряжений и индикаторное устройство демонтируют и заменяют.
Краткое изложение изобретения
В основе изобретения лежит задача создания индикаторного устройства описанного выше вида, которое отличается простотой конструкции и после срабатывания снова экономично может быть подготовлено к эксплуатации.
Индикаторное устройство согласно изобретению отличается тем, что помимо многократно используемого металлического корпуса оно содержит лишь один доступный и выпускаемый большими партиями коммутационный элемент, остатки которого после срабатывания индикаторного устройства легко могут быть извлечены из металлического корпуса и заменены новым коммутационным элементом. За счет подходящего расчета предусмотренного в коммутационном элементе омического сопротивления, например, плавкого предохранителя или резистора с положительным температурным коэффициентом (ПТК-резистор), воспринимаемые защищаемым аппаратом рабочие состояния, такие как импульсы тока, например 100 кА, в течение 0,4 μс очень простым образом могут воздействовать на индикаторное устройство, не вызывая его срабатывания. За счет использования включенного параллельно омическому резистору искрового промежутка при срабатывании индикаторного устройства зажигается дуга, которая с большой надежностью вызывает взрыв предусмотренного в коммутационном элементе заряда взрывчатого вещества. Образующиеся при этом осколки воспринимаются металлическим корпусом, а образующийся сжатый газ может отклоняться металлическим корпусом в направлениях, в которых он не может вызвать повреждений. Размещенный на металлическом корпусе и становящийся видимым при срабатывании индикаторный элемент можно хорошо наблюдать практически со всех сторон.
Краткое описание чертежей
Сущность изобретения более подробно поясняется ниже с помощью чертежей, на которых показаны:
- фиг. 1 - вид сверху на осевой разрез выполненного, в основном, цилиндрически-симметричным и встроенного в такоподвод разрядника защиты от перенапряжений индикаторного устройства согласно изобретению перед срабатыванием вследствие тока повреждения;
- фиг. 2 - индикаторное устройство на фиг. 1 после срабатывания.
Путь осуществления изобретения
На фиг. 1 и 2 поз. 1 обозначен выполненный в качестве разрядника защиты от перенапряжений электрический аппарат с действующей в качестве токоподвода, находящейся под потенциалом частью 2, которая находится в электропроводящем соединении с устройством 3 для индикации дефектного состояния разрядника 1 защиты от перенапряжений. Индикаторное устройство содержит состоящий из двух частей металлический корпус 4 из хорошо проводящего электрический ток материала, например алюминия или алюминиевого сплава, который закреплен на коммутационном элементе 5 индикаторного устройства 3. Коммутационный элемент 5 содержит цилиндрически-симметричный, выполненный газонепроницаемым диэлектрический корпус 6 из хрупкого материала, например высоконаполненного полимера на основе эпоксида, и два цилиндрически-симметричных, направленных внутрь диэлектрического корпуса электрода 7,8, закрепленных каждый на одном из концов диэлектрического корпуса 6. Оба электрода 7, 8 расположены, стоя друг на друге, по оси диэлектрического корпуса 6 и образуют на обращенных друг к другу свободных концах, из которых конец электрода 7 выполнен в виде острия, находящийся в диэлектрическом корпусе 6 искровой промежуток 9. Обращенные друг к другу концы электродов 7, 8 соединены с токоподводами резистора 10, включенного параллельно искровому промежутку 9 и выполненного предпочтительно в виде плавкого предохранителя или ПТК-резистора. Резистор 10 рассчитан так, что он может проводить еще выдерживаемое разрядником 1 значение импульса высокоамперного тока, например 100 кА, в течение 0,4 мкс и что при нагрузке свыше заданного отрезка времени, например 0,1 мкс, лежащим выше заданного предельного значения током, например 20 А, его электропроводность резко уменьшается, например за счет расплавления или ПТК-перехода. Внутри диэлектрического корпуса 6 недалеко от искрового промежутка 9 размещен заряд 11 взрывчатого вещества, количество которого рассчитано так, что при зажигании заряда диэлектрический корпус разрывается, по меньшей мере, на две направленные друг от друга части, несущие соответственно один из обоих электродов 7, 8.
