RU2771244C2 - Dielectric element of long-spark arrester, lightning-proof arrester and power line with such an arrester - Google Patents
Dielectric element of long-spark arrester, lightning-proof arrester and power line with such an arrester Download PDFInfo
- Publication number
- RU2771244C2 RU2771244C2 RU2018118033A RU2018118033A RU2771244C2 RU 2771244 C2 RU2771244 C2 RU 2771244C2 RU 2018118033 A RU2018118033 A RU 2018118033A RU 2018118033 A RU2018118033 A RU 2018118033A RU 2771244 C2 RU2771244 C2 RU 2771244C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dielectric element
- dielectric
- arrester
- rod electrode
- electrodes
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T4/00—Overvoltage arresters using spark gaps
- H01T4/02—Details
Landscapes
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs
Настоящее изобретение относится к устройствам и их элементам для защиты электрического оборудования и других объектов от молниевых разрядов, в частности, к грозозащитному разряднику, который может применяться для защиты линий электропередач.The present invention relates to devices and their elements for the protection of electrical equipment and other objects from lightning discharges, in particular, to a lightning arrester that can be used to protect power lines.
Предшествующий уровень техникиPrior Art
Из патента RU 2121741 известен длинно-искровой (также возможен термин длинноискровой) грозозащитный разрядник, содержащий продолговатый диэлектрический элемент, выполненный из твердого диэлектрика, стержневой электрод, установленный внутри диэлектрического элемента, концевые электроды, один из которых, называемый первым основным электродом, соединен со стержневым электродом, и второй основной электрод, расположенный на наружной поверхности диэлектрического элемента в его средней части. В соответствии с указанным патентом разрядник может быть выполнен прямолинейном или изогнутом в виде.From patent RU 2121741, a long-spark (the term is also possible long-spark) lightning arrester is known, containing an elongated dielectric element made of a solid dielectric, a rod electrode installed inside the dielectric element, end electrodes, one of which, called the first main electrode, is connected to the rod electrode, and the second main electrode located on the outer surface of the dielectric element in its middle part. In accordance with the mentioned patent, the spark gap can be made in a straight or curved form.
Вследствие того, что диэлектрический элемент выполнен из твердого диэлектрика, при изготовлении такого разрядника необходимо до установки на место эксплуатации учитывать установочные размеры, поскольку изменение конфигурации такого разрядника, например, его изгибание после изготовления непосредственно на месте установки, невозможно - диэлектрический элемент будет сохранять ту форму, которая была придана в процессе изготовления, и при попытке деформации будет разрушаться.Due to the fact that the dielectric element is made of a solid dielectric, in the manufacture of such a spark gap, it is necessary to take into account the installation dimensions before installation at the site of operation, since changing the configuration of such a spark gap, for example, bending it after manufacturing directly at the installation site, is impossible - the dielectric element will retain that shape , which was attached during the manufacturing process, and when trying to deform it will collapse.
Учет установочных размеров на стадии изготовления разрядника весьма затруднен ввиду того, что эти размеры могут значительно варьироваться, причем различия между установочными размерами в некоторых случаях могут быть минимальными. Следовательно, оборудование, применяемое при изготовлении разрядника, должно обеспечивать возможность изготовления разрядников с множеством типоразмеров и форм, а это приводит к значительным финансовым затратам на такое универсальное оборудование, а также к необходимости повышения квалификации персонала и росту трудозатрат.It is very difficult to take into account the mounting dimensions at the stage of manufacturing the arrester, because these dimensions can vary significantly, and the differences between the mounting dimensions in some cases can be minimal. Therefore, the equipment used in the manufacture of the arrester should provide the possibility of manufacturing arresters with a variety of sizes and shapes, and this leads to significant financial costs for such universal equipment, as well as to the need to improve the skills of personnel and increase labor costs.
Другим вариантом обеспечения возможности установки разрядников на места эксплуатации с различающимися размерами является применение устройств, обеспечивающих согласование размеров и формы разрядника с требованиями по размеру и форме места установки. Применение таких устройств повышает сложность и стоимость разрядника, снижает его надежность и требует больших трудозатрат при транспортировке и установке такого разрядника.Another option for ensuring the possibility of installing arresters at operating sites with different sizes is the use of devices that ensure that the dimensions and shape of the arrester match the requirements for the size and shape of the installation site. The use of such devices increases the complexity and cost of the arrester, reduces its reliability and requires a lot of labor during transportation and installation of such a spark gap.
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Задачей настоящего изобретения является обеспечение возможности изменения формы (конфигурации) грозозащитного разрядника с целью упрощения изготовления и установки разрядника в месте эксплуатации независимо от установочных размеров. Дополнительными задачами настоящего изобретения является обеспечение фиксации формы (конфигурации) разрядника и снижение разрядного напряжения.The objective of the present invention is to provide the possibility of changing the shape (configuration) of the lightning arrester in order to simplify the manufacture and installation of the arrester at the place of operation, regardless of the installation dimensions. Additional objectives of the present invention is to ensure the fixation of the shape (configuration) of the arrester and reduce the discharge voltage.
Задача настоящего изобретения решается с помощью диэлектрического элемента для разрядника. Диэлектрический элемент выполнен с использованием диэлектрика с возможностью механического соединения, по меньшей мере, с двумя основными электродами и содержащий внутри себя, по меньшей мере, один стержневой электрод. Отличительным признаком изобретения является то, что диэлектрический элемент выполнен изгибаемым.The problem of the present invention is solved by using a dielectric element for the spark gap. The dielectric element is made using a dielectric with the possibility of mechanical connection with at least two main electrodes and containing at least one rod electrode inside. A distinctive feature of the invention is that the dielectric element is made bendable.
