RU2666361C2

RU2666361C2 - Open arrester with outlet oblique section

Info

Publication number: RU2666361C2
Application number: RU2016140507A
Authority: RU
Inventors: Евгений Юрьевич Енькин; Георгий Викторович Подпоркин
Original assignee: Акционерное общество "НПО "Стример"
Priority date: 2016-10-14
Filing date: 2016-10-14
Publication date: 2018-09-07
Also published as: RU2016140507A

Abstract

FIELD: electricity.SUBSTANCE: invention relates to the discharger by using a dielectric material with formation of discharge chambers inside the discharger and contains discharge electrodes, included in the discharge chamber with formation in it of discharge gap between the electrodes, and the output channel connecting discharge chamber with the outer surface of the discharger. The end of wall of the output channel from one of the sides on the perimeter of the hole, forming output channel, is closer to the discharge chamber along the midline of the output channel than the end of wall of the output channel on the opposite side of the perimeter of hole, forming output channel, due to which oblique section of output channel is formed.EFFECT: discharge arc upon exiting the channel output deviates from the direction of the output channel, as a result, discharge arcs from different chambers pass in different places, which prevents interfusion of this discharge arcs into one.7 cl, 3 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам защиты электрооборудования, в том числе линий электропередач, с помощью разрядников.The present invention relates to electrical engineering, in particular to devices for protecting electrical equipment, including power lines, using arresters.

Уровень техникиState of the art

Из международной заявки WO 2010082861 известен разрядник, содержащий разрядные камеры, выполненные из диэлектрического материала, в которых установлены электроды с образованием разрядных промежутков. Разрядные камеры содержат выходные каналы, соединяющие разрядные промежутки с наружной поверхностью разрядника. Разрядные камеры размещены рядом друг с другом и последовательно соединены.From the international application WO 2010082861, a spark gap is known comprising discharge chambers made of dielectric material in which electrodes are installed to form discharge gaps. The discharge chambers contain output channels connecting the discharge gaps to the outer surface of the arrester. The discharge chambers are placed next to each other and connected in series.

При подаче на электроды разрядных камер импульса перенапряжения в разрядных камерах последовательно пробиваются разрядные промежутки и образуются разрядные дуги. Дуги нагревают воздух около себя и, как результат, в разрядных камерах поднимается давление, которое способствует выносу разрядных дуг по выходному каналу наружу из разрядных камер, где разрядные дуги затем охлаждаются и гасятся.When an overvoltage pulse is applied to the electrodes of the discharge chambers, the discharge gaps break through successively in the discharge chambers and discharge arcs are formed. The arcs heat the air around them and, as a result, the pressure in the discharge chambers rises, which helps to carry the discharge arcs through the outlet channel out of the discharge chambers, where the discharge arcs are then cooled and quenched.

Вследствие разбиения разрядного промежутка на несколько последовательно соединенных разрядных промежутков величина перенапряжения для каждой отдельной разрядной камеры оказывается меньше прикладываемого к разряднику перенапряжения в число, соответствующее количеству разрядных камер. Благодаря этому упрощается гашение дуг после окончания импульса перенапряжения, а также снижаются требования по механической и электрической прочности к материалам, которые используются при изготовлении разрядных камер и разрядника в целом.Due to the partition of the discharge gap into several series-connected discharge gaps, the magnitude of the overvoltage for each individual discharge chamber is less than the overvoltage applied to the arrester in the number corresponding to the number of discharge chambers. Due to this, arc extinction after the end of the overvoltage pulse is simplified, and the requirements for mechanical and electrical strength to materials used in the manufacture of discharge chambers and arrester as a whole are reduced.

В то же время при проектировании и изготовлении таких разрядников необходимо учитывать пространственные факторы для предотвращения слияния отдельных разрядных дуг в одну, поскольку в таком случае будут теряться преимущества вышеописанного разрядника. С целью предотвращения такого слияния разрядные камеры могут разноситься вдоль разрядника на безопасные расстояния, однако это увеличивает размеры разрядника, что ухудшает свойства разрядника и не всегда допустимо.At the same time, when designing and manufacturing such arresters, it is necessary to take into account spatial factors to prevent the merging of individual discharge arcs into one, since in this case the advantages of the above described arrester will be lost. In order to prevent such a confluence, the discharge chambers can be carried along the arrester to safe distances, however, this increases the size of the arrester, which affects the properties of the arrester and is not always acceptable.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей настоящего изобретения является создание такой разрядной камеры, которая при объединении с подобными или другими разрядными камерами в разрядник с последовательными разрядными промежутками предотвращала объединение отдельных разрядных дуг из разрядных камер в одну. При этом необходимо предотвратить увеличение размеров разрядника, то есть разрядник должен иметь размеры не более, чем если бы он был составлен из разрядных камер, не содержащих средств для предотвращения слияния разрядных дуг.The present invention is the creation of such a discharge chamber, which, when combined with similar or other discharge chambers into an arrester with consecutive discharge gaps, prevented the combination of individual discharge arcs from the discharge chambers into one. In this case, it is necessary to prevent an increase in the size of the arrester, that is, the arrester should have a size of no more than if it was composed of discharge chambers that do not contain means to prevent the merging of the discharge arcs.