Металлический корпус 4 образован двумя чашками 12, 13 разного диаметра, фиксированными своими доньями на противоположных концах коммутационного элемента 5. В чашке 12 большего диаметра размещена чашка 13 меньшего диаметра. Чашка 12 большего диаметра имеет на дне отверстие, через которое проходит вывод электрода 7, электропроводяще соединенный с находящейся под потенциалом частью 2 разрядника и снабженный наружной резьбой. Чашка 12 большего диаметра прочно соединена с верхним концом коммутационного элемента 5 посредством гайки (не показана). На краю чашки 12 большего диаметра расположен, по меньшей мере, один направленный внутрь нее контактный элемент 14, выполненный кольцеобразным и имеющий внутренний конус. Этот контактный элемент 14 снабжен внутренней резьбой, взаимодействующей с наружной резьбой чашки 12 большего диаметра. Далее чашка 12 большего диаметра имеет отверстия 15 для выхода сжатого газа. Эти отверстия могут быть снабжены фильтром, задерживающим твердые частицы внутри корпуса, и могут быть выполнены так, чтобы сжатый газ выходил в заданном направлении.
Чашка 13 меньшего диаметра также имеет на дне отверстие, через которое проходит вывод электрода 8, снабженный наружной резьбой и находящийся под потенциалом земли. Чашка 13 меньшего диаметра прочно соединена с нижним концом коммутационного элемента 5 посредством гайки (не показана). Чашка 13 меньшего диаметра несет на своей закрытой чашкой 12 большего диаметра наружной стороне индикаторный элемент 16, выполненный, например, в виде слоя краски. Чашка 13 меньшего диаметра конусообразно расширяется и в зоне края выполнена на своей наружной стороне в виде электрического контактного элемента 17, соответствующего внутреннему конусу кольцеобразного контактного элемента 14. Внутреннее пространство металлического корпуса 4 закрыто крышкой 18, проходящей от дна чашки 13 меньшего диаметра до края чашки 12 большего диаметра.
Принцип действия индикаторного устройства 3 следующий:
В нормальных рабочих условиях разрядник 1 защиты от перенапряжений проводит лишь небольшой ток утечки, который обычно лежит в мА-диапазоне. Этот ток утечки уходит на землю от находящейся под потенциалом части 2 через электрод 7, резистор 10, электрод 8 и гибкий отрезок проводника (не показан), гальванически соединенный с этим электродом 8 посредством резьбового соединения. Соответствующим образом разрядник 1 отводит на землю гарантированные импульсы тока, например, до 100 кА в течение 0,4 мкс, проходящие через разрядник как следствие перенапряжений, без срабатывания индикаторного устройства 3.
Если разрядник 1 или другой электрический аппарат, например изолятор выключателя или трансформатора, или изолятор высоковольтной установки, имеет дефект, то через действующий в качестве токового датчика омический резистор 10 течет ток повреждения в А- или даже кА-диапазоне. Резистор 10 сильно нагревается и в течение нескольких мс, например за счет расплавления или ПТК-перехода, переходит в высокоомическое состояние. Ток повреждения коммутирует с образованием дуги в содержащую искровой промежуток 9 цепь тока. Расположенный в зоне искрового промежутка 9 заряд 11 взрывчатого вещества зажигается образующейся дугой, что приводит к взрыву взрывчатого вещества, вызывающему взаимное смещение обеих частей металлического корпуса 4. Образующийся при этом сжатый газ резко разрывает хрупкий диэлектрический корпус 6 и давит на электрод 8 и жестко соединенную с ним чашку 13 меньшего диаметра вниз, пока не будет достигнуто изображенное на фиг. 2 состояние индикаторного устройства 3. Сжатый газ вытесняется через отверстия для выхода из охватываемого чашками 12, 13 металлического корпуса 4. Образующиеся при разрушении диэлектрического корпуса 6 осколки задерживаются внутри металлического корпуса 4.
В изображенном на фиг. 2 состоянии произошло заклинивание между конусообразным расширением чашки 13 меньшего диаметра, выполненным в виде контактного элемента 17 и выполненным кольцеобразным контактным элементом 14 чашки 12 большего диаметра. Ток повреждения не проходит больше через искровой промежуток 9 коммутационного элемента 5, а стекает через электрически соединенную с электродом 7 чашку 12 большего диаметра контактирующие между собой контактные элементы 14, 17 и гальванически соединенную с электродом 8 чашку 13 меньшего диаметра на землю. Несущий индикаторный элемент 16 участок чашки 12 большего диаметра становится видимым и сигнализирует наблюдателю о дефектном разряднике. Дефектный разрядник 1 и индикаторное устройство 3 могут быть демонтированы и заменены новыми приборами.
Индикаторное устройство 3 может быть особенно экономично сделано снова готовым к эксплуатации за счет установки нового коммутационного элемента 5. После отвинчивания контактного элемента 14 и ослабления обеих гаек (не показаны) следует удалить лишь оба электрода 7, 8, а затем вставить и завинтить новый коммутационный элемент 5.