Коэффициент жесткости изгиба диэлектрического элемента (разрядника) в преимущественном варианте осуществления составляет не более 20 кН/м, 15 кН/м, 10 кН/м, 5 кН/м 2,5 кН/м или 1 кН/м, предпочтительно не более 900 Н/м, 800 Н/м, 700 Н/м, 600 Н/м, 500 Н/м, 400 Н/м, 300 Н/м, 200 Н/м или 100 Н/м. Кроме того, коэффициент жесткости изгиба диэлектрического элемента (разрядника) предпочтительно составляет не менее 1 Н/м, 10 Н/м, 25 Н/м, 50 Н/м, 75 Н/м, 100 Н/м, 200 Н/м, 300 Н/м, 400 Н/м, 500 Н/м или 1000 Н/м. В одном из вариантов осуществления диэлектрический элемент выполнен с обеспечением фиксации формы.The bending stiffness coefficient of the dielectric element (arrester) in the preferred embodiment is not more than 20 kN/m, 15 kN/m, 10 kN/m, 5 kN/m 2.5 kN/m or 1 kN/m, preferably not more than 900 N/m, 800 N/m, 700 N/m, 600 N/m, 500 N/m, 400 N/m, 300 N/m, 200 N/m or 100 N/m. In addition, the bending stiffness coefficient of the dielectric element (arrester) is preferably not less than 1 N/m, 10 N/m, 25 N/m, 50 N/m, 75 N/m, 100 N/m, 200 N/m, 300 N/m, 400 N/m, 500 N/m or 1000 N/m. In one embodiment, the implementation of the dielectric element is designed to provide shape fixation.
В преимущественном варианте осуществления диэлектрический элемент выполнен с использованием эластичного диэлектрика. Кроме того, диэлектрический элемент может быть выполнен с использованием пластичного диэлектрика. Такие диэлектрики могут включать в себя полиэтилен, резина, поливинилхлорид, полипропилен, полиуретан и им подобные материалы.In an advantageous embodiment, the dielectric element is made using an elastic dielectric. In addition, the dielectric element can be made using a plastic dielectric. Such dielectrics may include polyethylene, rubber, polyvinyl chloride, polypropylene, polyurethane, and the like.
В предпочтительном варианте, по меньшей мере, один стержневой электрод выполнен с использованием эластичного и/или пластичного металла, такого как железо, медь, алюминий и им подобные сплавы и металлы. По меньшей мере, один стержневой электрод преимущественно с выполнен с использованием металла, обладающего меньшей эластичностью и/или пластичностью, чем диэлектрик. Указанный стержневой электрод может быть отделен от поверхности диэлектрического элемента слоем диэлектрика. В одном из вариантов стержневой электрод может быть размещен с возможностью соединения с одним из основных электродов.In a preferred embodiment, at least one rod electrode is made using an elastic and/or ductile metal such as iron, copper, aluminum and similar alloys and metals. At least one rod electrode is advantageously made using a metal having less elasticity and/or ductility than the dielectric. Said rod electrode may be separated from the surface of the dielectric element by a dielectric layer. In one embodiment, the rod electrode may be placed with the possibility of connection with one of the main electrodes.
В одном из вариантов осуществления диэлектрический элемент выполнен с возможностью механического соединения с двумя или более промежуточными электродами между основными электродами.In one embodiment, the dielectric element is mechanically coupled to two or more intermediate electrodes between the main electrodes.
Задача настоящего изобретения также решается с помощью грозозащитного разрядника, включающего в себя диэлектрический элемент и, по меньшей мере, два основных электрода, механически связанных с диэлектрическим элементом. Отличительным признаком изобретения является то, что диэлектрический элемент выполнен по одному из вышеописанных вариантов.The problem of the present invention is also solved by using a lightning arrester, which includes a dielectric element and at least two main electrodes mechanically connected to the dielectric element. A distinctive feature of the invention is that the dielectric element is made according to one of the above options.
Задача настоящего изобретения решается также с помощью линии электропередачи, включающей в себя опоры с изоляторами, по меньшей мере, один находящийся под электрическим напряжением провод, связанный с изоляторами посредством крепежных устройств, и, по меньшей мере, один грозозащитный разрядник. Разрядник включает в себя диэлектрический элемент и, по меньшей мере, два основных электрода, механически связанных с диэлектрическим элементом. По меньшей мере, один основной электрод устройства непосредственно или через искровой разрядный промежуток соединен с проводом, а, по меньшей мере, один другой основной электрод непосредственно или через искровой разрядный промежуток соединен с опорой или другим элементом линии электропередачи, соединенными с землей. Отличительным признаком этой линии является то, что диэлектрический элемент выполнен по одному из вышеописанных вариантов.The object of the present invention is also solved by means of a transmission line, including supports with insulators, at least one electrically energized wire connected to the insulators by means of fasteners, and at least one lightning arrester. The spark gap includes a dielectric element and at least two main electrodes mechanically connected to the dielectric element. At least one main electrode of the device is directly or through a spark discharge gap connected to the wire, and at least one other main electrode is connected directly or through a spark discharge gap to a support or other element of the power line connected to the ground. A distinctive feature of this line is that the dielectric element is made according to one of the options described above.
Как для грозозащитного разрядника, так и для линии электропередачи, по меньшей мере, один основной электрод может иметь электрический контакт со стержневым электродом, а на диэлектрическом элементе между основными электродами могут быть расположены два или более промежуточных электрода.For both a lightning arrester and a power line, at least one main electrode may be in electrical contact with the rod electrode, and two or more intermediate electrodes may be located on the dielectric element between the main electrodes.
Благодаря настоящему изобретения удается обеспечить такой технический результат, как возможность изменения формы (конфигурации) изготовленного грозозащитного разрядника (диэлектрического элемента) монтажником вручную или с помощью переносных приспособлений, а значит, и упростить процессы изготовления и установки разрядника в месте эксплуатации, обеспечив независимость размеров разрядники при изготовлении от установочных размеров. Дополнительными техническими результатами настоящего изобретения является обеспечение возможности фиксации формы разрядника и снижение разрядного напряжения.Thanks to the present invention, it is possible to provide such a technical result as the possibility of changing the shape (configuration) of the manufactured lightning arrester (dielectric element) by the installer manually or using portable devices, and therefore simplify the manufacturing and installation of the arrester at the place of operation, ensuring independence of the dimensions of the arrester when manufacturing from installation dimensions. Additional technical results of the present invention are the possibility of fixing the shape of the spark gap and reducing the discharge voltage.
