RU2563575C1

RU2563575C1 - Sf6-insulated device operated at low temperatures

Info

Publication number: RU2563575C1
Application number: RU2014116923/07A
Authority: RU
Inventors: Валентин Николаевич Борин; Михаил Викторович Лисов; Константин Иванович Серяков
Original assignee: Открытое Акционерное Общество Холдинговая Компания "Электрозавод" (Оао "Электрозавод")
Priority date: 2014-04-25
Filing date: 2014-04-25
Publication date: 2015-09-20

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: invention is related to core and dead-tank SF6-circuit breakers, measuring transformers, cells of gas-insulated switchgear (GIS) of indoor and outdoor design with air-SF6 inputs. The device includes a heater, a hollow insulator and tube inside the hollow insulator, the above insulator and tube are interconnected hermetically by their lower parts directly or by means of other components, at that the cavity formed between the tube and insulator is at least partially filled with electric insulating fluid. Convective motion of fluid ensures heat transfer from the heater to all elements of the device insulating construction thus preventing SF6 condensation and reduction in gas density. The cavity includes at least one partition and is limited by an elastic wall additionally. Introduction of partitions in the above cavity and placement of partitions in it promotes intensified convective motion and allows decrease in powerful heating.

EFFECT: reduced energy costs for maintenance of SF6 devices operability during winter time and increased operational reliability.

8 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим аппаратам высокого напряжения с элегазовой (шестифтористая сера - SF6) электрической изоляцией, в первую очередь к отдельно стоящим баковым и колонковым элегазовым выключателям, измерительным трансформаторам, ячейкам комплектных распределительных устройств (КРУЭ) внутренней и наружной установки с вводами воздух-элегаз.The invention relates to electrical engineering, in particular to high-voltage electrical apparatus with SF6 gas insulated (sulfur hexafluoride - SF6) electrical insulation, primarily to stand-alone tank and core SF6 circuit breakers, measuring transformers, switchgear cubicles of indoor and outdoor installation with air-gas inlets.

Широко известно применение жидких теплоносителей для обогрева и охлаждения зданий, транспортных средств. Известно применение жидких теплоносителей для подогрева элегазовых аппаратов, в частности его изоляторов [1]. Здесь в качестве такого теплоносителя выступает сам элегаз в его жидкой и газообразной формах. В этом баковом аппарате сжиженный элегаз на дне бака подогревается электронагревателем и испаряется. Пар поднимается вверх, в том числе в полые вводы, конденсируется на внутренних стенках аппарата, и сжиженный элегаз стекает вниз на дно бака. Тепло, которое получил элегаз при испарении, при конденсации он отдает стенкам и нагревает их. Устанавливается баланс между испаряющимся и конденсирующимся элегазом. Этим предотвращается дальнейшее увеличение количества конденсата и снижение плотности газа и вызванное этим ухудшение электроизоляционных и дугогасительных характеристик аппарата.It is widely known the use of liquid coolants for heating and cooling buildings, vehicles. It is known the use of liquid coolants for heating gas-insulated apparatus, in particular its insulators [1]. Here, the SF6 gas itself in its liquid and gaseous forms acts as such a coolant. In this tank apparatus, the liquefied gas at the bottom of the tank is heated by an electric heater and evaporates. The steam rises up, including into the hollow inlets, condenses on the inner walls of the apparatus, and the liquefied gas flows down to the bottom of the tank. The heat that the SF6 received during evaporation, during condensation, it gives up to the walls and heats them. A balance is established between evaporating and condensing gas. This prevents a further increase in the amount of condensate and a decrease in gas density and the resulting deterioration in the electrical insulating and arcing characteristics of the apparatus.

Недостатком такого аппарата является то, что для передачи тепла используется часть самого элегаза. Поэтому плотность оставшегося газа может оказаться ниже предельно допустимого уровня. и его работоспособность будет заблокирована. Особенно снизится надежность аппарата, если плотность элегаза в летнее время окажется близкой к нижнему пределу допустимого уровня.The disadvantage of this apparatus is that part of the gas itself is used to transfer heat. Therefore, the density of the remaining gas may be below the maximum permissible level. and its performance will be blocked. The reliability of the apparatus will especially decrease if the density of SF6 gas in the summer is close to the lower limit of the permissible level.

