RU2470430C1 - Multi-chamber discharger, high-voltage insulator with multichamber discharger and high-voltage power transmission line using such insulator - Google Patents
Multi-chamber discharger, high-voltage insulator with multichamber discharger and high-voltage power transmission line using such insulator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2470430C1 RU2470430C1 RU2011133521/07A RU2011133521A RU2470430C1 RU 2470430 C1 RU2470430 C1 RU 2470430C1 RU 2011133521/07 A RU2011133521/07 A RU 2011133521/07A RU 2011133521 A RU2011133521 A RU 2011133521A RU 2470430 C1 RU2470430 C1 RU 2470430C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrodes
- insulating body
- insulator
- arrester
- discharge chambers
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Thermistors And Varistors (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к разрядникам высокого напряжения, высоковольтным изоляторам, с помощью которых могут закрепляться провода или ошиновки высоковольтных установок, а также высоковольтных линий электропередачи и электрических сетей. Изобретение относится также к высоковольтным линиям электропередачи (ВЛ), использующим подобные изоляторы.The invention relates to high voltage arresters, high voltage insulators, with which wires or busbars of high voltage installations, as well as high voltage power lines and electrical networks can be fixed. The invention also relates to high voltage power lines (VL) using similar insulators.
Уровень техникиState of the art
Широкое применение в высоковольтных линиях электропередачи нашел высоковольтный опорный изолятор, состоящий из изоляционной ребристой части и металлических фланцев, установленных по его концам для крепления изолятора к высоковольтному электроду и к опорной конструкции. Недостатком такого изолятора является то, что при грозовом перенапряжении происходит перекрытие воздушного промежутка между металлическими фланцами, а затем это перекрытие под действием напряжения промышленной частоты, приложенного к высоковольтному электроду, переходит в силовую дугу промышленной частоты, которая может повредить изолятор.Widespread use in high-voltage power lines has found a high-voltage support insulator, consisting of an insulating ribbed part and metal flanges installed at its ends for attaching the insulator to the high-voltage electrode and to the supporting structure. The disadvantage of such an insulator is that during a lightning overvoltage, the air gap between the metal flanges overlaps, and then this overlap, under the influence of a voltage of industrial frequency applied to the high-voltage electrode, passes into a power arc of industrial frequency, which can damage the insulator.
В качестве решения проблемы образования силовой дуги при грозовом перенапряжении в международной заявке WO 2010082861 был предложен разрядник для грозозащиты электрооборудования или линии электропередачи, содержащий изоляционную часть, выполненную из твердого диэлектрика, два основных электрода, механически связанных с изоляционной частью, и два или более промежуточных электродов, выполненных с возможностью формирования разряда (например, стримерного) между каждым из основных электродов и смежным с ним промежуточным электродом и между смежными промежуточными электродами, причем смежные электроды расположены между основными электродами с взаимным смещением, по меньшей мере, вдоль продольной оси изоляционной части. Разрядник по заявке WO 2010082861 характеризуется тем, что промежуточные электроды расположены внутри изоляционной части и отделены от его поверхности слоем изоляции, толщина которого выбрана превышающей расчетный диаметр Dk канала указанного разряда, при этом между смежными промежуточными электродами выполнены выходящие на поверхность изоляционной части разрядные камеры (полости), площадь S поперечного сечения которых в зоне формирования канала разряда выбрана из условия S<Dk·g, где g - минимальное расстояние между смежными промежуточными электродами.As a solution to the problem of the formation of a power arc during lightning overvoltage, WO 2010082861 proposed a spark gap arrester for electrical equipment or a power line containing an insulating part made of a solid dielectric, two main electrodes mechanically connected to the insulating part, and two or more intermediate electrodes made with the possibility of forming a discharge (for example, streamer) between each of the main electrodes and the adjacent intermediate electrode and between cm monthly intermediate electrodes, and adjacent electrodes are located between the main electrodes with mutual displacement, at least along the longitudinal axis of the insulating part. The arrester according to the application WO 2010082861 is characterized in that the intermediate electrodes are located inside the insulating part and are separated from its surface by an insulation layer whose thickness is chosen to exceed the calculated channel diameter D k of the specified discharge, while discharge chambers extending to the surface of the insulating part are made between adjacent intermediate electrodes ( cavity), the cross-sectional area S of which in the zone of formation of the discharge channel is selected from the condition S <D k · g, where g is the minimum distance between adjacent intermediate by electrodes.
В зависимости от конкретного исполнения и от используемой технологии изготовления разрядные камеры разрядника по заявке WO 2010082861 могут выполняться в виде глухих или сквозных отверстий в изоляционной части. При этом эти отверстия могут иметь различную форму поперечного сечения (сечения плоскостью, перпендикулярной оси камеры), т.е. являться круглыми, прямоугольными, иметь вид щелей или иную форму, обеспечивающую выполнение разрядной камерой своих функций, которые будут подробно описаны далее. В частности, размеры поперечного сечения разрядной камеры могут быть непостоянными по ее длине (например, увеличивающимися по мере приближения к поверхности изоляционной части).Depending on the specific design and the manufacturing technology used, the discharge chambers of the arrester according to the application WO 2010082861 can be made in the form of blind or through holes in the insulating part. Moreover, these holes can have a different cross-sectional shape (section by a plane perpendicular to the camera axis), i.e. be round, rectangular, have the form of slots or some other shape that ensures the discharge chamber performs its functions, which will be described in detail below. In particular, the cross-sectional dimensions of the discharge chamber may be variable along its length (for example, increasing as it approaches the surface of the insulating part).