Дополнительным техническим результатом является повышение скорости начала разряда и снижение воздействия перенапряжения на электрооборудование и разрядник, а также снижение импульсного воздействия на электрооборудование при окончании разряда. Это также повышает надежность и срок службы разрядника ввиду снижения разрушающего воздействия на разрядник разрядных токов, по нему протекающих, так как теперь он может изгибаться и не будет разрушаться, что происходило бы при изготовлении разрядника из негибких, хрупких, твердых и т.п. материалов. Кроме того, технический результат также заключается в обеспечении возможности регулирования формы разрядного импульса и подбора подходящей формы для конкретных видов электрооборудования путем выбора механических свойств (в частности, жесткости изгиба) материалов, с использованием которых выполнен разрядник (диэлектрический элемент).An additional technical result is an increase in the rate of the start of the discharge and a decrease in the effect of overvoltage on the electrical equipment and the arrester, as well as a decrease in the impulse effect on the electrical equipment at the end of the discharge. This also increases the reliability and service life of the arrester due to the reduction of the destructive effect on the arrester of the discharge currents flowing through it, since now it can bend and will not collapse, which would occur when the arrester was made from inflexible, brittle, hard, etc. materials. In addition, the technical result also consists in providing the possibility of regulating the shape of the discharge pulse and selecting the appropriate shape for specific types of electrical equipment by choosing the mechanical properties (in particular, bending stiffness) of the materials used to make the arrester (dielectric element).
Перечень фигур чертежейList of drawing figures
На фиг. 1 показан пример разрядника в соответствии с настоящим изобретением.In FIG. 1 shows an example of a spark gap according to the present invention.
На фиг. 2 показан вариант установки для определения коэффициента жесткости изгиба диэлектрического элемента разрядника в исходном состоянии.In FIG. 2 shows an installation option for determining the bending stiffness coefficient of the dielectric element of the arrester in the initial state.
На фиг. 3 показан вариант установки для определения коэффициента жесткости изгиба диэлектрического элемента разрядника в состоянии приложенного усилия изгиба.In FIG. 3 shows an installation option for determining the bending stiffness coefficient of the dielectric element of the arrester in the state of applied bending force.
Сведения, подтверждающие возможность осуществление изобретенияInformation confirming the possibility of carrying out the invention
Грозозащитный разрядник в соответствии с настоящим изобретением на фиг. 1 включает в себя диэлектрический элемент 1 и, по меньшей мере, два основных электрода 2 и 3, механически связанных с диэлектрическим элементом 1. Внутри диэлектрического элемента 1 расположен стержневой электрод (на фигуре не показан).Lightning arrester in accordance with the present invention in Fig. 1 includes a
Диэлектрический элемент (также может называться как изоляционное тело), выполненный с использованием диэлектрика (диэлектрического материала), предпочтительно имеет продолговатую форму, например, круглого сечения или другого подходящего типа сечения. Это обеспечивает возможность механического соединения диэлектрического элемента с основными электродами и промежуточными электродами, например, путем надевания трубчатых частей электродов или кольцеобразных электродов на диэлектрический элемент. Сечения диэлектрического элемента и электродов могут совпадать, но также могут и различаться - могут использоваться электроды с сечениями, отличающимися от круглых. Закрепление электродов может выполняться и другими известными из уровня техники способами, например, путем захвата выступов диэлектрического элемента или пропускания через его отверстия крепежных деталей.A dielectric member (also referred to as an insulating body) made using a dielectric (dielectric material) preferably has an elongated shape, such as a circular section or other suitable type of section. This makes it possible to mechanically connect the dielectric element to the main electrodes and the intermediate electrodes, for example by slipping the tubular parts of the electrodes or the annular electrodes onto the dielectric element. The cross sections of the dielectric element and the electrodes may coincide, but they may also differ - electrodes with cross sections that differ from round ones can be used. The fastening of the electrodes can also be carried out by other methods known from the prior art, for example, by gripping the protrusions of the dielectric element or passing fasteners through its holes.
Диэлектрик, с использованием которого выполнен диэлектрический элемент, преимущественно должен быть устойчивым к воздействию электрических разрядов, которые развиваются на поверхности диэлектрического элемента под действием молниевых перенапряжений. Диэлектрический элемент в соответствии с настоящим изобретением также может использоваться в разрядниках, предназначенных не для грозозащиты, а для защиты от других перенапряжений, например, промышленного характера.The dielectric with which the dielectric element is made should preferably be resistant to the effects of electric discharges that develop on the surface of the dielectric element under the action of lightning overvoltages. The dielectric element in accordance with the present invention can also be used in arresters intended not for lightning protection, but for protection against other overvoltages, for example, of an industrial nature.
Основными электродами называются электроды, которые выполнены с обеспечением возможности установления непосредственного электрического контакта с защищаемым объектом, которым может быть элемент электроустановки или линии электропередачи, а также любой другой металлический предмет, либо с обеспечением возможности установления разрядного промежутка между основным электродом и защищаемым объектом.The main electrodes are called electrodes, which are made with the possibility of establishing direct electrical contact with the protected object, which can be an element of an electrical installation or power lines, as well as any other metal object, or with the possibility of establishing a discharge gap between the main electrode and the protected object.
Один основной электрод предпочтительно устанавливается на конце диэлектрического элемента (и тогда он может также называться концевым электродом), а второй электрод может устанавливаться на другом конце диэлектрического элемента или же в любой его части, например, в средней части диэлектрического элемента.One main electrode is preferably positioned at the end of the dielectric element (in which case it may also be referred to as an end electrode), and the second electrode may be positioned at the other end of the dielectric element or in any part of it, for example, in the middle part of the dielectric element.
Стержневой электрод предназначен для снижения разрядного напряжения, создавая условия для развития поверхностного электрического разряда за счет емкостной связи с поверхностью диэлектрического элемента. Даже в том случае, когда стержневой электрод не электрически не соединен с одними из основных электродов, он может приобретать потенциал, близкий к потенциалу основного электрода за счет емкостной связи. Помимо улучшения электрических свойств разрядника стержневой электрод может также обеспечивать необходимые механические свойства разрядника.The rod electrode is designed to reduce the discharge voltage, creating conditions for the development of a surface electric discharge due to capacitive coupling with the surface of the dielectric element. Even when the rod electrode is not electrically connected to one of the main electrodes, it can acquire a potential close to the potential of the main electrode due to capacitive coupling. In addition to improving the electrical properties of the arrester, the rod electrode can also provide the necessary mechanical properties of the arrester.