Задача настоящего изобретения решается с помощью разрядника, выполненного с использованием диэлектрического материала с формированием разрядной камеры внутри разрядника и содержащего разрядные электроды, выходящие в разрядную камеру с образованием в ней разрядного промежутка между электродами, и выходной канал, соединяющий разрядную камеру с наружной поверхностью разрядника.The objective of the present invention is solved with the help of a spark gap made using dielectric material with the formation of a discharge chamber inside the spark gap and containing discharge electrodes entering the discharge chamber with the formation of a discharge gap between the electrodes in it and an output channel connecting the discharge chamber to the outer surface of the spark gap.

Отличительным признаком настоящего изобретения является то, что окончание стенки выходного канала с одной из сторон по периметру отверстия, образующего выходной канал, находится ближе к разрядной камере (в т.ч. к электродам и разрядному промежутку) вдоль средней линии выходного канала, чем окончание стенки выходного канала с противоположной стороны периметра отверстия, образующего выходной канал. В предпочтительном варианте поверхность снаружи разрядника, на которую выходит выходной канал, расположена под углом от 85 до 30° (т.е. под наклоном, не перпендикулярно) к средней линии выходного канала или имеет нелинейную форму.A distinctive feature of the present invention is that the end of the wall of the outlet channel on one side along the perimeter of the hole forming the outlet channel is closer to the discharge chamber (including the electrodes and the discharge gap) along the midline of the outlet channel than the end of the wall the output channel on the opposite side of the perimeter of the hole forming the output channel. In a preferred embodiment, the surface outside the arrester to which the outlet channel extends is located at an angle of 85 to 30 ° (i.e., inclined, not perpendicular) to the midline of the outlet channel or has a non-linear shape.

В преимущественном варианте выполнения изобретения разрядник включает в себя несколько разрядных камер, электроды которых соединены и/или выходят в две соседние разрядные камеры с образованием последовательно соединенных разрядных промежутков. В предпочтительном варианте выполнения разрядника направления, в которых между окончаниями противоположных стенок выходного канала вдоль средней линий выходных каналов из двух или более разрядных камер предусмотрены наибольшие расстояния, направлены в разные стороны, преимущественно в секторах ±45°, или ±30°, или ±15° относительно перпендикуляра к линии разрядника, вдоль которой размещены разрядные камеры (электроды). В другом предпочтительном варианте расстояния между окончаниями противоположных стенок выходного канала вдоль средней линий выходных каналов различаются для двух или более выходных каналов.In an advantageous embodiment of the invention, the arrester includes several discharge chambers, the electrodes of which are connected and / or exit into two adjacent discharge chambers with the formation of series-connected discharge gaps. In a preferred embodiment, the arrester has directions in which the greatest distances are provided between the ends of the opposite walls of the output channel along the midline of the output channels from two or more discharge chambers, directed in different directions, mainly in sectors ± 45 °, or ± 30 °, or ± 15 ° relative to the perpendicular to the line of the spark gap, along which the discharge chambers (electrodes) are placed. In another preferred embodiment, the distances between the ends of the opposite walls of the output channel along the midline of the output channels differ for two or more output channels.

Задача настоящего изобретения может решаться с помощью изолятора-разрядника и экрана-разрядника, которые содержат в своем составе разрядник в соответствии с одним или более вышеописанным вариантом.The objective of the present invention can be solved by using an insulator-arrester and a shield-arrester, which contain a spark gap in accordance with one or more of the above option.