В заявке WO 2010082861 также отмечено, что длину камеры, задающую минимальное расстояние g между смежными электродами, целесообразно выбирать с учетом конкретного назначения разрядника, определяющего такие параметры его использования, как тип защищаемых конструкций, класс напряжения и др. Например, в разрядниках, предназначенных для защиты ВЛ среднего класса напряжения (6-35 кВ) от удара молнии значение g может лежать в интервале 1-5 мм. Если же разрядник по изобретению должен использоваться для защиты ВЛ высокого и сверхвысокого напряжения, то значение g должно составлять до 5-20 мм.In the application WO 2010082861 it is also noted that it is advisable to choose the length of the chamber, which sets the minimum distance g between adjacent electrodes, taking into account the specific purpose of the arrester, which determines such parameters as the type of protected structures, voltage class, etc. For example, in arresters designed for protection of overhead lines of a medium voltage class (6-35 kV) from lightning strike, the g value can lie in the range of 1-5 mm If the arrester according to the invention is to be used to protect high and ultra-high voltage overhead lines, then the value of g should be up to 5-20 mm.
Недостатком рассмотренного разрядника является склонность к объединению отдельных факелов дуг сопровождающего тока, появляющихся в разрядных камерах между смежными электродами, в единый канал, в результате чего падает эффективность разрядника, поскольку из разрядной цепи исключаются промежуточные электроды и может образоваться силовая дуга, приводящая к короткому замыканию в электрооборудовании или линии электропередачи, в которых установлен разрядник.The disadvantage of the considered arrester is the tendency to combine individual torches of arcs of the accompanying current that appear in the discharge chambers between adjacent electrodes into a single channel, as a result of which the efficiency of the arrester decreases, since intermediate electrodes are excluded from the discharge circuit and a power arc can be formed, leading to a short circuit in electrical equipment or power lines in which the arrester is installed.
В международной заявке WO 2009120114 раскрыт высоковольтный изолятор для крепления, в качестве одиночного изолятора или в составе колонки или гирлянды изоляторов, высоковольтного провода в электроустановке или на линии электропередачи, содержащий изоляционную часть, разделяющую первый и второй элементы арматуры. Первый элемент арматуры выполнен с возможностью соединения, непосредственно или посредством крепежного устройства, с высоковольтным проводом или со вторым элементом арматуры предшествующего высоковольтного изолятора указанных колонки или гирлянды, а второй элемент арматуры выполнен с возможностью соединения с опорой или с первым элементом арматуры последующего высоковольтного изолятора указанных колонки или гирлянды. Изолятор содержит мультиэлектродную систему (МЭС), по меньшей мере, из пяти электродов, механически связанных с изоляционной частью и расположенных с возможностью формирования электрического разряда между смежными электродами МЭС, причем МЭС расположена по эквипотенциальной линии или эквипотенциальным линиям электрического поля промышленной частоты, в котором работает изолятор, перпендикулярно траектории пути утечки изолятора.WO 2009120114 discloses a high-voltage insulator for mounting, as a single insulator or as part of a column or string of insulators, a high-voltage wire in an electrical installation or on a power line, containing an insulating part separating the first and second valve elements. The first reinforcement element is configured to connect, directly or by means of a mounting device, to a high-voltage wire or to the second reinforcement element of a previous high-voltage insulator of said column or garland, and the second reinforcement element is made to connect to a support or to the first reinforcement element of a subsequent high-voltage insulator of said column or garlands. The insulator contains a multielectrode system (MES) of at least five electrodes mechanically connected to the insulating part and arranged to form an electric discharge between adjacent electrodes of the MES, the MES being located along the equipotential line or equipotential lines of the electric frequency field of industrial frequency, in which insulator, perpendicular to the path of the insulator leakage path.
Недостатком такого изолятора является то, что мультиэлектродная система, входящая в состав изолятора, также допускает объединение отдельных разрядов, происходящих между смежными электродами, в единый канал, что негативно сказывается на электрооборудовании линии электропередач, в которой используется изолятор, и снижает срок эксплуатации самого изолятора.The disadvantage of this insulator is that the multi-electrode system included in the insulator also allows the combination of individual discharges occurring between adjacent electrodes into a single channel, which negatively affects the electrical equipment of the power line in which the insulator is used, and reduces the life of the insulator itself.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачей настоящего изобретения является снижение вероятности объединения отдельных факелов дуг сопровождающего тока, появляющихся в разрядных камерах разрядника между смежными электродами под воздействием грозового перенапряжения, в единый канал. Дополнительной задачей является увеличение надежности и упрощение конструкции разрядника и элементов электрооборудования и линий электропередач, в которых используется разрядник в соответствии с изобретением.The objective of the present invention is to reduce the likelihood of combining individual torches of arcs of the accompanying current appearing in the discharge chambers of the arrester between adjacent electrodes under the influence of lightning overvoltage into a single channel. An additional objective is to increase the reliability and simplify the design of the arrester and the elements of electrical equipment and power lines that use the arrester in accordance with the invention.