На диэлектрическом элементе между основными электродами могут быть установлены промежуточные электроды преимущественно с взаимным смещением, по меньшей мере, вдоль продольной оси диэлектрического элемента. Благодаря наличию промежуточных электродов длина разрядных промежутков между электродами уменьшается и между промежуточными электродами, а также между соседними промежуточными и основными электродами может формироваться электрический разряд при относительно низком электрическом напряжении (по сравнению с большими разрядными промежутками, например, при отсутствии промежуточных электродов). Это происходит потому, что разрядное напряжение делится между разрядными промежутками в обратной зависимости от расстояния между электродами.On the dielectric element between the main electrodes, intermediate electrodes can be installed, preferably with mutual displacement, at least along the longitudinal axis of the dielectric element. Due to the presence of intermediate electrodes, the length of the discharge gaps between the electrodes decreases and between the intermediate electrodes, as well as between adjacent intermediate and main electrodes, an electric discharge can be formed at a relatively low electrical voltage (compared to large discharge gaps, for example, in the absence of intermediate electrodes). This is because the discharge voltage is divided between the discharge gaps in inverse proportion to the distance between the electrodes.
Если бы промежуточные электроды отсутствовали, то разряд, сформировавшийся между основными электродами, образовал бы самоподдерживающуюся электрическую дугу ввиду высокого напряжения, прилагаемого к одному разрядному промежутку, для гашения которой необходимо отключать напряжение, передаваемое линией электропередачи. А поскольку разрядный промежуток с помощью промежуточных электродов делится на несколько разрядных промежутков, то разрядная дуга не является самоподдерживающейся и самостоятельно гасится при снижении разрядного напряжения.If there were no intermediate electrodes, then the discharge formed between the main electrodes would form a self-sustaining electric arc due to the high voltage applied to one discharge gap, to extinguish which it is necessary to turn off the voltage transmitted by the power line. And since the discharge gap is divided into several discharge gaps with the help of intermediate electrodes, the discharge arc is not self-sustaining and is extinguished independently when the discharge voltage decreases.
Для того чтобы обеспечить возможность установки разрядника на местах эксплуатации с любыми установочными размерами (преимущественно не превышающими или незначительно превышающими размер самого разрядника) без необходимости изготовления разрядников с заданными для конкретных мест эксплуатации размеров и без необходимости применения устройств, обеспечивающих согласование размеров и формы разрядника с требованиями по размеру и форме места установки, в соответствии с настоящим изобретением часть разрядника или весь разрядник предлагается выполнить изгибаемым, для чего диэлектрический элемент выполняется изгибаемым, то есть с использованием гибких материалов (диэлектрических и/или металлических).In order to ensure the possibility of installing the arrester at the places of operation with any installation dimensions (mainly not exceeding or slightly exceeding the size of the arrester itself) without the need to manufacture arresters with dimensions specified for specific places of operation and without the need to use devices that ensure the coordination of the dimensions and shape of the arrester with the requirements according to the size and shape of the installation site, in accordance with the present invention, part of the arrester or the entire arrester is proposed to be made bendable, for which the dielectric element is made bendable, that is, using flexible materials (dielectric and/or metal).
Изгибаемость в контексте настоящего изобретения понимается как возможность осуществить изгиб разрядника после завершения изготовления без его разрушения или ухудшения эксплуатационных свойств. Если разрядник изготовлен с использованием материалов, не обладающих свойствами пластичности или эластичности, например, таких как закаленная сталь (которая может использоваться для изготовления стержней диэлектрического элемента разрядника) или твердые диэлектрики фарфор или керамика, то при попытке изогнуть такой разрядник его элементы могут разрушиться ввиду хрупкости или неспособности деформироваться.Flexibility in the context of the present invention is understood as the ability to bend the arrester after completion of manufacture without destroying it or degrading its performance properties. If the arrester is made using materials that do not have the properties of plasticity or elasticity, for example, such as hardened steel (which can be used to make the rods of the dielectric element of the arrester) or hard dielectrics porcelain or ceramics, then when trying to bend such an arrester, its elements may be destroyed due to brittleness or inability to deform.
Под твердостью обычно понимается способность сопротивляться проникновению в него другого объекта, а это значит, что у твердого материала имеются сильные межмолекулярные связи, в связи с чем будет наблюдаться пониженная способность к изгибанию ввиду того, что при изгибе на одной из сторон объекта происходит сжатие материала, что может быть представлено как укорочение межмолекулярных связей, а с другой стороны объекта происходит расширение материала, что может быть представлено как удлинение межмолекулярных связей. В том случае, когда межмолекулярные связи сильные (что соответствует твердому материалу), удлинение или укорочение этих связей будет затруднено и способность к изгибу будет пониженная (другими словами, будет повышенная жесткость изгиба). Низкая изгибаемость твердых материалов обычно проявляется, например, в хрупкости, ломкости или других отрицательных свойствах разрядника.Hardness is usually understood as the ability to resist the penetration of another object into it, which means that a solid material has strong intermolecular bonds, and therefore there will be a reduced bending ability due to the fact that when bending on one side of the object, compression of the material occurs, which can be represented as a shortening of intermolecular bonds, and on the other side of the object, an expansion of the material occurs, which can be represented as an elongation of intermolecular bonds. In the case where intermolecular bonds are strong (corresponding to a solid material), elongation or shortening of these bonds will be difficult and the bending ability will be reduced (in other words, there will be increased bending stiffness). The low bendability of solid materials usually manifests itself, for example, in brittleness, brittleness, or other negative properties of the arrester.
Изгибаемость разрядника (диэлектрического элемента) может быть обеспечена несколькими способами. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения для обеспечения изгибаемости диэлектрического элемента (разрядника) диэлектрический элемент может быть выполнен с использованием эластичного и/или пластичного диэлектрика, такого как полиэтилен, резина, поливинилхлорид, полипропилен, полиуретан и им подобные материалы. Эластичность представляет собой способность к обратимой деформации и характерна для некоторых видов полимеров (также может называться упругостью). Пластичностью называют способность материала получать большие остаточные деформации без разрушения материала. Пластичностью и/или эластичностью могут обладать некоторые полимеры и некоторые металлы, такие как железо, медь, алюминий и им подобные сплавы и металлы.Flexibility of the arrester (dielectric element) can be provided in several ways. In accordance with some embodiments of the present invention, to ensure the bendability of the dielectric element (arrester), the dielectric element can be made using an elastic and/or ductile dielectric, such as polyethylene, rubber, polyvinyl chloride, polypropylene, polyurethane, and the like. Elasticity is the ability to reversibly deform and is characteristic of some types of polymers (may also be called resilience). Plasticity is the ability of a material to obtain large residual deformations without breaking the material. Plasticity and/or elasticity may be exhibited by certain polymers and certain metals such as iron, copper, aluminum and similar alloys and metals.