Технический результат настоящего изобретения заключается в том, что разрядная дуга при выходе из выходного канала в соответствии с вышеописанными вариантами отклоняется от направления выходного канала (его средней линии) и, как следствие, распространяется в направлении, отличающемся от направления распространения разрядной дуги из соседней разрядной камеры. В результате этого разрядные дуги из разных каналов проходят в разных местах и не имеют соприкосновений, что исключает слияние этих разрядных дуг в одну. При этом размеры разрядника не увеличиваются, так как объединение разрядных дуг предотвращается за счет формы выходных отверстий выходных каналов разрядных камер.The technical result of the present invention lies in the fact that the discharge arc when exiting the output channel in accordance with the above options deviates from the direction of the output channel (its midline) and, as a result, propagates in a direction different from the direction of propagation of the discharge arc from an adjacent discharge chamber . As a result of this, the discharge arcs from different channels pass in different places and have no contact, which excludes the merging of these discharge arcs into one. In this case, the dimensions of the arrester do not increase, since the union of the discharge arcs is prevented due to the shape of the outlet openings of the outlet channels of the discharge chambers.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг. 1 показан разрядник в соответствии с настоящим изобретением с одной разрядной камерой.In FIG. 1 shows a spark gap in accordance with the present invention with a single discharge chamber.

На фиг. 2 показан разрядник в соответствии с настоящим изобретением с одной разрядной камерой в разрезе.In FIG. 2 shows a spark gap in accordance with the present invention with a single discharge chamber in section.

На фиг. 3 показан разрядник в соответствии с настоящим изобретением с несколькими последовательно соединенными разрядными камерами.In FIG. 3 shows a spark gap in accordance with the present invention with several discharge chambers connected in series.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

На фиг. 1 показан пример выполнения разрядника с одной разрядной камерой. Разрядник 1 изготовлен с использованием диэлектрического материала, например силиконовой резины или другого полимерного, органического или неорганического материала. Внутри разрядника 1, в диэлектрическом материале, как показано на фиг. 2, размещены разрядные электроды 2, которые в данном варианте выполнения изобретения, показанном на фиг. 1 и 2, также выходят из разрядника 1 для соединения с другими разрядными камерами или проводниками, подводящими перенапряжение к разряднику. Электроды 2 входят в разрядную камеру, расположенную внутри разрядника 1, и образуют в ней разрядный промежуток 8, показанный на фиг. 2, между электродами 1. Разрядник также имеет выходной канал 4, соединяющий объем разрядной камеры, в котором расположен разрядный промежуток 8, с наружной поверхностью разрядника. Выходной канал 4 ограничен выходной втулкой 3, присоединенной к разряднику 1.In FIG. 1 shows an example implementation of a spark gap with a single discharge chamber. Arrester 1 is made using a dielectric material, for example silicone rubber or other polymeric, organic or inorganic material. Inside the arrester 1, in the dielectric material, as shown in FIG. 2, the discharge electrodes 2, which in this embodiment of the invention shown in FIG. 1 and 2 also exit the arrester 1 for connection with other discharge chambers or conductors supplying overvoltage to the arrester. The electrodes 2 enter the discharge chamber located inside the spark gap 1 and form a discharge gap 8 in it, shown in FIG. 2, between the electrodes 1. The arrester also has an output channel 4, connecting the volume of the discharge chamber, in which the discharge gap 8 is located, with the outer surface of the arrester. The output channel 4 is limited by the output sleeve 3 connected to the spark gap 1.

В соответствии с изобретением окончание стенки выходного канала с одной из сторон по периметру отверстия, образующего выходной канал, находится ближе к разрядной камере (разрядному промежутку) вдоль средней линии выходного канала, чем окончание части стенки выходного канала с противоположной стороны периметра отверстия, образующего выходной канал. В вариантах, показанных на фиг. 1 и 2, это реализуется с помощью срезов 5 (фиг. 1) и 6 (фиг. 2) выходной втулки 3, под наклоном (т.е. под углом от 85° до 30°, а не перпендикулярно) к ее продольной средней линии (средней линии канала). Срезы 5 и 6, показанные на фиг. 1 и 2, наклонены в разных направлениях в целях демонстрации возможности различного направления выхлопа 9 из разрядной камеры за счет того, что разность между окончаниями каналов имеет максимальное значение в разных направлениях.In accordance with the invention, the end of the wall of the outlet channel on one side along the perimeter of the hole forming the outlet channel is closer to the discharge chamber (discharge gap) along the midline of the outlet channel than the end of the wall portion of the outlet channel on the opposite side of the perimeter of the hole forming the outlet channel . In the embodiments shown in FIG. 1 and 2, this is realized using sections 5 (Fig. 1) and 6 (Fig. 2) of the output sleeve 3, at an angle (i.e., at an angle from 85 ° to 30 °, and not perpendicularly) to its longitudinal average line (midline of the channel). Sections 5 and 6 shown in FIG. 1 and 2, are inclined in different directions in order to demonstrate the possibility of different directions of the exhaust 9 from the discharge chamber due to the fact that the difference between the ends of the channels has a maximum value in different directions.