Наиболее близким к предлагаемому решению является элегазовый аппарат [2], содержащий полый изолятор, электронагреватель и дополнительный элемент, выполненный в виде трубы и/или перегородки. Указанные элементы образуют дополнительные каналы, выполняющие внутри вводов функции вытяжных труб для нагретого нагревателем газа. Этим усиливается его циркуляция, передача тепла от газа изолятору и нагрев последнего, чем предотвращается конденсация элегаза, снижение плотности его газовой фазы и ухудшение электроизоляционных и дугогасительных характеристик аппарата.Closest to the proposed solution is a gas-insulated apparatus [2] containing a hollow insulator, an electric heater and an additional element made in the form of a pipe and / or partition. These elements form additional channels that perform the functions of exhaust pipes for the gas heated by the heater inside the bushings. This enhances its circulation, heat transfer from the gas to the insulator and heating of the latter, which prevents the condensation of SF6 gas, the decrease in the density of its gas phase and the deterioration of the electrical insulating and arcing characteristics of the apparatus.

Недостаток такого решения заключается в том, что из текучих сред газ является не лучшим теплоносителем. Поэтому для предотвращения конденсации в удаленных от нагревателя местах газ вблизи нагревателя необходимо перегревать, что увеличивает расход энергии. Другим недостатком является то, что при наличии в изоляторе каких-либо иных устройств, например экранов во вводах в баковые выключатели, эти устройства могут препятствовать течению газа вблизи отдельных участков изолятора. Здесь может произойти конденсация элегаза, что приведет к снижению плотности газа. Это снижение будет меньше, чем в случае отсутствия указанных труб или перегородок. Тем не менее, в случае если плотность газа в летнее время окажется близкой к минимально допустимому уровню, такая конденсация в зимнее время, особенно при сильном ветре, может снизить надежность работы аппарата. В этом случае плотность газа может снизиться ниже допустимого уровня, что приведет аппарат к повреждению или в неработоспособное состояние вследствие его блокировки.The disadvantage of this solution is that gas is not the best heat transfer fluid. Therefore, to prevent condensation in places remote from the heater, the gas near the heater must be overheated, which increases energy consumption. Another disadvantage is that if there are any other devices in the insulator, for example, screens in the inputs to the tank switches, these devices can impede the flow of gas near individual sections of the insulator. Here, condensation of SF6 can occur, which will lead to a decrease in gas density. This reduction will be less than in the absence of these pipes or partitions. Nevertheless, if the gas density in the summer is close to the minimum acceptable level, such condensation in the winter, especially in strong winds, can reduce the reliability of the device. In this case, the gas density may drop below an acceptable level, which will lead to damage to the device or to an inoperable state due to its blocking.

Задачей изобретения является снижение затрат энергии на поддержание элегазовых аппаратов в зимнее время в работоспособном состоянии и повышение надежности их работы. Указанная задача решается тем, что в элегазовом аппарате для работы при низких температурах, включающем в себя нагреватель, полый изолятор и трубу внутри полого изолятора, указанные изолятор и труба герметично соединены между собой в своих нижних частях непосредственно или посредством других элементов, причем образовавшаяся полость между трубой и изолятором, по меньшей мере частично, заполнена электроизоляционной жидкостью. Указанная полость может включать в себя, по меньшей мере, одну перегородку. Указанная полость может быть дополнительно ограничена эластичной стенкой. Указанный выключатель может включать в себя дополнительную полость-компенсатор термического расширения жидкости. Указанный нагреватель может быть расположен в полости между изолятором и трубой.The objective of the invention is to reduce energy costs for maintaining SF6 apparatus in the winter in working condition and increase the reliability of their work. This problem is solved in that in a gas-insulated apparatus for operating at low temperatures, including a heater, a hollow insulator and a pipe inside a hollow insulator, said insulator and pipe are hermetically connected to each other in their lower parts directly or by means of other elements, and the cavity formed between the pipe and the insulator, at least partially, is filled with an insulating liquid. The specified cavity may include at least one partition. The specified cavity may be further limited by an elastic wall. The specified switch may include an additional cavity-compensator for thermal expansion of the liquid. The specified heater may be located in the cavity between the insulator and the pipe.