Задача настоящего изобретения решается с помощью разрядника для грозозащиты элементов электрооборудования или линии электропередачи, содержащего изоляционное тело и мультиэлектродную систему, состоящую, по меньшей мере, из пяти электродов, механически связанных с изоляционным телом. Электроды расположены с обеспечением возможности формирования, под воздействием грозового перенапряжения, электрического разряда между смежными электродами. В разряднике согласно настоящему изобретению электроды расположены внутри изоляционного тела и выходят в разрядные камеры, выходящие на его поверхность.The objective of the present invention is solved using a spark gap for lightning protection of electrical components or power lines containing an insulating body and a multi-electrode system consisting of at least five electrodes mechanically connected to the insulating body. The electrodes are arranged with the possibility of formation, under the influence of lightning overvoltage, of an electric discharge between adjacent electrodes. In the arrester according to the present invention, the electrodes are located inside the insulating body and exit into the discharge chambers overlooking its surface.
Отличительным признаком настоящего изобретения является то, что, по меньшей мере, несколько разрядных камер состоят из двух соединенных между собой частей, причем первые части разрядных камер, в которые выходят электроды, выполнены в виде отверстий в изоляционном теле, а вторые части разрядных камер, соединенные с первыми частями, выполнены в виде щелей, выходящих на поверхность изоляционного тела.A distinctive feature of the present invention is that at least several discharge chambers consist of two parts interconnected, the first parts of the discharge chambers into which the electrodes exit are made in the form of holes in the insulating body, and the second parts of the discharge chambers connected with the first parts, made in the form of gaps extending to the surface of the insulating body.
Отверстия в разрядных камерах могут быть выполнены прямоугольными или круглыми, причем в одном из вариантов первые части разрядных камер выполнены в виде сквозных отверстий в изоляционном теле, причем в дополнительном варианте вторые части разрядных камер в виде щелей расположены с обеих сторон сквозных отверстий.The holes in the discharge chambers can be made rectangular or round, and in one embodiment, the first parts of the discharge chambers are made as through holes in the insulating body, and in an additional embodiment, the second parts of the discharge chambers in the form of slots are located on both sides of the through holes.
Поперечные размеры отверстий и ширины щелей могут иметь значения в диапазоне 1-5 мм. Глубина отверстия может составлять от 3 до 15 мм, а глубина щели может составлять от 5 до 30 мм.The transverse dimensions of the holes and the width of the slots can have values in the range of 1-5 mm. The depth of the hole can be from 3 to 15 mm, and the depth of the gap can be from 5 to 30 mm.
В одном из преимущественных вариантов выполнения разрядника электроды выступают в разрядные камеры. В некоторых вариантах расстояние между смежными электродами может составлять 0,1-1 мм.In one of the preferred embodiments of the spark gap, the electrodes protrude into the discharge chambers. In some embodiments, the distance between adjacent electrodes may be 0.1-1 mm.
В некоторых вариантах изоляционное тело выполнено из полимерного материала, например из силикона. В то же время изоляционное тело может быть выполнено из твердого диэлектрика, который в некоторых случаях выдерживает более сильные разряды, что позволяет устанавливать смежные электроды на большем расстоянии. Изоляционное тело может быть выполнено в виде бруска, ленты или цилиндра. Изоляционное тело также может быть выполнено в виде кольца, причем электроды должны быть установлены в секторе не более 350°.In some embodiments, the insulating body is made of a polymeric material, for example, silicone. At the same time, the insulating body can be made of a solid dielectric, which in some cases can withstand stronger discharges, which allows the installation of adjacent electrodes at a greater distance. The insulating body can be made in the form of a bar, tape or cylinder. The insulating body can also be made in the form of a ring, and the electrodes must be installed in a sector of not more than 350 °.
Задачу настоящего изобретения решает также высоковольтный изолятор для крепления в качестве одиночного изолятора или в составе колонки или гирлянды изоляторов, высоковольтного провода в электроустановке или на линии электропередачи. Такой изолятор содержит изоляционную часть, разделяющую первый и второй элементы арматуры.The present invention also solves the high-voltage insulator for mounting as a single insulator or as part of a column or a string of insulators, high-voltage wires in an electrical installation or on a power line. Such an insulator contains an insulating part separating the first and second reinforcement elements.
Отличительным признаком изолятора является то, что он содержит разрядник в соответствии с любым из вышеописанных вариантов, установленный с возможностью формирования, под воздействием грозового перенапряжения, электрического разряда между первым элементом арматуры и, по меньшей мере, одним смежным с ним электродом, а также вторым элементом арматуры и, по меньшей мере, одним смежным с ним электродом.A distinctive feature of the insulator is that it contains a spark gap in accordance with any of the above options, installed with the possibility of formation, under the influence of lightning overvoltage, of an electric discharge between the first element of the valve and at least one electrode adjacent to it, as well as the second element valves and at least one electrode adjacent to it.