Благодаря наклонному срезу стенка канала на разных участках вдоль периметра образующей канал фигуры (на фиг. 1 и 2 это окружность) имеет разную длину. В разрезе разрядника на фиг. 2 можно увидеть, что эта разность представляет собой отрезок 7. Благодаря этому отрезку, на котором одна часть стенки есть, а противоположная отсутствует, и удается отклонить выхлоп разряда 9 в сторону. Происходит это следующим образом.Due to the inclined cut, the channel wall in different sections along the perimeter of the channel-forming figure (in Figs. 1 and 2, this is a circle) has a different length. In the context of the arrester in FIG. 2, you can see that this difference is a segment 7. Thanks to this segment, on which one part of the wall is, but the opposite is absent, it is possible to deflect the discharge exhaust 9 to the side. It happens as follows.

Когда разрядная дуга, образовавшаяся в разрядной камере 1 в разрядном промежутке 8 между электродами 2, под действием давления, повышенного в результате нагрева дугой воздуха в разрядной камере, перемещается по выходному каналу 4 наружу разрядника 1, при выходе из выходного канала 4 начинает отклоняться в сторону от средней линии канала, так как одна из стенок канала заканчивается раньше по направлению к выходу из канала, чем другая, и давление разрядной дуги на одну из стенок канала (участок 7) перестает компенсироваться давлением на другую, в отличие от того, как это происходит внутри канала 4.When the discharge arc formed in the discharge chamber 1 in the discharge gap 8 between the electrodes 2, moves under the influence of the pressure increased by heating the air in the discharge chamber through the outlet channel 4 to the outside of the spark gap 1, when it leaves the outlet channel 4 it starts to deviate to the side from the middle line of the channel, since one of the walls of the channel ends earlier towards the exit from the channel than the other, and the pressure of the discharge arc on one of the walls of the channel (section 7) ceases to be compensated by pressure on the other, Unlike that, as occurs inside the channel 4.

Под стенкой канала в данном случае понимается одна из сторон общей стенки канала. Соответственно, сравнение положений окончаний канала осуществляется для двух противоположных частей канала, проходящих вдоль него и для простоты понимания называемых стенками. Эти стенки могут быть выделены объективно благодаря особенностям строения канала, при которых в нем можно найти углы между стенками в том случае, если форма отверстия, образующего канал, является, например, прямоугольной, квадратной, ромбической, параллелепипедной, треугольной или формой, образованной пересечением двух или более кривых.In this case, the channel wall is understood as one of the sides of the common channel wall. Accordingly, the comparison of the positions of the ends of the channel is carried out for two opposite parts of the channel passing along it and for ease of understanding called walls. These walls can be distinguished objectively due to the structural features of the channel, in which the angles between the walls can be found in it if the shape of the hole that forms the channel is, for example, rectangular, square, rhombic, parallelepiped, triangular or formed by the intersection of two or more curves.

В другом варианте, когда стенка канала не имеет углов и образована гладкой поверхностью, как, например, в том случае, когда форма отверстия, образующего канал, является круглой, эллиптической или другой формой, образованной пересечением прямых или кривых с закруглениями, части стенки могут быть выделены лишь воображаемо, например, по таким факторам, как расположение окончания выходного канала по отношению к разрядной камере и/или средней линии канала. В целях настоящего изобретения имеет смысл выделение тех частей стенки, окончание которых по отношению к разрядной камере различается (предпочтительно максимально).In another embodiment, when the channel wall does not have corners and is formed by a smooth surface, as, for example, when the shape of the hole forming the channel is round, elliptical, or other shape formed by the intersection of straight lines or curves with curves, parts of the wall can be highlighted only imaginatively, for example, by factors such as the location of the end of the output channel with respect to the discharge chamber and / or the midline of the channel. For the purposes of the present invention, it makes sense to isolate those parts of the wall whose end with respect to the discharge chamber is different (preferably maximum).

Эти части стенки могут быть воображаемо или с помощью нанесенных на стенку линий отделены друг от друга по линиям, проходящим вдоль канала в тех местах, где окончания стенки находятся на одинаковом расстоянии от разрядной камеры, или образуемых пересечением плоскостью или поверхностью, проходящей через среднюю линию и/или линии, проходящие вдоль канала в тех местах, где окончания стенки находятся на одинаковом расстоянии от разрядной камеры, так, что окончания разделенных (воображаемо или линиями) частей стенок находятся на разных (предпочтительно максимально разных) расстояниях от разрядной камеры. Таки части стенки сами по себе могут называться стенками канала.These parts of the wall can be imagined or using lines applied to the wall separated from each other by lines running along the channel in those places where the ends of the wall are at the same distance from the discharge chamber, or formed by the intersection of a plane or surface passing through the middle line and / or lines running along the channel in those places where the ends of the walls are at the same distance from the discharge chamber, so that the ends of the separated (imagined or lines) parts of the walls are on different (pre sim ilar maximally different) distances from the discharge chamber. Such parts of the wall themselves may be called channel walls.