Эластичные и/или пластические свойства диэлектрика будут ограничивать изгибаемость разрядника. Для того, чтобы обеспечить удобство установки разрядника, при которой требуется изгибание разрядника, желательно, чтобы такое изгибание могло быть выполнено монтажником руками непосредственно или с помощью переносных приспособлений, массо-габаритные характеристики которого обеспечивают возможность их доставки к месту установки для того, чтобы разрядник мог быть оперативно изогнут или ему могла быть оперативно придана необходимая форма. В соответствии с этим в преимущественном варианте изобретения диэлектрический элемент имеет такие свойства и такие размеры, которые будут обеспечивать коэффициент жесткости изгиба разрядника не более 20 кН/м, 15 кН/м, 10 кН/м, 5 кН/м 2,5 кН/м или 1 кН/м (в зависимости от материалов, используемых при изготовлении разрядника (диэлектрического элемента) и оборудования или силы рабочего, используемого для изгибания), причем для обеспечения возможности изгиба руками коэффициент жесткости изгиба разрядника предпочтительно имеет величину не более 900 Н/м, 800 Н/м, 700 Н/м, 600 Н/м, 500 Н/м, 400 Н/м, 300 Н/м, 200 Н/м или 100 Н/м (в зависимости от материалов, используемых при изготовлении разрядника (диэлектрического элемента) и физической силы монтажника (в частности, его рук)). Выбор одного или нескольких значений из указанных выше позволяет обеспечить возможность регулировки формы разрядника (диэлектрического элемента) с помощью малогабаритного регулировочного оборудования или вручную.The elastic and/or plastic properties of the dielectric will limit the bendability of the arrester. In order to ensure the convenience of installing the arrester, which requires bending the arrester, it is desirable that such bending can be performed by the installer with his hands directly or with the help of portable devices, the weight and size characteristics of which make it possible to deliver them to the installation site so that the arrester can be quickly bent or it could be quickly given the desired shape. In accordance with this, in the preferred embodiment of the invention, the dielectric element has such properties and such dimensions that will provide a bending stiffness coefficient of the arrester of not more than 20 kN/m, 15 kN/m, 10 kN/m, 5 kN/m 2.5 kN/ m or 1 kN / m (depending on the materials used in the manufacture of the arrester (dielectric element) and the equipment or the force of the worker used for bending), and to ensure the possibility of bending by hand, the bending stiffness coefficient of the arrester preferably has a value of not more than 900 N / m , 800 N/m, 700 N/m, 600 N/m, 500 N/m, 400 N/m, 300 N/m, 200 N/m or 100 N/m (depending on the materials used in the manufacture of the arrester (dielectric element) and the physical strength of the installer (in particular, his hands)). The choice of one or more values from the above makes it possible to adjust the shape of the arrester (dielectric element) using small-sized adjustment equipment or manually.
В ходе дополнительных исследований было установлено, что выполнение разрядника (диэлектрического элемента) изгибаемым, то есть с использованием гибких материалов, также обеспечивает возможность изменения пути (формы) разряда в процессе его развития, продолжения и окончания, что благоприятно сказывается на форме разрядного импульса, благодаря чему электрооборудование, для защиты которого используется разрядник, реже выходит из строя. Это связано с тем, что при частично согнутом разряднике, выполненном с возможностью изгибания, при развитии разряда по его поверхности сближенные друг к другу части разрядника вследствие силы Лоренца между ветвями разрядного тока, протекающими по этим частями разрядника, отдаляются друг от друга и перенапряжение быстро снижается ввиду ускоренного роста разрядного тока вследствие уменьшения силы Лоренца. Поскольку разрядные токи протекают по диэлектрическому элементу (и промежуточным электродам, если они предусмотрены), они вызывают токи смещения в диэлектрическом элементе и наводят токи в проводнике внутри диэлектрика из-за емкостной связи. Вследствие этого действие силы Лоренца, проявляющейся в воздействии магнитного поля, создаваемого токами, на соседние токи, распространяется и на ветви (части) разрядника (диэлектрического элемента), которые расположены не по одной прямолинейной оси, а параллельно (хотя бы и частично) или под углом друг к другу. Поскольку разрядные токи имеют значительные величины, наводимое ими магнитное поле будет препятствовать развитию разряда в его начале, так как у согнутого разрядника токи в ветвях направлены встречно. Поэтому увеличение расстояния между ними приводит к снижению силы Лоренца, разряд развивается быстрее и перенапряжение падает также быстрее, в результате чего быстро снижается опасность повреждения электрооборудования, и оно имеет больший срок службы.In the course of additional studies, it was found that the execution of the arrester (dielectric element) bendable, that is, using flexible materials, also provides the possibility of changing the path (shape) of the discharge in the process of its development, continuation and termination, which favorably affects the shape of the discharge pulse, due to to which electrical equipment, for the protection of which a spark gap is used, is less likely to fail. This is due to the fact that with a partially bent arrester, made with the possibility of bending, with the development of a discharge along its surface, parts of the arrester close to each other due to the Lorentz force between the branches of the discharge current flowing through these parts of the arrester move away from each other and the overvoltage rapidly decreases due to the accelerated growth of the discharge current due to a decrease in the Lorentz force. Since the discharge currents flow through the dielectric element (and intermediate electrodes, if provided), they induce displacement currents in the dielectric element and induce currents in the conductor within the dielectric due to capacitive coupling. As a result, the action of the Lorentz force, which manifests itself in the action of a magnetic field created by currents on neighboring currents, also extends to the branches (parts) of the arrester (dielectric element), which are located not along one straight axis, but parallel (at least partially) or under angle to each other. Since the discharge currents are significant, the magnetic field induced by them will prevent the development of the discharge at its beginning, since the currents in the branches of a bent spark gap are directed oppositely. Therefore, increasing the distance between them leads to a decrease in the Lorentz force, the discharge develops faster and the overvoltage drops also faster, as a result of which the danger of damage to electrical equipment is quickly reduced, and it has a longer service life.