Благодаря применению в составе изолятора разрядника с вышеописанной конструкцией удается увеличить надежность работы изолятора в связи с тем, что в разряднике предусмотрена защита от объединения отдельных разрядов в единый канал и обеспечена автоматическое гашение разрядных дуг после снятия перенапряжения. Введение такого разрядника в состав изолятора позволяет упростить конструкцию изолятора в целом.Due to the use of an arrester with the above-described design, it is possible to increase the reliability of the insulator due to the fact that the arrester provides protection against combining individual discharges into a single channel and provides automatic suppression of the discharge arcs after removing the overvoltage. The introduction of such a spark gap into the insulator makes it possible to simplify the design of the insulator as a whole.
Задача настоящего изобретения решается также в высоковольтной линии электропередачи, содержащей опоры, на которых с помощью изоляторов подвешены высоковольтные провода.The objective of the present invention is also solved in a high-voltage power line containing poles on which high-voltage wires are suspended using insulators.
Отличительным признаком указанной высоковольтной линии электропередачи является то, что, по меньшей мере, один из изоляторов представляет собой изолятор с разрядником, описанный выше, то есть содержит изоляционную часть, разделяющую первый и второй элементы арматуры, и разрядник в соответствии с любым из вышеописанных вариантов, установленный с возможностью формирования, под воздействием грозового перенапряжения, электрического разряда между первым элементом арматуры и, по меньшей мере, одним смежным с ним электродом, а также вторым элементом арматуры и, по меньшей мере, одним смежным с ним электродом.A distinctive feature of this high-voltage power line is that at least one of the insulators is an insulator with a spark gap described above, that is, it contains an insulating part separating the first and second elements of the valve, and a spark gap in accordance with any of the above options, installed with the possibility of forming, under the influence of lightning overvoltage, an electric discharge between the first element of the valve and at least one electrode adjacent to it, as well as the second ementom fittings and the at least one electrode adjacent thereto.
Применение в высоковольтной линии электропередачи изоляторов, содержащих вышеописанный разрядник, позволяет повысить надежность работы линии электропередачи, увеличить длительность срока службы оборудования и снизить затраты на эксплуатацию линии.The use of insulators in the high-voltage power transmission line containing the above-described arrester can improve the reliability of the power line, increase the service life of the equipment and reduce the cost of operating the line.
Таким образом, техническим результатом настоящего изобретения является снижение вероятности объединения отдельных дуг сопровождающего тока, появляющихся в разрядных камерах разрядника между смежными электродами под воздействием грозового перенапряжения, в единый канал за счет увеличения длины поверхности, которую должны преодолеть отдельные сопровождающие токи для объединения. Указанный результат позволяет увеличить надежность и упростить конструкцию разрядника, а также высоковольтного изолятора и высоковольтной линии электропередач, в которых используется разрядник в соответствии с изобретением. Изолятор, содержащий подобный разрядник, имеет повышенную надежность работы. В совокупности отмеченные преимущества увеличивают срок службы и снижают затраты на обслуживание и эксплуатацию линий электропередач и их электрооборудования.Thus, the technical result of the present invention is to reduce the likelihood of combining individual arcs of the accompanying current appearing in the discharge chambers of the arrester between adjacent electrodes under the influence of lightning overvoltage into a single channel by increasing the surface length that the individual accompanying currents must overcome to combine. The specified result allows to increase reliability and simplify the design of the arrester, as well as the high-voltage insulator and high-voltage power lines that use the arrester in accordance with the invention. An insulator containing such a spark gap has increased reliability. In the aggregate, the noted advantages increase the service life and reduce the cost of maintenance and operation of power lines and their electrical equipment.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На фиг.1 представлен общий вид разрядника с поперечным разрезом по сечению разрядной камеры.Figure 1 presents a General view of the arrester with a cross section through the cross section of the discharge chamber.
На фиг.2 представлен продольный разрез разрядника.Figure 2 presents a longitudinal section of a spark gap.
На фиг.3 представлен вид разрядника сбоку.Figure 3 presents a side view of the arrester.
На фиг.4 представлен изолятор с установленным на нем разрядником.Figure 4 presents the insulator with the arrester installed on it.
На фиг.5 представлен вид сверху изолятора с установленным на нем разрядником.Figure 5 presents a top view of the insulator with the arrester installed on it.
На фиг.6 представлена часть линии электропередачи, в которой использованы изоляторы с разрядниками в соответствии с изобретением.Figure 6 presents the part of the power line, which used insulators with arresters in accordance with the invention.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Разрядник содержит изоляционное тело 1 и мультиэлектродную систему, состоящую, по меньшей мере, из пяти электродов 2, механически связанных с изоляционным телом 1. В некоторых вариантах электроды могут быть расположены между концами изоляционного тела, если таковые имеются.The arrester contains an
Электроды 2 расположены с обеспечением возможности формирования, под воздействием грозового перенапряжения, электрического разряда между смежными электродами.The electrodes 2 are arranged to allow the formation, under the influence of lightning overvoltage, of an electric discharge between adjacent electrodes.