Величина отклонения разрядной дуги («выхлопа») на выходе из канала от средней линии (направления) канала зависит от величины разности расстояния, на котором окончания стенок канала отстоят от разрядной камеры, и площади той стенки, окончание которой находится дальше, на том участке, на котором другая стенка уже закончилась. Этот участок может ограничиваться линией, плоскостью или поверхностью, проходящей через окончание короткой стенки и, например, среднюю линию канала (перпендикулярно средней линии).The deviation of the discharge arc (“exhaust”) at the exit from the channel from the midline (direction) of the channel depends on the difference in the distance at which the ends of the channel walls are separated from the discharge chamber, and the area of the wall whose end is located farther, in that section on which the other wall has already ended. This section may be limited by a line, plane or surface passing through the end of the short wall and, for example, the midline of the channel (perpendicular to the midline).

В том случае, если канал оканчивается на одинаковом расстоянии от разрядной камеры для всех частей стенки, отклонения разрядной дуги от средней линии (направления канала) не будет - так происходит в разрядниках из уровня техники. При окончании стенок канала на разных расстояниях от разрядной камеры разрядная дуга при выходе из канала будет отклоняться. В том случае, если разрядные камеры с такими разными каналами будут расположены рядом, их разрядные дуги (выхлопы) будут распространяться в разных направлениях - одна вдоль средней линии канала, другая под углом - и объединение разрядных дуг происходить не будет, как это было бы для разрядника из уровня техники, в котором разрядные дуги перемещаются в одном и том же направлении.In the event that the channel ends at the same distance from the discharge chamber for all parts of the wall, there will be no deviation of the discharge arc from the midline (channel direction) - this is the case in the arresters from the prior art. At the end of the channel walls at different distances from the discharge chamber, the discharge arc will deviate when leaving the channel. In the event that the discharge chambers with such different channels are located nearby, their discharge arcs (exhausts) will propagate in different directions - one along the center line of the channel, the other at an angle - and the union of the discharge arcs will not occur, as would be the case for a spark gap of the prior art in which the discharge arcs move in the same direction.

Предполагается, что разрядные камеры в случае разрядника, содержащего несколько разрядных камер, соединены последовательно и их выходные каналы располагаются параллельно или веерообразно - в этом случае достигаются наименьшие размеры такого разрядника. Если бы каналы из разрядных камер были направлены в разные стороны, то разрядные дуги также выходили бы из них в разных направлениях, однако при этом размеры разрядника увеличились бы, поскольку расположение выходных каналов под углом требует большего места. Таким образом, при условии неувеличения размеров разрядника (а именно такое условие стоит в задаче изобретения) отклонение разрядных дуг возможно только за счет разности расположения окончаний стенок выходного канала, так как выходные каналы должны быть параллельны.It is assumed that the discharge chambers in the case of a spark gap containing several discharge chambers are connected in series and their output channels are parallel or fan-shaped - in this case, the smallest dimensions of such a spark gap are achieved. If the channels from the discharge chambers were directed in different directions, the discharge arcs would also exit from them in different directions, however, the size of the arrester would increase, since the location of the output channels at an angle requires more space. Thus, provided that the size of the arrester is not increased (namely, such a condition is in the task of the invention), the deflection of the discharge arcs is possible only due to the difference in the location of the ends of the walls of the output channel, since the output channels must be parallel.

Измерение расстояния до конца стенок выходного канала осуществляется от разрядной камеры. При этом необходимо отметить, что такие измерения должны осуществляться от точки входа (выхода) средней линии выходного канала в (из) разрядную камеру, поскольку при других способах измерений может получиться так, что расстояния от разрядной камеры до конца стенок выходного канала различаются, но концы стенок при этом находятся на одной линии или плоскости или поверхности, перпендикулярной средней линии канала - такое возможно, например, если канал расположен с наклоном к поверхности разрядной камеры, из которой он выходит, а расстояние меряется от точек соединения стенок канала с поверхностью разрядной камеры.The distance to the end of the walls of the output channel is measured from the discharge chamber. It should be noted that such measurements should be carried out from the entry (exit) point of the middle line of the output channel to (from) the discharge chamber, since with other measurement methods it may turn out that the distances from the discharge chamber to the end of the walls of the output channel differ, but the ends the walls are on the same line or plane or surface perpendicular to the midline of the channel - this is possible, for example, if the channel is inclined to the surface of the discharge chamber from which it exits, and the distance is It is separated from the points of connection of the channel walls with the surface of the discharge chamber.