Полость, образованная изолятором и трубой и заполненная электроизоляционной жидкостью, позволяет повысить интенсивность передачи тепла изолятору и закрепленным на нем и соприкасающимся с открытым воздухом элементам конструкции, что в свою очередь позволяет снизить температуру и мощность нагревателя.The cavity formed by the insulator and the pipe and filled with an electrical insulating liquid allows to increase the intensity of heat transfer to the insulator and structural elements fixed on it and in contact with open air, which in turn reduces the temperature and power of the heater.

Передача тепла через жидкость непосредственно изолятору и закрепленным на нем и соприкасающимся с открытым воздухом элементам конструкции предотвращает возможность конденсации элегаза на отдельных участках их поверхностей и вызванное этим снижение плотности газа, что повышает надежность аппарата.The transfer of heat through the liquid directly to the insulator and to the structural elements fixed on it and in contact with open air prevents the possibility of condensation of SF6 gas in separate sections of their surfaces and the resulting decrease in gas density, which increases the reliability of the apparatus.

На фиг. 1 представлен подогреваемый баковый элегазовый выключатель с двумя вариантами жидкостного подогрева вводов, на фиг. 2 - подогреваемый колонковый элегазовый выключатель с жидкостным подогревом опорного изолятора и изолятора дугогасительной камеры.In FIG. 1 shows a heated tank gas-insulated switch with two options for liquid heating of bushings; in FIG. 2 - heated core gas-insulated switch with liquid heating of the supporting insulator and the insulator of the arcing chamber.

Баковый элегазовый выключатель (фиг. 1) нагревается с помощью электронагревателя 1. Его вводы содержат полые изоляторы 2. Внутри ввода расположена труба 3, выполненная из электроизоляционного материала. В полость 4 налита электроизоляционная жидкость 5. Помимо изолятора 2 и трубы 3 эта полость образована фланцем 6, на котором герметично закреплена труба 3. Фланец 6 герметично закреплен между нижним фланцем 7 изолятора 2 и фланцем 8 бака 9 выключателя. Верх полости 4 в левом вводе открыт и свободно соединяется с внутренними полостями ввода и бака выключателя. На верхнем фланце 10 изолятора 2 герметично закреплена крышка 11 ввода. Между крышкой 11 и трубой 3 имеется зазор. В крышке 11 выполнено отверстие 12 для заливки электроизоляционной жидкости, закрываемое пробкой 13. Крышка 11 одновременно является токоподводом для присоединения проводов воздушной линии. На внутренней стороне крышки закреплен токопровод 14, электрически соединенный с дугогасительным устройством 15 посредством контактных соединений 16. Опорные изоляторы дугогасительного устройства и механизм привода на фиг.1 не показаны. На внутренней стороне фланца 7 установлен экран 17.The gas-insulated gas circuit breaker (Fig. 1) is heated by means of an electric heater 1. Its inputs contain hollow insulators 2. Inside the input there is a pipe 3 made of insulating material. An insulating liquid 5 is poured into the cavity 4. In addition to the insulator 2 and the pipe 3, this cavity is formed by a flange 6 on which the pipe 3 is hermetically fixed. The flange 6 is hermetically fixed between the lower flange 7 of the insulator 2 and the flange 8 of the switch tank 9. The top of the cavity 4 in the left input is open and freely connected to the internal cavities of the input and the switch tank. On the upper flange 10 of the insulator 2 hermetically fixed cover 11 of the input. Between the cover 11 and the pipe 3 there is a gap. A hole 12 is made in the cover 11 for filling the insulating liquid, which is closed by the plug 13. The cover 11 is also a current supply for connecting the wires of the overhead line. On the inner side of the lid there is a conductor 14 fixed, electrically connected to the arcing device 15 by means of contact connections 16. The supporting insulators of the arcing device and the drive mechanism are not shown in FIG. A screen 17 is mounted on the inside of the flange 7.