Предполагается, что разрядник расположен таким образом, чтобы обеспечивать прохождение разряда перенапряжения, который происходит между первым элементом электрооборудования или линии электропередачи и одним или более электродами разрядника, расположенными предпочтительно на одном из концов разрядника, между смежными электродами разрядника и между вторым элементом электрооборудования или линии электропередачи и одним или более электродами разрядника, расположенными предпочтительно на другом конце. Перенапряжение от элементов оборудования или линии электропередачи предпочтительно передается на электроды, расположенные на концах разрядника, однако также могут быть задействованы электроды, расположенные на всем протяжении разрядника. Электроды 2 расположены внутри изоляционного тела 1 и отделены от его поверхности слоем изоляции, причем смежные электроды 2 выходят в разрядные камеры 3, выходящие на поверхность изоляционного тела 1, то есть между смежными электродами 2 выполнены выходящие на поверхность изоляционного тела 1 разрядные камеры 3.It is assumed that the arrester is positioned so as to permit passage of the overvoltage discharge that occurs between the first element of the electrical equipment or power line and one or more arrester electrodes, preferably located at one end of the arrester, between adjacent arrester electrodes and between the second element of the electric equipment or power line and one or more spark gap electrodes, preferably located at the other end. Overvoltage from components of equipment or a power line is preferably transmitted to electrodes located at the ends of the arrester, however, electrodes located throughout the arrester can also be involved. The electrodes 2 are located inside the
Отличительным признаком настоящего изобретения является то, что, по меньшей мере, несколько разрядных камер 3 состоят из двух соединенных между собой частей, причем первые части разрядных камеры, в которые выходят электроды, выполнены в изоляционном теле в виде отверстий 4, а вторые части разрядных камер, соединенные с первыми частями, выполнены на поверхности изоляционного тела в виде щелей 5 (см. фиг.1 и 3).A distinctive feature of the present invention is that at least several discharge chambers 3 consist of two interconnected parts, the first parts of the discharge chambers into which the electrodes exit are made in the form of holes 4 in the insulating body, and the second parts of the discharge chambers connected to the first parts are made on the surface of the insulating body in the form of slots 5 (see figures 1 and 3).
Такое выполнение разрядных камер обеспечивает формирование разряда с увеличенной разрядной дугой, поскольку при начале разряда в части разрядной камеры в форме отверстия происходит повышение давления, которое выталкивает разряд ко второй части разрядной камеры, выполненной в виде щели. Щель обеспечивают доступ холодного неионизированного воздуха к разряду, что позволяет автоматически гасить сопровождающий ток разряда после снятия перенапряжения. В то же время изоляционное тело, расположенное над электродом между целями разрядных камер, в которые выступает электрод, предотвращает объединение отдельных разрядов в единый канал, которое происходит в том случае, если разрядная камера в виде отверстия выходит сразу на поверхность изоляционного тела.This embodiment of the discharge chambers ensures the formation of a discharge with an increased discharge arc, since at the beginning of the discharge, an increase in pressure occurs in the part of the discharge chamber in the form of an opening, which pushes the discharge to the second part of the discharge chamber, made in the form of a gap. The slit provides access to the discharge of cold non-ionized air, which allows you to automatically extinguish the accompanying discharge current after removing the overvoltage. At the same time, the insulating body located above the electrode between the targets of the discharge chambers into which the electrode protrudes prevents the combination of individual discharges into a single channel, which occurs if the discharge chamber in the form of a hole goes directly to the surface of the insulating body.
Отверстия в разрядных камерах могут быть выполнены прямоугольными или круглыми, причем в одном из вариантов первые части разрядных камер выполнены в виде сквозных отверстий в изоляционном теле, причем в дополнительном варианте вторые части разрядных камер в виде щелей расположены с обеих сторон сквозных отверстий.The holes in the discharge chambers can be made rectangular or round, and in one embodiment, the first parts of the discharge chambers are made as through holes in the insulating body, and in an additional embodiment, the second parts of the discharge chambers in the form of slots are located on both sides of the through holes.
Поперечные размеры отверстий и ширина щелей могут иметь значения в диапазоне 1-5 мм. Глубина отверстия может составлять от 3 до 15 мм, а глубина щели может составлять от 5 до 30 мм.The transverse dimensions of the holes and the width of the slots can have values in the range of 1-5 mm. The depth of the hole can be from 3 to 15 mm, and the depth of the gap can be from 5 to 30 mm.
В преимущественном варианте выполнения разрядника, как показано на фиг.2, электроды 2 выступают в разрядные камеры 3 и, соответственно, ширина разрядных камер 3 оказывается больше минимального расстояния между смежными электродами 2. Такая конфигурация электродов и разрядных камер обеспечивает лучшую вентиляцию разрядной камеры при сохранении заданного расстояния между электродами.In an advantageous embodiment of the arrester, as shown in FIG. 2, the electrodes 2 protrude into the discharge chambers 3 and, accordingly, the width of the discharge chambers 3 is greater than the minimum distance between adjacent electrodes 2. This configuration of the electrodes and discharge chambers provides better ventilation of the discharge chamber while maintaining specified distance between the electrodes.