Несмотря на то, что настоящее изобретение в основном предназначено для использования в разряднике, имеющем несколько последовательно соединенных разрядных камер, оно также может использоваться и в разряднике, имеющем одну разрядную камеру. Такой разрядник, во-первых, может использоваться для соединения с другими разрядниками с целью формирования разрядника с несколькими последовательно соединенными разрядными камерами, а во-вторых, может использоваться сам по себе в таких приложениях, где требуется отклонение разрядной дуги от направления выходного канала (его средней линии). Такие приложения могут быть, например, в электротехнических устройствах с плотной компоновкой, не позволяющей разместить разрядник так, чтобы выходной канал выходил прямо в свободное пространство, а только лишь под углом к такому положению - в таких случаях отклонение направления распространения разрядной дуги после выхода из канала позволит удовлетворить как требования по компоновке устройства, так и требования по электробезопасности.Despite the fact that the present invention is mainly intended for use in a spark gap having several discharge chambers connected in series, it can also be used in a spark gap having one discharge chamber. Such a spark gap, firstly, can be used to connect with other spark gap to form a spark gap with several series-connected discharge chambers, and secondly, it can be used by itself in such applications where the discharge arc deviates from the direction of the output channel (its midline). Such applications can be, for example, in electrical devices with a tight layout that does not allow the arrester to be placed so that the output channel goes directly into free space, but only at an angle to this position - in such cases, the deviation of the propagation direction of the discharge arc after exiting the channel will satisfy both the requirements for the layout of the device and the requirements for electrical safety.

Разность в расстоянии между окончаниями стенок и разрядной камерой может быть обеспечена разными способам, из которых предпочтительными являются выполнение поверхность снаружи разрядника, на которую выходит выходной канал, с наклоном к средней линии выходного канала, или с нелинейной формой. Выполнение наклонных поверхностей около выходов каналов показано на фиг. 3The difference in the distance between the ends of the walls and the discharge chamber can be provided in different ways, of which it is preferable to make the surface outside the arrester, on which the output channel extends, with an inclination to the middle line of the output channel, or with a non-linear shape. The implementation of inclined surfaces near the channel exits is shown in FIG. 3

В показанном на фиг. 3 варианте разрядник включает в себя несколько разрядных камер, выполненных внутри диэлектрического тела 10. Электроды разрядных камер могут быть соединены, например, в том случае, если электродами соединяются отдельные разрядные камеры. В другом варианте электроды могут выходить в две соседние разрядные камеры, например, в том случае, если разрядник формируется размещением электродов в диэлектрике 10 с отделением от поверхности слоем диэлектрика, в котором выполнены выходные каналы 11 от разрядной камеры между электродами наружу диэлектрика. Общим для всех этих вариантов реализации является то, что такой разрядник формируется с образованием последовательно соединенных разрядных промежутков.As shown in FIG. In the embodiment 3, the arrester includes several discharge chambers made inside the dielectric body 10. The electrodes of the discharge chambers can be connected, for example, if separate discharge chambers are connected by electrodes. In another embodiment, the electrodes can exit into two adjacent discharge chambers, for example, if the arrester is formed by placing the electrodes in the dielectric 10 with a dielectric layer separating from the surface, in which the output channels 11 are formed from the discharge chamber between the electrodes to the outside of the dielectric. Common to all these implementation options is that such a spark gap is formed with the formation of series-connected discharge gaps.

В таких разрядниках реализация преимуществ настоящего изобретения возможна двумя способами. Во-первых, направления, в которых между окончаниями противоположных стенок выходного канала вдоль средней линий выходных каналов из двух или более разрядных камер предусмотрены наибольшие расстояния, могут быть направлены в разные стороны, преимущественно в секторах ±45°, или ±30°, или ±15° относительно перпендикуляра к линии разрядника, вдоль которой размещены разрядные камеры (электроды). Во вторых, расстояния между окончаниями противоположных стенок выходного канала вдоль средней линий выходных каналов могут различаться для двух или более выходных каналов. В обоих этих случаях направления перемещения разрядной дуги вне выходного канала будут различаться для разрядных камер, выходные каналы которых имеют такие отличия.In such arresters, the advantages of the present invention are realized in two ways. Firstly, the directions in which the greatest distances are provided between the ends of the opposite walls of the output channel along the midline of the output channels from two or more discharge chambers can be directed in different directions, mainly in the sectors ± 45 °, or ± 30 °, or ± 15 ° relative to the perpendicular to the line of the spark gap, along which the discharge chambers (electrodes) are placed. Secondly, the distances between the ends of the opposite walls of the output channel along the midline of the output channels may vary for two or more output channels. In both of these cases, the directions of movement of the discharge arc outside the output channel will differ for the discharge chambers, the output channels of which have such differences.