Нагрев выключателя в зимних условиях производится следующим образом. При снижении температуры воздуха ниже заданного уровня включается ток в электронагревателе, охватывающем бак в его средней части. Нагреватель 1 нагревает те части бака 9, которые расположены непосредственно под ним. Остальные части бака, в том числе фланец 8, нагреваются за счет высокой теплопроводности металла, из которого изготовлен бак. Затем тепло передается фланцам 6 и 7. Часть поверхности фланца 6 является дном полости 4, и от этого дна тепло передается жидкости 5. Естественно-конвективное движение жидкости передает тепло изолятору 2 и трубе 3, предотвращая тем самым конденсацию элегаза на ней, в том числе на тех поверхностях, которые прикрыты экраном 17. От трубы 3 тепло передается газу во вводе, и поднимающийся из бака теплый газ дополнительно нагревается и в свою очередь нагревает крышку 11 и другие части ввода, не соприкасающиеся с жидкостью.Heating the switch in winter conditions is as follows. When the air temperature drops below a predetermined level, the current in the electric heater is turned on, covering the tank in its middle part. The heater 1 heats those parts of the tank 9 that are located directly below it. The remaining parts of the tank, including the flange 8, are heated due to the high thermal conductivity of the metal from which the tank is made. Then heat is transferred to the flanges 6 and 7. A part of the surface of the flange 6 is the bottom of the cavity 4, and heat is transferred from the bottom to the liquid 5. The naturally-convective movement of the liquid transfers heat to the insulator 2 and pipe 3, thereby preventing the condensation of SF6 gas on it, including on those surfaces that are covered by a screen 17. Heat is transferred from the pipe 3 to the gas in the inlet, and the warm gas rising from the tank is additionally heated and in turn heats the cover 11 and other parts of the inlet that are not in contact with the liquid.

В предложенном решении в сравнении с прототипом к обычному процессу передачи тепла во ввод, а именно: передача тепла от стенок бака элегазу, затем конвективный подъем нагретого элегаза во ввод, затем передача тепла от газа внутренним стенкам изолятора и крышки, добавляется второй - передача тепла от стенки бака к жидкости, перенос тепла конвективным движением жидкости с последующей его передачей от жидкости стенкам изолятора. Если выполнить на крышке выступы, опускающиеся в жидкость, то и в крышку тепло будет передаваться также и жидкостью. Причем коэффициенты теплопередачи по жидкости многократно превосходят соответствующие коэффициенты для газа. Действие этих двух процессов позволяет снизить перепад температур между баком и изолятором, что приведет к уменьшению потерь тепла в окружающий воздух и снижению необходимой мощности нагревателя. За экраном 17 практически отсутствует конвективное движение газа. Поэтому в прототипе в этом месте будет происходить частичная конденсация газа, что понизит плотность газа и ухудшит надежность аппарата в зимних условиях. В предложенном решении эти места прогреваются жидкостью, конденсации происходить не будет и надежность выключателя не снизится.In the proposed solution, in comparison with the prototype, to the usual process of transferring heat to the input, namely: transferring heat from the tank walls to the SF6 gas, then convectively raising the heated SF6 gas to the input, then transferring heat from the gas to the inner walls of the insulator and cover, the second is added - heat transfer from the walls of the tank to the liquid, heat transfer by convective motion of the liquid, followed by its transfer from the liquid to the walls of the insulator. If the protrusions descend into the liquid on the lid, then heat will also be transferred to the lid by the liquid. Moreover, the heat transfer coefficients for the liquid are many times higher than the corresponding coefficients for gas. The action of these two processes reduces the temperature difference between the tank and the insulator, which will lead to a decrease in heat loss to the ambient air and a decrease in the required heater power. Behind the screen 17 there is practically no convective gas movement. Therefore, in the prototype, partial condensation of gas will occur in this place, which will lower the gas density and degrade the reliability of the apparatus in winter conditions. In the proposed solution, these places are heated by liquid, condensation will not occur and the reliability of the circuit breaker will not decrease.