В некоторых вариантах расстояние между смежными электродами может составлять 0,1-1 мм. Благодаря такому малому расстоянию между электродами удается понизить напряжение разряда и разрядный ток, что позволяет в некоторых вариантах изоляционное тело выполнить из полимерного материала, например из силикона. При использовании для изоляционного тела силикона оно может быть выполнено в виде ленты. В то же время изоляционное тело может быть выполнено из твердого диэлектрика, который в некоторых случаях выдерживает более сильные разряды, что позволяет устанавливать смежные электроды на большем расстоянии. Такие изоляционные тела могут быть выполнены в виде бруска или цилиндра.In some embodiments, the distance between adjacent electrodes may be 0.1-1 mm. Due to such a small distance between the electrodes, it is possible to lower the discharge voltage and discharge current, which allows in some cases the insulating body to be made of a polymeric material, for example, silicone. When using silicone for an insulating body, it can be made in the form of a tape. At the same time, the insulating body can be made of a solid dielectric, which in some cases can withstand stronger discharges, which allows the installation of adjacent electrodes at a greater distance. Such insulating bodies can be made in the form of a bar or cylinder.
Высоковольтный изолятор с разрядником показан на фиг.4, 5 и содержит изоляционную часть 13, разделяющую первый и второй элементы 6, 7 арматуры.A high voltage insulator with a spark gap is shown in FIGS. 4, 5 and comprises an insulating
Отличительным признаком изолятора является то, что он содержит разрядник 9 в соответствии с любым из вышеописанных вариантов, установленный с возможностью формирования, под воздействием грозового перенапряжения, электрического разряда между первым элементом 6 арматуры и, по меньшей мере, одним смежным с ним электродом разрядника 9, а также вторым элементом арматуры 7 и, по меньшей мере, одним смежным с ним электродом разрядника 9. На фиг.4 показано, что возможность формирования разрядов обеспечивается с помощью подводов 10 и 11, которые подводят электрическое напряжение от первого и второго элементов 6 и 7 арматуры к разряднику 9 на расстояние, при котором может быть сформирован разряд в случае появления перенапряжения в результате удара молнии.A distinctive feature of the insulator is that it contains a
На фиг.5 показан частичный вид сверху изолятора с установленным на нем разрядником 9. В показанном варианте разрядник 9 выполнен предпочтительно из силикона в виде кольца, охватывающего полную окружность ребра изоляционной части 13, причем щели 5 разрядных камер смотрят в сторону от изоляционной части 13. При таком расположении разрядника 9 на изоляционной части 13 щели 5 будут иметь расширяющуюся по направлению от разрядной камеры форму, что не ухудшает свойства разрядника 9, поскольку расстояние между разрядными камерами разрядника 9 не уменьшается. Электроды разрядника 9, показанного на фиг.3, должны быть установлены в секторе не более 350°. Подводы 10 и 11 установлены предпочтительно напротив крайних электродов разрядника 9.Figure 5 shows a partial top view of the insulator with the arrester installed on it 9. In the shown embodiment, the
Благодаря применению в составе изолятора разрядника с вышеописанной конструкцией удается увеличить надежность работы изолятора в связи с тем, что в разряднике предусмотрена защита от объединения отдельных разрядов в единый канал и обеспечена автоматическое гашение разрядных дуг после снятия перенапряжения. Введение такого разрядника в состав изолятора позволяет упростить конструкцию изолятора в целом.Due to the use of an arrester with the above-described design, it is possible to increase the reliability of the insulator due to the fact that the arrester provides protection against combining individual discharges into a single channel and provides automatic suppression of the discharge arcs after removing the overvoltage. The introduction of such a spark gap into the insulator makes it possible to simplify the design of the insulator as a whole.
Высоковольтная линия электропередачи (см. фиг.6) содержит опоры 12, изоляторы 14 в виде гирлянд, с помощью которых на опоре 12 подвешены высоковольтные провода 15, связанные непосредственно или посредством крепежных устройств с элементами арматуры одиночных изоляторов и/или первых изоляторов колонок или гирлянд изоляторов. Вместо гирлянд 14 изоляторов могут быть установлены одиночные изоляторы. В такой линии электропередачи каждый одиночный изолятор или каждая колонка или гирлянда изоляторов закреплен (закреплена) на одной из опор посредством элемента своей арматуры, смежного с указанной опорой.The high-voltage power transmission line (see Fig. 6) contains
Отличительным признаком указанной высоковольтной линии электропередачи является то, что, по меньшей мере, один из изоляторов представляет собой изолятор, представленный выше, то есть содержит изоляционную часть и арматуру в виде установленных на его концах первого и второго элементов арматуры, причем первый элемент арматуры выполнен с возможностью соединения, непосредственно или посредством крепежного устройства, с высоковольтным проводом или со вторым элементом арматуры предшествующего высоковольтного изолятора указанных колонки или гирлянды, а второй элемент арматуры выполнен с возможностью соединения с опорой или с первым элементом арматуры, последующего высоковольтного изолятора указанных колонки или гирлянды. Изолятор содержит разрядник в соответствии с любым из вышеописанных вариантов, установленный с возможностью формирования, под воздействием грозового перенапряжения, электрического разряда между первым элементом арматуры и, по меньшей мере, одним смежным с ним электродом, а также вторым элементом арматуры и, по меньшей мере, одним смежным с ним электродом.A distinctive feature of this high-voltage power line is that at least one of the insulators is an insulator, as shown above, that is, it contains an insulating part and reinforcement in the form of first and second reinforcing elements installed at its ends, the first reinforcing element being made with the possibility of connecting, directly or by means of a fixing device, with a high-voltage wire or with a second reinforcement element of a previous high-voltage insulator of said columns or garlands, and the second reinforcement element is configured to be connected to a support or to the first reinforcement element, a subsequent high-voltage insulator of said column or garland. The insulator contains a spark gap in accordance with any of the above options, installed with the possibility of forming, under the influence of lightning overvoltage, an electric discharge between the first element of the valve and at least one adjacent electrode, as well as the second element of the valve and at least one adjacent electrode.