В предпочтительном варианте осуществления направления распространения разрядной дуги после ее выхода из выходного канала различаются для соседних разрядных камер. Этому варианту выполнения соответствует в том числе разрядник, показанный на фиг. 3 - выходы соседних каналов 11 имеют поверхности 12 и 13, наклоненные в разные стороны. Благодаря этому направления распространения разрядной дуги различаются не только для отдаленных друг от друга разрядных камер, но и соседних, предотвращается образование общей дуги и для соседних камер. Это особенно важно по той причине, что разрядные дуги наиболее склонны сливаться в одну как раз у соседних разрядных камер.In a preferred embodiment, the propagation directions of the discharge arc after it leaves the output channel are different for adjacent discharge chambers. This embodiment also includes the arrester shown in FIG. 3 - outputs of adjacent channels 11 have surfaces 12 and 13, inclined in different directions. Due to this, the directions of propagation of the discharge arc differ not only for the discharge chambers that are distant from each other, but also for the neighboring ones; the formation of a common arc for neighboring chambers is also prevented. This is especially important for the reason that the discharge arcs are most likely to merge into one just at the neighboring discharge chambers.

Разрядники в любом из описанных в настоящей заявке вариантов могут использоваться в составе изолятора-разрядника, описанного, например, в международных заявках WO 2009120114 и WO 2010082861. В частности, разрядник может быть установлен на изоляторе на его изоляционном теле, в том числе на ребрах изоляционного тела, или других разрядниках, или защищаемых элементах электрической техники, как это описано в патентах RU 2107963, RU 2299508, RU 2470430, RU 111342, RU 142989. Кроме того, разрядники в любом из описанных в настоящей заявке вариантов могут использоваться в составе экрана-разрядника, различные варианты выполнения которого можно найти в международных заявках WO 2015167359 и WO 2015167360.Arrester in any of the options described in this application can be used as part of an insulator-arrester, described, for example, in international applications WO 2009120114 and WO 2010082861. In particular, the arrester can be installed on the insulator on its insulating body, including on the insulating fins body, or other arresters, or protected elements of electrical equipment, as described in patents RU 2107963, RU 2299508, RU 2470430, RU 111342, RU 142989. In addition, arresters in any of the options described in this application can be used as part of a screen on-arrester, various embodiments of which can be found in international applications WO 2015167359 and WO 2015167360.

Указанные изоляторы-разрядники и экраны разрядники, так же как и разрядники в соответствии с настоящим изобретением, сами по себе могут использоваться для защиты от грозовых перенапряжений линий электропередачи или другого электрооборудования. Использование изолятора-разрядника позволяет исключить размещение разрядников в дополнение к обычным изоляторам. Использованием экрана-разрядника устраняет необходимость в дополнительных разрядниках или изоляторах-разрядниках при их установке вместо обычных экранов, защищающих электрооборудование от коронных разрядов.Said surge arresters and screens, as well as surge arresters in accordance with the present invention, can themselves be used for protection against lightning surges of power lines or other electrical equipment. The use of an insulator-arrester eliminates the placement of arresters in addition to conventional insulators. The use of a surge arrester eliminates the need for additional arrester or insulator arrester when installing them instead of conventional screens that protect electrical equipment from corona discharges.

Разрядники в соответствии с настоящим изобретением могут иметь множество модификаций. Например, из отдельных разрядников может быть собрана колонка разрядников с параллельным подключением электрических сопротивлений (постоянных или нелинейных, например, варисторов), как это описано в патенте RU 2191454. Электроды разрядников могут иметь различную форму: пластина, стержень, шарообразная, со срезами, полостями, выступами или углублениями - в любых вариантах и комбинациях, описанных в таких документах, как WO 2009120114, WO 2010082861, RU 109925, RU 111359, RU 136928, ЕА 201400927.Arrester in accordance with the present invention can have many modifications. For example, a column of arresters with parallel connection of electrical resistances (constant or non-linear, for example, varistors) can be assembled from separate arresters, as described in patent RU 2191454. The electrodes of arresters can have various shapes: a plate, a rod, spherical, with sections, cavities , protrusions or recesses - in any variants and combinations described in such documents as WO 2009120114, WO 2010082861, RU 109925, RU 111359, RU 136928, EA 201400927.