Обратный эффект (снижение скорости уменьшения разрядного тока) наблюдается при окончании (гашении) разряда, так как при уменьшении разрядного тока сила Лоренца падает, части разрядника сближаются, и падение силы Лоренца компенсируется, что не позволяет току уменьшаться слишком быстро. Поскольку скорость снижения величины тока уменьшена, то разрядный импульс при его окончании оказывается сглаженным и воздействие молниевого разряда на защищаемое электрооборудование снижается ввиду уменьшения импульсного воздействия, которое само по себе является вредным (в начале разряда вред от перенапряжения больше, чем от импульсного перепада, а в конце разряда перенапряжение уже отсутствует, и на первый план выходит вред от импульсного характера токов), в результате чего также возрастает срок службы электрооборудования.The opposite effect (decrease in the rate of decrease in the discharge current) is observed at the end (extinguishing) of the discharge, since with a decrease in the discharge current, the Lorentz force drops, the parts of the spark gap approach each other, and the drop in the Lorentz force is compensated, which does not allow the current to decrease too quickly. Since the rate of decrease in the current value is reduced, the discharge pulse at its end turns out to be smoothed out and the impact of the lightning discharge on the protected electrical equipment is reduced due to the decrease in the impulse effect, which in itself is harmful (at the beginning of the discharge, the harm from overvoltage is greater than from the impulse drop, and in at the end of the discharge, the overvoltage is no longer present, and the harm from the pulsed nature of the currents comes to the fore), as a result of which the service life of electrical equipment also increases.
Помимо этого повышается срок службы разрядника ввиду того, диэлектрический элемент может быть разогнут и влияние разгибающей силы (появляющейся как результат силы Лоренца) снижается, а сам диэлектрический элемент и разрядник в целом не ломаются, что происходило бы в том случае, если бы диэлектрический элемент был неизгибаемым, то есть изготовлен с использованием жестких, твердых, хрупких и других негибких материалов. Выбор значения жесткости изгиба в указанных выше пределах позволяет регулировать влияние разгибания разрядника (диэлектрического элемента) на форму разрядного импульса, в результате чего на разном электрооборудовании для защиты от молниевых перенапряжений возможно использовать разрядники с наиболее подходящей формой разрядного импульса.In addition, the service life of the arrester is increased due to the fact that the dielectric element can be unbent and the influence of the unbending force (appearing as a result of the Lorentz force) is reduced, and the dielectric element itself and the arrester as a whole do not break, which would occur if the dielectric element were inflexible, that is, made using rigid, hard, brittle and other inflexible materials. The choice of the bending stiffness value within the above limits makes it possible to control the effect of the discharger (dielectric element) unbending on the discharge pulse shape, as a result of which it is possible to use arresters with the most suitable discharge pulse shape on various electrical equipment for protection against lightning surges.
Определение величины изгибаемости (гибкости) может осуществляться с помощью измерительных устройств, определяющих величину смещения плеча диэлектрического элемента на заданном расстоянии от точки фиксации до точки приложения силы под действием заданной силы или наоборот, определяющих величину силы, обеспечивающую смещение плеча диэлектрического элемента на заданное расстояние. Возможны и другие способы определения изгибаемости.The value of bending (flexibility) can be determined using measuring devices that determine the amount of displacement of the shoulder of the dielectric element at a given distance from the point of fixation to the point of application of force under the action of a given force, or vice versa, determining the amount of force that ensures the displacement of the shoulder of the dielectric element by a given distance. There are other ways to determine the bending.
В частности, в соответствии с фиг. 2 и 3 может использоваться следующий способ определения изгибаемости. Согласно этом способу диэлектрический элемент 1 разрядника в соответствии с изобретением укладывается на два основания 11, расположенные друг от друга на расстоянии L, имеющем величину, например, от 10 до 20 толщин d диэлектрического элемента разрядника, т.е. в показанном на фиг. 2 и 3 предпочтительном варианте, например, L=20d (ввиду того, что диэлектрический элемент чаще всего имеет круглое сечение, толщина d может соответствовать диаметру диэлектрического элемента разрядника). Далее в плоскости, расположенной примерно в середине (в предпочтительном варианте строго в середине) между двумя основаниями 11, на которые уложен диэлектрический элемент 1, к диэлектрическому элементу 1 сверху прикладывается деформатор 10, с помощью которого на элемент 1 передается усилие F, направленное на прогиб h диэлектрического элемента 1 вниз. В результате измерения величины усилия F и прогиба (изгиба) h возможно определить коэффициент жесткости изгиба k=F/h, где F - усилие, приложенное к диэлектрическому элементу, h - величина прогиба диэлектрического элемента.In particular, according to FIG. 2 and 3, the following method for determining bendability can be used. According to this method, the
В преимущественном варианте величину h прогиба диэлектрического элемента желательно измерять в нижней части 14 диэлектрического элемента 1 под местом приложения усилия F, т.к. в верхней части 13 диэлектрического элемента 1, в том месте, где с помощью деформатора 10 непосредственно прикладывается усилие F, может происходить деформация диэлектрического элемента 1, не связанная с его прогибом, в том случае, когда диэлектрический элемент выполнен из деформируемого (например, эластичного или мягкого) материала, в то время как в нижней части 14 диэлектрического элемента 1 под местом приложения усилия F такой деформации не наблюдается, т.к. к ней не прикладывается усилие и перемещение поверхности нижней части 14 диэлектрического элемента под местом приложения усилия F происходить только вследствие прогиба диэлектрического элемента 1.Preferably, the deflection value h of the dielectric element is preferably measured in the
В связи с возможностью деформации диэлектрического элемента 1, не связанной с изгибом, в том случае, когда диэлектрический элемент выполнен из деформируемого (например, эластичного или мягкого) материала, не только деформатором 10, но и основаниями 11, для предотвращения деформации нижней поверхности диэлектрического элемента 1 основаниями 11, которая может привести к искажению величины h прогиба, между диэлектрическим элементом 1 и основаниями 11 могут быть расположены жесткие прокладки 12. Прокладки 12 могут быть плоскими или иметь форму желобов. Прокладки 12 позволяют распределить деформирующее усилие от оснований 11 на большую длину диэлектрика 1 и, тем самым, снизить искажение измеряемой величины h прогиба диэлектрического элемента 1. Прокладки 12 предпочтительно могут свободно изменять свое угловое положение относительно оснований 11, в некоторых случаях прокладки 12 и основания 11 могут иметь шарнирное соединение. Считается, что прокладки 12, также как и основания 11, выполнены из слабо деформируемого материала (например, по отношению к диэлектрическому элементу).In connection with the possibility of deformation of the
Изгибаемый разрядник, например, выполненный с использованием эластичного (упругого) и/или пластичного диэлектрика позволяет изменять форму разрядника и расстояние между основными электродами. Один из основных электродов может быть закреплен на защищаемом объекте, например, на линии электропередачи, в частности, на ее заземленной опоре. Для того, чтобы другой основной электрод был непосредственно или с помощью специально для этого предназначенного элемента соединен, например, с проводом под напряжением, расстояние между основными электродами должно иметь размер, определяемый расположением защищаемого объекта и места установки на нем разрядника, а также, например, расположением провода под напряжением относительно места установки разрядника. В том случае, если для повышения эффективности применения разрядника между основным электродом и проводом под напряжением формируют разрядный промежуток, то создание промежутка заданного расстояния также обеспечивается с помощью изгибаемого разрядника в соответствии с настоящим изобретением.A bendable spark gap, for example, made using an elastic (elastic) and/or plastic dielectric allows you to change the shape of the spark gap and the distance between the main electrodes. One of the main electrodes can be fixed on the protected object, for example, on a power line, in particular, on its grounded support. In order for the other main electrode to be connected directly or with the help of a specially designed element, for example, to a live wire, the distance between the main electrodes must have a size determined by the location of the object to be protected and the place where the arrester is installed on it, and also, for example, the location of the live wire relative to the installation site of the arrester. In the case where a discharge gap is formed between the main electrode and the energized wire in order to improve the efficiency of the use of the spark gap, the creation of a gap of a predetermined distance is also ensured using a bendable spark gap in accordance with the present invention.