Claims (9)

1. Устройство для индикации дефектного состояния электрического аппарата, в частности разрядника (1) защиты от перенапряжений, содержащее датчик для регистрации протекающего через аппарат тока повреждения, газонепроницаемый диэлектрический корпус (6), в котором размещены датчик, искровой промежуток (9), находящийся в электропроводящем соединении с находящейся под потенциалом частью (2) аппарата, заряд (11) взрывчатого вещества и индикаторный элемент (16), отличающееся тем, что диэлектрический корпус (6) окружен несущим индикаторный элемент (16) металлическим корпусом (4) из двух частей, при этом датчик и диэлектрический корпус (6) являются частью коммутационного элемента (5), в котором в искровом промежутке при появлении тока повреждения зажигается дуга, приводящая к взрыву взрывчатого вещества, вызывающему взаимное смещение обеих частей металлического корпуса (4), делая видимым индикаторный элемент (16) и образуя воспринимающее ток повреждения электропроводящее соединение.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что металлический корпус (4) образован двумя чашками (12, 13) разного диаметра, фиксированными своими доньями на противоположных концах коммутационного элемента (5), причем в чашке (12) большего диаметра размещена чашка (13) меньшего диаметра, несущая на своей наружной стороне индикаторный элемент (16).
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что чашка (13) меньшего диаметра выполнена с конусообразным расширением, при этом чашка (12) большего диаметра несет на краю, по меньшей мере, один направленный внутрь нее контактный элемент (14), который при смещении обеих чашек (12, 13) контактирует с конусообразным расширением чашки (13) меньшего диаметра, сохраняя электропроводящее соединение.
4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что, по меньшей мере, один контактный элемент (14) выполнен кольцеобразным и имеет внутренний конус, соответствующий конусообразному расширению чашки (13) меньшего диаметра.
5. Устройство по одному из пп.2 - 4, отличающееся тем, что внутреннее пространство металлического корпуса (4) закрыто крышкой (18), проходящей от дна чашки (13) меньшего диаметра к краю чашки (12) большего диаметра.
6. Устройство по одному из пп.2 - 5, отличающееся тем, что, по меньшей мере, чашка (12) большего диаметра из обеих чашек (12, 13) имеет отверстия (15) для выхода сжатого газа.
7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве датчика предусмотрен включенный параллельно искровому промежутку (9) омический резистор (10).
8. Устройство по одному из пп.1 или 7, отличающееся тем, что оба электрода (7, 8) искрового промежутка (9) удерживаются диэлектрическим корпусом (6) коммутационного элемента (5) и несут находящуюся в электропроводящем соединении соответственно одну из обеих чашек (12, 13).
9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что диэлектрический корпус (6) состоит из хрупкого материала и выполнен с возможностью разрыва при образовании сжатого газа, по меньшей мере, на две направленные друг от друга части, удерживающие соответственно один из обоих электродов (7, 8).
RU96103663/09A 1995-02-23 1996-02-22 Устройство для индикации дефектного состояния электрического аппарата, в частности разрядника защиты от перенапряжений RU2158460C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19506307A DE19506307A1 (de) 1995-02-23 1995-02-23 Vorrichtung zur Anzeige eines fehlerhaften Zustands eines elektrischen Apparates, insbesondere eines Überspannungsableiters
DE19506307.4 1995-02-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU96103663A RU96103663A (ru) 1998-05-20
RU2158460C2 true RU2158460C2 (ru) 2000-10-27