Разрядные промежутки также могут быть реализованы в различных вариантах и комбинациях: расходящимися, с выступами или углублениями, с разделителями и/или пластинами, направляющими элементами, разделителями, щелями и т.п. При реализации настоящего изобретения могут быть реализованы разрядные камеры с любыми формами, элементами, размерами и их соотношениями, а также различными наполнителями (такими как вода и другие), описанными в патентах RU 2457592, RU 2510651, RU 2521771, RU 111719 и публикациях ЕА 201300448 и ЕА 201401106. Некоторые или все разрядные камеры могут быть усилены с помощью силовых оболочек, как это описано в патенте ЕА 016980, или снабжены напорными камерами, обеспечивающими дополнительные условия для выноса разрядных дуг из разрядных камер.The discharge gaps can also be implemented in various versions and combinations: diverging, with protrusions or recesses, with dividers and / or plates, guiding elements, dividers, slots, etc. When implementing the present invention can be implemented discharge chambers with any shapes, elements, sizes and their ratios, as well as various fillers (such as water and others) described in patents RU 2457592, RU 2510651, RU 2521771, RU 111719 and publications EA 201300448 and EA 201401106. Some or all of the discharge chambers can be amplified using power shells, as described in patent EA 016980, or equipped with pressure chambers, providing additional conditions for the removal of the discharge arcs from the discharge chambers.

Разрядные камеры могут быть выполнены отдельными изделиями, которые могут затем соединяться и при необходимости регулироваться, как это описано в патентах RU 2548169 и RU 2549361. В других вариантах разрядные камеры могут образовываться путем размещения промежуточных электродов в едином для нескольких разрядных камер диэлектрическом элементе, как это описано в таких документах, как RU 2535197, WO 2009120114 и WO 2010082861.The discharge chambers can be made of separate products, which can then be connected and, if necessary, adjusted, as described in patents RU 2548169 and RU 2549361. In other embodiments, discharge chambers can be formed by placing intermediate electrodes in a dielectric element common to several discharge chambers, as described in documents such as RU 2535197, WO 2009120114 and WO 2010082861.

Описанные варианты модификации разрядников представлены в целях создания представления о возможностях гибкого использования настоящего изобретения и не предназначены для ограничения его сущности и объема охраны, которые определяются последующей формулой изобретения.The described modifications of the arresters are presented in order to create an idea of the flexible use of the present invention and are not intended to limit its nature and scope of protection, which are determined by the following claims.

Claims

1. The arrester made using dielectric material with the formation of a discharge chamber inside the arrester and containing discharge electrodes that exit into the discharge chamber with the formation of a discharge gap between the electrodes in it and an output channel connecting the discharge chamber to the outer surface of the arrester, characterized in that the end the walls of the outlet channel on one side along the perimeter of the hole forming the outlet channel is closer to the discharge chamber along the midline of the outlet channel than the walls of the outlet channel on the opposite side of the perimeter of the hole forming the outlet channel.

2. The arrester according to claim 1, characterized in that the surface outside the arrester to which the outlet channel extends is located at an angle of 85 to 30 ° to the midline of the outlet channel and / or has a non-linear shape.

3. The arrester according to claim 1, characterized in that the arrester includes several discharge chambers, the electrodes of which are connected and / or exit into two adjacent discharge chambers with the formation of series-connected discharge gaps.

4. The arrester according to claim 3, characterized in that the directions in which the greatest distances are provided between the ends of the opposite walls of the output channel along the middle lines of the output channels from two or more discharge chambers are directed in different directions, mainly in sectors ± 45 °, or ± 30 °, or ± 15 ° relative to the perpendicular to the line of the spark gap, along which the discharge chambers (electrodes) are placed.

5. The arrester according to claim 3, characterized in that the distances between the ends of the opposite walls of the output channel along the midline of the output channels differ for two or more output channels.

6. An insulator-arrester, which is an insulator for attaching a wire or other elements of electrical installations to the support of a power line or other elements of electrical installations, characterized in that it comprises an arrester in accordance with one or more of clauses 1-5.

7. Screen-arrester, which is a screen to protect the power line or other electrical installations from corona discharge, characterized in that it contains a spark gap in accordance with one or more points of paragraphs. 1-5.