На правом вводе выключателя на фиг. 1 представлен другой вариант технического воплощения предложенного решения. Здесь на трубе 3 и токопроводе 14 герметично закреплена манжета 18, выполненная из эластичного материала, например резины. В этом случае между изолятором и трубой образуется замкнутая полость 4а, ограниченная также фланцами, крышкой и манжетой. Эта манжета представляет собой упомянутую дополнительную эластичную стенку. Кроме того, между изолятором 2 и трубой 3 размещено две перегородки 19, идущие в продольном направлении, но не доходящие до торцевых краев замкнутой полости 4а. Наличие манжеты 18 из эластичного материала позволяет полностью заполнять замкнутую полость 4а жидкостью, не беспокоясь о каких-либо неприятностях, связанных с термическим расширением жидкости. Это позволяет обеспечить соприкосновение жидкости со всей площадью поверхности крышки, а это в свою очередь повышает коэффициент теплопередачи к крышке и позволяет дополнительно снизить мощность нагревателя. Вследствие наличия перегородок 19 жидкость 5 приходит в циркуляционное движение, поднимаясь вверх в замкнутой полости с одной стороны от этих перегородок и опускаясь вниз с другой, как это показано стрелками на фиг. 1. Такое движение интенсифицирует теплопередачу и позволяет дополнительно снизить мощность нагрева.On the right input of the switch in FIG. 1 shows another embodiment of the technical embodiment of the proposed solution. Here, a cuff 18 made of an elastic material, for example rubber, is hermetically fixed on the pipe 3 and the current lead 14. In this case, a closed cavity 4a is formed between the insulator and the pipe, also limited by flanges, a cover, and a cuff. This cuff is the aforementioned additional elastic wall. In addition, between the insulator 2 and the pipe 3 there are two partitions 19 extending in the longitudinal direction, but not reaching the end edges of the closed cavity 4a. The presence of a cuff 18 of elastic material allows you to completely fill the closed cavity 4A with liquid, without worrying about any troubles associated with the thermal expansion of the liquid. This allows the liquid to come into contact with the entire surface area of the lid, and this in turn increases the heat transfer coefficient to the lid and further reduces the power of the heater. Due to the presence of the partitions 19, the liquid 5 comes into circulation, rising upward in a closed cavity on one side of these partitions and falling down on the other, as shown by the arrows in FIG. 1. Such a movement intensifies heat transfer and further reduces heating power.

На фиг. 2 показан колонковый элегазовый выключатель, в котором тепло вверх передается жидкостью. В выключателе два изолятора поставлены один на другой. Нижний изолятор 20 является опорным, верхний 21 заключает в себя дугогасительное устройство 22. Изолятор 20 герметично армирован фланцами 23 и 24. На этих же фланцах и внутри изолятора также герметично закреплена электроизоляционная труба 25. Аналогично изолятор 21 заключен между фланцами 26 и 27 и имеет внутри себя трубу 28. Дугогасительное устройство электрически присоединено к токоподводам 29 и 30. Первый располагается между фланцами 24 и 26 изоляторов, второй является одновременно крышкой аппарата. Во фланцах 24, 26 и 27, а также в токоподводах 29 и 30 выполнены сквозные отверстия 31, обеспечивающие свободный проход в полости 32 и 33 между изоляторами и трубами. Над токоподводом 30 размещена полость 34 для компенсации термического расширения жидкости. Эта полость вместе с полостями 32 и 33 посредством отверстий 31 образуют единую полость, заполненную электроизоляционной жидкостью. Причем входящая в нее полость 32 образована изолятором 20 и электроизоляционной трубой 25, герметично соединенными между собой посредством фланца 23. В нижней части полости 32 размещен трубчатый электронагреватель 35 (герметизированный токоподвод к нагревателю на фиг. 2 не показан). Под фланцем 23 размещена нижняя металлическая часть 36 корпуса колонкового выключателя, который герметично соединен с верхней частью посредством фланца 37. Внутри нижней части 36 размещен рычаг 38, насаженный на вал управления 39, с помощью которых производится управление дугогасительным устройством 22 посредством электроизоляционной тяги 40. Необходимая для предотвращения конденсации мощность определяется не только минимально допустимой температурой, но и степенью равномерности ее распределения. Вариант, показанный на фиг.2, позволяет повысить эту равномерность за счет того, что поток тепла идет в две стороны от нагревателя 35. Относительно равномерный нагрев нижней части 36 корпуса достигается за счет высокой теплопроводности металла. Равномерный нагрев верхней части аппарата достигается за счет высокой интенсивности передачи тепла вверх при конвективном движении жидкости. Равномерность такого нагрева лучше, чем в случае, когда нагреватель размещался бы на нижней металлической части корпуса. Однако если изолятор и труба, обладающие малой, в сравнении с металлом, теплопроводностью, непосредственно соединены в своих нижних частях, то место их соединения станет препятствием распространению тепла в нижнюю часть аппарата. В этом случае для равномерности нагрева на нижней части аппарата необходимо размещать второй нагреватель (такой вариант на фиг. 2 не показан).In FIG. 2 shows a core gas-insulated switch in which heat is transferred upward by a liquid. In the switch, two insulators are placed one on top of the other. The lower insulator 20 is a support, the upper 21 includes an arcing device 22. The insulator 20 is hermetically reinforced by flanges 23 and 24. On the same flanges and inside the insulator an insulating pipe 25 is also hermetically fixed. Similarly, insulator 21 is enclosed between flanges 26 and 27 and has inside the pipe 28. The arcing device is electrically connected to the current leads 29 and 30. The first is located between the flanges 24 and 26 of the insulators, the second is at the same time the cover of the device. In the flanges 24, 26 and 27, as well as in the current leads 29 and 30, through holes 31 are made, providing free passage in the cavity 32 and 33 between the insulators and the pipes. A cavity 34 is placed above the current lead 30 to compensate for the thermal expansion of the liquid. This cavity together with the cavities 32 and 33 through the holes 31 form a single cavity filled with an insulating liquid. Moreover, the cavity 32 entering into it is formed by an insulator 20 and an electric insulating pipe 25, hermetically connected to each other by means of a flange 23. A tubular electric heater 35 is placed in the lower part of the cavity 32 (the sealed current supply to the heater in Fig. 2 is not shown). Under the flange 23 is placed the lower metal part 36 of the core switch housing, which is hermetically connected to the upper part by means of the flange 37. Inside the lower part 36 there is a lever 38 mounted on the control shaft 39, by means of which the arcing device 22 is controlled by means of an electrical insulating rod 40. Required To prevent condensation, the power is determined not only by the minimum allowable temperature, but also by the degree of uniformity of its distribution. The variant shown in figure 2, allows to increase this uniformity due to the fact that the heat flow goes in two directions from the heater 35. Relatively uniform heating of the lower part 36 of the housing is achieved due to the high thermal conductivity of the metal. Uniform heating of the upper part of the apparatus is achieved due to the high intensity of heat transfer upward with convective fluid motion. The uniformity of such heating is better than when the heater would be located on the lower metal part of the housing. However, if the insulator and the pipe, which have low thermal conductivity compared to metal, are directly connected in their lower parts, then their connection will become an obstacle to the spread of heat to the lower part of the apparatus. In this case, for uniform heating on the bottom of the apparatus, it is necessary to place a second heater (this option is not shown in Fig. 2).