Применение в высоковольтной линии электропередачи изоляторов, содержащих вышеописанный разрядник, позволяет повысить надежность работы линии электропередачи, увеличить длительность срока службы оборудования и снизить затраты на эксплуатацию линии.The use of insulators in the high-voltage power transmission line containing the above-described arrester can improve the reliability of the power line, increase the service life of the equipment and reduce the cost of operating the line.
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011133521/07A RU2470430C1 (en) | 2011-08-10 | 2011-08-10 | Multi-chamber discharger, high-voltage insulator with multichamber discharger and high-voltage power transmission line using such insulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011133521/07A RU2470430C1 (en) | 2011-08-10 | 2011-08-10 | Multi-chamber discharger, high-voltage insulator with multichamber discharger and high-voltage power transmission line using such insulator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2470430C1 true RU2470430C1 (en) | 2012-12-20 |
Family
ID=49256664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011133521/07A RU2470430C1 (en) | 2011-08-10 | 2011-08-10 | Multi-chamber discharger, high-voltage insulator with multichamber discharger and high-voltage power transmission line using such insulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2470430C1 (en) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2535197C1 (en) * | 2013-06-10 | 2014-12-10 | Открытое Акционерное Общество "Нпо "Стример" | Multielectrode insulator-discharger and method of its fabrication |
| RU2548169C2 (en) * | 2013-06-10 | 2015-04-20 | Открытое Акционерное Общество "Нпо "Стример" | Multiple-chamber insulator-discharger and method of its manufacture |
| RU2619765C1 (en) * | 2015-12-17 | 2017-05-18 | Акционерное общество "НПО "Стример" | Arrester with pressure chambers |
| RU2619909C1 (en) * | 2015-12-17 | 2017-05-19 | Акционерное общество "НПО "Стример" | Multi-chamber arrester with general pressure chamber |
| RU173090U1 (en) * | 2017-03-06 | 2017-08-10 | Акционерное общество "НПО "Стример" | CURVED MULTI-CAMERA DISCHARGE |
| RU173089U1 (en) * | 2016-10-14 | 2017-08-10 | Акционерное общество "НПО "Стример" | LONG SPARK DISCHARGE |
| RU184108U1 (en) * | 2018-06-05 | 2018-10-16 | Акционерное общество "НПО "Стример" | INSULATOR WITH MULTI-CAMERA DISCHARGE AND FIXED AIR GAP |
| RU187062U1 (en) * | 2018-02-26 | 2019-02-18 | Акционерное общество "НПО "Стример" | SUPPORT INSULATOR WITH MULTI-CAMERA DISCHARGE AND FIXED AIR GAP |
| RU197315U1 (en) * | 2019-12-17 | 2020-04-21 | Акционерное общество "НПО "Стример" | MULTI-CAMERA DISCHARGE WITH RIBS |
| RU199043U1 (en) * | 2019-12-17 | 2020-08-11 | Акционерное общество "НПО "Стример" | MULTI-CHAMBER ARRESTER WITH SECTOR RIBS |
| RU2794217C1 (en) * | 2022-07-08 | 2023-04-12 | Акционерное общество "НПО "Стример" | Arrester with electrodes with holes |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4796153A (en) * | 1987-06-01 | 1989-01-03 | Lightning Diversion Systems | Lightning diversion strips for aircraft |
| RU2299508C2 (en) * | 2005-03-04 | 2007-05-20 | Георгий Викторович Подпоркин | Current-carrying device for lightning protection of electrical equipment and power transmission lines equipped with such device |
| WO2009120114A1 (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-01 | Открытое Акционерное Общество "Нпо "Стример" | High-voltage insulator and a high-voltage electric power line using said insulator |
| WO2010082861A1 (en) * | 2009-01-19 | 2010-07-22 | Открытое Акционерное Общество "Нпо "Стример" | Lighting arrester and a power transmission line provided with such an arrester |
-
2011
- 2011-08-10 RU RU2011133521/07A patent/RU2470430C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4796153A (en) * | 1987-06-01 | 1989-01-03 | Lightning Diversion Systems | Lightning diversion strips for aircraft |
| RU2299508C2 (en) * | 2005-03-04 | 2007-05-20 | Георгий Викторович Подпоркин | Current-carrying device for lightning protection of electrical equipment and power transmission lines equipped with such device |
| WO2009120114A1 (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-01 | Открытое Акционерное Общество "Нпо "Стример" | High-voltage insulator and a high-voltage electric power line using said insulator |