Family

ID=7754838

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96103663/09A RU2158460C2 (ru) 1995-02-23 1996-02-22 Устройство для индикации дефектного состояния электрического аппарата, в частности разрядника защиты от перенапряжений

Country Status (15)

Country Link
US (1) US5650772A (ru)
EP (1) EP0729209B1 (ru)
JP (1) JP3663250B2 (ru)
KR (1) KR100353660B1 (ru)
CN (1) CN1050706C (ru)
AU (1) AU700660B2 (ru)
BR (1) BR9600783A (ru)
CA (1) CA2160421C (ru)
CZ (1) CZ286499B6 (ru)
DE (2) DE19506307A1 (ru)
ES (1) ES2124074T3 (ru)
PL (1) PL179117B1 (ru)
RU (1) RU2158460C2 (ru)
SI (1) SI0729209T1 (ru)
SK (1) SK280437B6 (ru)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6031368A (en) * 1996-09-12 2000-02-29 S&C Electric Company Sensing apparatus for cable termination devices in power distribution systems
DE19637984A1 (de) * 1996-09-18 1998-03-19 Asea Brown Boveri Elektrischer Apparat, insbesondere Überspannungsableiter und System zur Anzeige des Zustands dieses Apparats in einer zentralen Auswertevorrichtung
AU9043198A (en) * 1997-08-11 1999-03-01 Chengeta, Cuthbert Lightning arrestor
DE19749522A1 (de) * 1997-11-08 1999-05-12 Asea Brown Boveri Elektrischer Apparat, insbesondere Überspannungsableiter, mit einer Vorrichtung zur Anzeige eines Fehlerstromstroms
DE10107357C2 (de) * 2001-02-07 2003-03-27 Siemens Ag Signaleinrichtung zur Anzeige des Ansprechens eines Überspannungsableiters
KR100660627B1 (ko) 2005-02-28 2006-12-22 강영길 피뢰장치용 고장표시기
KR101047879B1 (ko) * 2008-07-21 2011-07-08 한국전력공사 전력 기기의 충전부 내장형 장치
DE102010047244A1 (de) * 2010-10-04 2012-04-05 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Überspannungsschutzvorrichtung
AU2016395014B2 (en) * 2016-02-29 2021-10-07 Hitachi Energy Ltd Disconnector device for surge arrester and a protection assembly comprising a surge arrester connected to such a disconnector device
WO2018050204A1 (en) * 2016-09-13 2018-03-22 Abb Schweiz Ag Disconnector device for a surge arrester and a protection assembly comprising a surge arrester connected to such a disconnector device
LU93206B1 (en) * 2016-09-13 2018-03-16 Abb Schweiz Ag Protection of a surge arrester with a better protection against failure from thermal overload in case of a temporary overvoltage in an electrical grid line
WO2019243030A1 (de) 2018-06-18 2019-12-26 Siemens Aktiengesellschaft Abtrennvorrichtung für einen überspannungsableiter
WO2020223348A1 (en) * 2019-04-29 2020-11-05 Hubbell Incorporated Disconnector device and overvoltage protection assembly including the same
DE102019207465A1 (de) 2019-05-22 2020-11-26 Siemens Aktiengesellschaft Abtrennvorrichtung für einen Überspannungsableiter und Anordnung
DE102020215914A1 (de) 2020-12-15 2022-06-15 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Sicherungsanordnung eines Überspannungsableiterindikators