В преимущественном варианте осуществления разрядник не должен свободно изгибаться даже без приложения усилий, поскольку в этом случае разрядник, например, выполненный в форме петли, может сложиться и его эффективность снизится или исчезнет, что может быть опасно для защищаемых объектов и оборудования: при сложении разрядника, то есть при сближении разных частей диэлектрического элемента между электродами разных частей разрядника образуются разрядные промежутки меньшего размера или даже происходит их электрический контакт, и разряд молниевого напряжения может пойти по короткому пути, а не через весь разрядник, в результате чего может образоваться самоподдерживающаяся электрическая дуга. Для предотвращения свободного изгиба разрядника минимальная жесткость изгиба (коэффициент жесткости изгиба) имеет значение 1 Н/м, 10 Н/м, 25 Н/м, 50 Н/м, 75 Н/м, 100 Н/м, 200 Н/м, 300 Н/м, 400 Н/м, 500 Н/м или 1000 Н/м (в зависимости от материалов, используемых при изготовлении разрядника (диэлектрического элемента) и силы монтажника или мощности оборудования) и малые усилия не приведут к изгибу разрядника или изгиб будет незначителен (в пределах заданных погрешностей).In the preferred embodiment, the arrester should not bend freely even without applying force, since in this case the arrester, for example, made in the form of a loop, can fold and its efficiency will decrease or disappear, which can be dangerous for protected objects and equipment: when the arrester is folded, that is, when different parts of the dielectric element approach each other, smaller discharge gaps are formed between the electrodes of different parts of the arrester, or even their electrical contact occurs, and the lightning voltage discharge can go along a short path, and not through the entire arrester, as a result of which a self-sustaining electric arc can form. To prevent free bending of the arrester, the minimum bending stiffness (bending stiffness factor) is 1 N/m, 10 N/m, 25 N/m, 50 N/m, 75 N/m, 100 N/m, 200 N/m, 300 N/m, 400 N/m, 500 N/m or 1000 N/m (depending on the materials used in the manufacture of the arrester (dielectric element) and the strength of the installer or the power of the equipment) and small forces will not bend the arrester or bend will be insignificant (within the given errors).
Предотвращение свободного изгиба позволяет получать предпочтительную форму разрядного импульса, поскольку излишне выгнутый (разогнутый) разрядник может давать слишком большую амплитуду и скорость нарастания импульса, а при окончании разрядного тока слишком пологую и, следовательно, слишком длительную форму импульса, что может отрицательно сказаться на защищаемом электрооборудовании. Кроме того, излишне выгнутый (разогнутый) разрядник может отрицательно сказаться на прочности и сроке службы диэлектрического элемента, поскольку в местах чрезмерного механического напряжения, особенно при наличии разрядного тока, диэлектрик может разрушаться. Таким образом, предотвращение свободного изгиба диэлектрического элемента позволяет сохранить его работоспособность путем предотвращения разрушения и повысить срок его службы путем снижения разрушительного воздействия. Выбор значений жесткости в указанных пределах также может зависеть от предпочтительной формы разрядного импульса и позволяет создавать разрядники, реализующие наиболее подходящие режимы молниезащиты для конкретных видов электрооборудования.Prevention of free bending makes it possible to obtain the preferred shape of the discharge pulse, since an excessively curved (unbent) spark gap can give too high amplitude and rate of rise of the pulse, and at the end of the discharge current, too flat and, therefore, too long a pulse shape, which can adversely affect the protected electrical equipment . In addition, an excessively curved (bent) spark gap can adversely affect the strength and service life of the dielectric element, since in places of excessive mechanical stress, especially in the presence of a discharge current, the dielectric can be destroyed. Thus, the prevention of free bending of the dielectric element makes it possible to maintain its performance by preventing destruction and increase its service life by reducing the damaging effect. The choice of stiffness values within the specified limits may also depend on the preferred shape of the discharge pulse and allows you to create arresters that implement the most suitable lightning protection modes for specific types of electrical equipment.