Эффективность передачи тепла по жидкости можно повысить, если ввести перегородку между восходящими и нисходящими потоками жидкости. Это может быть дополнительная труба. На фиг. 2 представлен вариант, когда эти трубы 41 имеют форму многогранной призмы с поперечным сечением в виде многоугольника. Эти трубы вставлены внутрь изоляторов 20 и 21 и охватывают трубы 25 и 28. Соответственно, отверстия во фланцах 24 и 26 и токоподводе 29 размещаются напротив вершин и середин сторон многоугольника. Восходящий поток будет двигаться по внутренней стороне перегородки, а нисходящий - по внешней. В этом случае выигрыш в снижении мощности нагрева достигается не только за счет более интенсивного конвективного движения жидкости. Восходящий поток нагрет сильнее нисходящего, и он определяет температуру стенок труб 25 и 28, на которых надо предотвращать конденсацию элегаза. Поэтому внутренняя стенка изоляторов 20 и 21 может иметь температуру ниже температуры конденсации элегаза. Соответственно, отдача тепла изоляторами окружающему воздуху снизится, и снизится требуемая мощность нагрева.The efficiency of heat transfer through a liquid can be improved by introducing a partition between ascending and descending flows of liquid. This may be an additional pipe. In FIG. 2 shows an embodiment when these tubes 41 have the shape of a polyhedral prism with a cross section in the form of a polygon. These pipes are inserted inside the insulators 20 and 21 and cover the pipes 25 and 28. Accordingly, the holes in the flanges 24 and 26 and the current lead 29 are located opposite the vertices and midpoints of the sides of the polygon. The upward flow will move along the inner side of the partition, and the downward will move along the outer. In this case, the gain in lowering the heating power is achieved not only due to a more intense convective fluid motion. The upward flow is heated more strongly than the downward flow, and it determines the temperature of the walls of pipes 25 and 28, on which the condensation of SF6 gas must be prevented. Therefore, the inner wall of insulators 20 and 21 may have a temperature lower than the condensation temperature of the SF6 gas. Accordingly, the heat transfer by the insulators to the surrounding air will decrease, and the required heating power will decrease.