| WO2010082861A1 (en) * | 2009-01-19 | 2010-07-22 | Открытое Акционерное Общество "Нпо "Стример" | Lighting arrester and a power transmission line provided with such an arrester |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2535197C1 (en) * | 2013-06-10 | 2014-12-10 | Открытое Акционерное Общество "Нпо "Стример" | Multielectrode insulator-discharger and method of its fabrication |
| RU2548169C2 (en) * | 2013-06-10 | 2015-04-20 | Открытое Акционерное Общество "Нпо "Стример" | Multiple-chamber insulator-discharger and method of its manufacture |
| RU2619765C1 (en) * | 2015-12-17 | 2017-05-18 | Акционерное общество "НПО "Стример" | Arrester with pressure chambers |
| RU2619909C1 (en) * | 2015-12-17 | 2017-05-19 | Акционерное общество "НПО "Стример" | Multi-chamber arrester with general pressure chamber |
| RU173089U1 (en) * | 2016-10-14 | 2017-08-10 | Акционерное общество "НПО "Стример" | LONG SPARK DISCHARGE |
| RU173090U1 (en) * | 2017-03-06 | 2017-08-10 | Акционерное общество "НПО "Стример" | CURVED MULTI-CAMERA DISCHARGE |
| RU187062U1 (en) * | 2018-02-26 | 2019-02-18 | Акционерное общество "НПО "Стример" | SUPPORT INSULATOR WITH MULTI-CAMERA DISCHARGE AND FIXED AIR GAP |
| RU184108U1 (en) * | 2018-06-05 | 2018-10-16 | Акционерное общество "НПО "Стример" | INSULATOR WITH MULTI-CAMERA DISCHARGE AND FIXED AIR GAP |
| RU197315U1 (en) * | 2019-12-17 | 2020-04-21 | Акционерное общество "НПО "Стример" | MULTI-CAMERA DISCHARGE WITH RIBS |
| RU199043U1 (en) * | 2019-12-17 | 2020-08-11 | Акционерное общество "НПО "Стример" | MULTI-CHAMBER ARRESTER WITH SECTOR RIBS |
| RU2794217C1 (en) * | 2022-07-08 | 2023-04-12 | Акционерное общество "НПО "Стример" | Arrester with electrodes with holes |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2470430C1 (en) | Multi-chamber discharger, high-voltage insulator with multichamber discharger and high-voltage power transmission line using such insulator | |
| CN102349206B (en) | Lighting arrester and a power transmission line provided with such an arrester | |
| CA2719348C (en) | High-voltage insulator and high-voltage electric power line using said insulator | |
| RU2537037C2 (en) | Current-collecting device for lightning protection of electrical equipment, and overhead transmission line equipped with such device | |
| RU2521771C1 (en) | Insulator-arrestor and power transmission line using this insulator | |
| RU2535197C1 (en) | Multielectrode insulator-discharger and method of its fabrication | |
| RU111359U1 (en) | DISCHARGE, HIGH VOLTAGE INSULATOR WITH DISCHARGE AND HIGH VOLTAGE ELECTRIC TRANSMISSION LINE USING THIS INSULATOR | |
| RU2548169C2 (en) | Multiple-chamber insulator-discharger and method of its manufacture | |
| RU171093U1 (en) | ROOF MULTI-CAMERA DISCHARGE | |
| RU109925U1 (en) | DISCHARGE, HIGH VOLTAGE INSULATOR WITH DISCHARGE AND HIGH VOLTAGE ELECTRIC TRANSMISSION LINE USING THIS INSULATOR | |
| RU108206U1 (en) | INSULATOR-DISCHARGE | |
| RU2510651C1 (en) | Arrester with guide strips for protection of electric equipment from overvoltage at lightning and insulator of power line equipped with such arrester | |
| RU2377678C1 (en) | High-voltage insulator and high-voltage power line using this insulator | |
| RU111719U1 (en) | DISCHARGE SYSTEM, HIGH VOLTAGE INSULATOR WITH DISCHARGE AND HIGH VOLTAGE ELECTRIC TRANSMISSION LINE USING SUCH INSULATOR | |
| RU2378725C1 (en) | High-voltage transmission line and high-voltage insulator for said line | |
| RU142989U1 (en) | HIGH VOLTAGE INSULATOR FOR HIGH VOLTAGE TRANSMISSION LINE AND HIGH VOLTAGE ELECTRIC TRANSMISSION LINE | |
| RU2666358C2 (en) | Power transmission line with ground wire, protected by discharger | |
| RU2457592C1 (en) | Discharger, hv insulator with discharger and hv aerial power line using such insulator | |
| RU2619765C1 (en) | Arrester with pressure chambers | |
| RU2549361C2 (en) | Multi-chamber insulator arrester with prefabricated discharge chambers | |
| RU171056U1 (en) | LOOP MULTI-ELECTRODE DISCHARGE | |
| RU2783384C2 (en) | Discharger with multi-chamber washers | |
| RU2666905C2 (en) | Lightning protector with open outputs from discharge chambers | |
| RU136928U1 (en) | DISCHARGER, INSULATOR WITH DISCHARGE AND ELECTRIC TRANSMISSION LINE USING THIS INSULATOR | |
| RU2667510C2 (en) | Arrester with common pressure chambers, arrester-insulator, arrester screen and electric transmission line |