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE655889C (de) * 1930-05-05 1938-01-25 Aeg Vorrichtung zum Anzeigen des UEberschlages an Leitungsmasten mit Hilfe von Explosionsfunkenstrecken
US2677817A (en) * 1950-07-10 1954-05-04 Harold L Rorden Flashover indicator
FR1122257A (fr) * 1955-02-01 1956-09-04 Dispositif de protection électrique
US3573782A (en) * 1968-05-23 1971-04-06 United Aircraft Corp Current monitor
US4734823A (en) * 1985-11-01 1988-03-29 Joslyn Corporation Fault current interrupter and explosive disconnector for surge arrester
US5057810A (en) * 1991-02-14 1991-10-15 Hubbell Incorporated Arrester isolator-disconnector
US5237482A (en) * 1991-07-10 1993-08-17 Joslyn Corporation High voltage surge arrester with failed surge arrester signaling device
NO304400B1 (no) * 1992-03-30 1998-12-07 Sediver Sociutu Europ D Isolat Anordning for Õ pÕvise og anvise en feilstr°m gjennom en lynavleder eller en isolator
US5341271A (en) * 1992-06-22 1994-08-23 Minnesota Mining And Manufacturing Company Surge arrester fault indicator

Also Published As

Publication number Publication date
SK280437B6 (sk) 2000-02-14
US5650772A (en) 1997-07-22
BR9600783A (pt) 1999-10-13
CA2160421C (en) 2004-09-07
ES2124074T3 (es) 1999-01-16
CA2160421A1 (en) 1996-08-24
JPH08255665A (ja) 1996-10-01
SI0729209T1 (en) 1999-04-30
CZ286499B6 (en) 2000-04-12
CZ53696A3 (en) 1996-09-11
DE59600489D1 (de) 1998-10-08
JP3663250B2 (ja) 2005-06-22
PL312880A1 (en) 1996-09-02
KR960032827A (ko) 1996-09-17
CN1135109A (zh) 1996-11-06
DE19506307A1 (de) 1996-08-29
KR100353660B1 (ko) 2002-12-18
CN1050706C (zh) 2000-03-22
SK23396A3 (en) 1997-02-05
EP0729209A1 (de) 1996-08-28
PL179117B1 (pl) 2000-07-31
AU700660B2 (en) 1999-01-14
AU4445696A (en) 1996-08-29
EP0729209B1 (de) 1998-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2158460C2 (ru) Устройство для индикации дефектного состояния электрического аппарата, в частности разрядника защиты от перенапряжений
US4132915A (en) Spark gap protector
RU2407127C2 (ru) Токовый предохранитель с дополнительным механическим размыкателем предпочтительно в виде ударника для использования в устройствах защиты от перенапряжения
KR0160970B1 (ko) 송전선용 피뢰장치
US5057810A (en) Arrester isolator-disconnector
US4002952A (en) Electric overvoltage arrester with carbon air gap and gas tube
US5434550A (en) Arrester disconnector
US6876289B2 (en) Arrester disconnector assembly having a capacitor
US3291937A (en) Explosive disconnect having the explosive means thermally and electrically isolated from resistance ignition means
US5952910A (en) Isolator device for arrester
US3239631A (en) Lightning arrester separator
US6828895B1 (en) Arrester disconnector assembly having a capacitor and a resistor
US2272370A (en) Electrical protective device
US2504438A (en) Circuit interrupter
US2957967A (en) Electrical disconnectors
CA1208282A (en) Current transformer secondary voltage limiter
US3369091A (en) Explosive disconnector with belleville washer interposed between a closure wall and an annular resistance means
JPH0243084Y2 (ru)
JPS645775Y2 (ru)
Sălceanu et al. Experimental Study of the Pressure Exerted in the Body of a High-Voltage Fuse
JPH0314921Y2 (ru)
JPH02301982A (ja) ギャップ用放電電極
KR19980050635U (ko) 피뢰기용 단로기
GB1589824A (en) Station protector spark gap applique
JPH03285285A (ja) 避雷装置の切離器

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060223