Таким образом, применение изоляционных конструкций с двойными стенками и с заполнением промежутка между ними электроизоляционной жидкостью позволяет создать элегазовый аппарат, в котором в зимних условиях предотвращается конденсация элегаза при пониженных, в сравнении с прототипом, затратах энергии на подогрев. Омывание теплонесущей жидкостью всех внутренних частей электроизоляционных конструкций исключает их локальное переохлаждение и локальную конденсацию на них элегаза, что повышает надежность аппарата. Размещение перегородок и нагревателя в жидком теплоносителе позволяет дополнительно снизить затраты энергии. Дополнительное введение эластичных стенок и полостей-компенсаторов термического расширения жидкости повышает надежность работы аппарата с жидким теплоносителем. Другим достоинством данного решения является возможность его применения для нагрева колонковых выключателей. В этом случае у выключателей, заполняемых чистым элегазом, может быть повышена отключающая способность за счет повышения давления газа. В выключателях, работающих на смеси элегаза с иными газами, смесь может быть заменена на чистый элегаз, что снизит эксплуатационные расходы и повысит надежность выключателей.Thus, the use of insulating structures with double walls and filling the gap between them with an insulating liquid allows you to create a gas-insulated apparatus in which the condensation of gas is prevented in winter at lower energy costs for heating compared to the prototype. Washing with a heat-carrying fluid of all internal parts of electrical insulating structures eliminates their local supercooling and local condensation of SF6 gas on them, which increases the reliability of the apparatus. The placement of partitions and a heater in a liquid coolant can further reduce energy costs. The additional introduction of elastic walls and cavities-compensators for thermal expansion of the liquid increases the reliability of the apparatus with a liquid coolant. Another advantage of this solution is the possibility of its application for heating core switches. In this case, circuit breakers filled with pure SF6 gas can have a higher breaking capacity due to increased gas pressure. In circuit breakers operating on a mixture of SF6 gas and other gases, the mixture can be replaced with pure SF6 gas, which will reduce operating costs and increase the reliability of circuit breakers.

Источники информацииInformation sources

1. В.В. Курицын, Ю.В. Торопчин, Ю.В. Петровский, B.C. Чемерис. «Перспективы применения баковых элегазовых выключателей», Электротехника, 1990, №10, стр. 13-16.1. V.V. Kuritsyn, Yu.V. Toropchin, Yu.V. Petrovsky, B.C. Chemeris. “Prospects for the use of tank SF6 circuit breakers”, Electrical Engineering, 1990, No. 10, pp. 13-16.

2. Патент RU №2438205, кл. Н01Н 33/56, 33/02, опубл. 27.12.2011.2. Patent RU No. 2438205, cl. H01H 33/56, 33/02, publ. 12/27/2011.

Claims

1. The gas-insulated apparatus for operating at low temperatures, including a heater, a hollow insulator and a pipe inside the hollow insulator, characterized in that the insulator and the pipe are hermetically connected to each other in their lower parts directly or by means of other elements, the cavity formed between the pipe and the insulator is at least partially filled with electrical insulating fluid.

2. SF6 apparatus for operating at low temperatures according to claim 1, characterized in that the cavity includes at least one partition.

3. The gas-insulated apparatus for operating at low temperatures according to claim 1 or 2, characterized in that the cavity is further limited by an elastic wall.

4. SF6 apparatus for operation at low temperatures according to claim 1 or 2, characterized in that it includes an additional cavity-compensator for thermal expansion of the liquid.

5. The gas-insulated apparatus for operating at low temperatures according to claim 1, characterized in that the heater is located in the cavity between the insulator and the pipe.

6. SF6 apparatus for operating at low temperatures according to claim 5, characterized in that said cavity includes at least one partition.

7. The gas-insulated apparatus for operating at low temperatures according to claim 5 or 6, characterized in that said cavity is further limited by an elastic wall.

8. The gas-insulated apparatus for operating at low temperatures according to claim 5 or 6, characterized in that it includes an additional cavity-compensator for thermal expansion of the liquid.