Минимальное усилие изгиба может быть обеспечено сочетанием эластичных и/или пластичных свойств с размерами диэлектрического элемента. С другой стороны, минимальное усилие изгиба может задаваться, по меньшей мере, одним стержневым электродом, расположенным внутри диэлектрического элемента и в одном из вариантов обладающим эластичностью и/или пластичностью меньшей, чем у диэлектрика, который использован для изготовления диэлектрического элемента. Возможны различные сочетания механических свойств диэлектрика, который использован для изготовления диэлектрического элемента и покрывает стержневой электрод, и стержневого электрода внутри диэлектрического элемента.The minimum bending force can be provided by a combination of elastic and/or plastic properties with the dimensions of the dielectric element. On the other hand, the minimum bending force can be set by at least one rod electrode located inside the dielectric element and in one embodiment having elasticity and/or ductility less than that of the dielectric used to manufacture the dielectric element. Various combinations of the mechanical properties of the dielectric, which is used to make the dielectric element and covers the rod electrode, and the rod electrode inside the dielectric element are possible.
В одном из случаев диэлектрик может обладать повышенной эластичностью, причем изгибаемость разрядника в целом в таком случае будет ограничиваться меньшей эластичностью стержневого электрода внутри диэлектрического элемента. В другом случае диэлектрик может быть весьма пластичным, а изгибаемость разрядника ограничивается меньшей пластичностью стержневого электрода. Также возможен случай, когда диэлектрик, который использован для изготовления диэлектрического элемента, является весьма эластичным и пластичным, а изгибаемость разрядника определяется эластичностью и пластичностью стержневого электрода, которые меньше, чем таковые у диэлектрика. Также возможны варианты, когда эластичность и/или пластичность диэлектрика и стержневого электрода имеют незначительно различающиеся или одинаковые величины, и тогда изгибаемость разрядника будет определяться механическими свойствами как диэлектрика, так и стержневого электрода. Кроме того, на изгибаемость разрядника будут иметь влияние размеры стержневого электрода и диэлектрика (например, толщина слоя диэлектрика, покрывающего стержневой электрод).In one of the cases, the dielectric may have increased elasticity, and the bending of the arrester as a whole in this case will be limited by the lower elasticity of the rod electrode inside the dielectric element. In another case, the dielectric can be very plastic, and the bending of the spark gap is limited by the lower plasticity of the rod electrode. It is also possible that the dielectric used to make the dielectric element is very elastic and plastic, and the bending of the arrester is determined by the elasticity and plasticity of the rod electrode, which are less than those of the dielectric. Variants are also possible when the elasticity and/or plasticity of the dielectric and the rod electrode have slightly different or identical values, and then the bending of the arrester will be determined by the mechanical properties of both the dielectric and the rod electrode. In addition, the size of the rod electrode and dielectric (eg, the thickness of the dielectric layer covering the rod electrode) will affect the bendability of the arrester.
Стержневой электрод в предпочтительном варианте выполняется с использованием эластичного и/или пластичного металла. Однако в некоторых вариантах стержневой электрод может не обладать эластичностью (гибкостью) и/или пластичностью - в этих случаях изгибаемость разрядника может обеспечиваться за счет того, что стержневой электрод проходит не по всей длине диэлектрического элемента, а только лишь по его части, или же в диэлектрическом элементе могут быть размещены несколько стержневых электродов, между которыми отсутствует жесткое соединение и они могут смещаться друг относительно друга, например, по углу или в боковых направлениях.The rod electrode is preferably made using an elastic and/or ductile metal. However, in some embodiments, the rod electrode may not have elasticity (flexibility) and / or plasticity - in these cases, the bending of the arrester can be ensured due to the fact that the rod electrode does not pass along the entire length of the dielectric element, but only along its part, or in dielectric element can be placed several rod electrodes, between which there is no rigid connection and they can be displaced relative to each other, for example, in a corner or in lateral directions.
Металлический стержневой электрод не должен замыкать электроды разрядника, по крайней мере, часть из них. В одном из вариантов стержневой электрод может быть отделен от всех или части электродов слоем диэлектрика. Для того стержневой электрод может быть отделен от поверхности диэлектрического элемента слоем диэлектрика. При такой конфигурации в случае металлического стержневого электрода при близком расположении стержневого электрода и основного электрода за счет емкостной связи между ними электрический потенциал стержневого электрода будет изменяться в сторону потенциала основного электрода. Благодаря емкостной связи между стержневым электродом и промежуточными электродами при прохождении стержневого электрода около них разрядное напряжение дополнительно снижается, разряд формируется и гасится при сниженном напряжении, что приводит к снижению требований к материалам, из которых изготавливается разрядник, в частности, к диэлектрику диэлектрического элемента.The metal rod electrode should not close the electrodes of the arrester, at least some of them. In one embodiment, the rod electrode may be separated from all or part of the electrodes by a dielectric layer. To this end, the rod electrode can be separated from the surface of the dielectric element by a dielectric layer. With this configuration, in the case of a metal rod electrode, when the rod electrode and the main electrode are close, due to the capacitive coupling between them, the electric potential of the rod electrode will change towards the potential of the main electrode. Due to the capacitive coupling between the rod electrode and the intermediate electrodes, when the rod electrode passes near them, the discharge voltage is further reduced, the discharge is formed and extinguished at a reduced voltage, which leads to a reduction in the requirements for the materials from which the arrester is made, in particular, for the dielectric of the dielectric element.
Для усиления этого эффекта может быть обеспечен электрический контакт между металлическим стержневым электродом и одним из основных электродов (это может быть, например, концевой электрод). Для этого стержневой электрод может быть размещен в диэлектрическом элементе с возможностью соединения с одним из основных электродов, например, выходит на поверхность диэлектрического элемента или слой диэлектрика над стержневым электродом может быть зачищаемым (удаляемым) или прокусываемым. В таком случае потенциал стержневого электрода становится равен потенциалу основного электрода. От остальных электродов стержневой электрод преимущественно отделен слоем диэлектрика.To enhance this effect, electrical contact can be provided between the metal rod electrode and one of the main electrodes (this may be, for example, the end electrode). To do this, the rod electrode can be placed in the dielectric element with the possibility of connecting with one of the main electrodes, for example, it comes to the surface of the dielectric element or the dielectric layer above the rod electrode can be stripped (removed) or bitten. In this case, the potential of the rod electrode becomes equal to the potential of the main electrode. The rod electrode is preferably separated from the rest of the electrodes by a dielectric layer.
Разрядник может содержать несколько стержневых электродов, расположенных в параллельно или последовательно в одной части или размещенных в нескольких частях диэлектрического элемента. Стержневые электроды могут иметь электрическое соединение, а в некоторых вариантах такого соединения нет и они, например, отделены друг от друга слоем диэлектрика. В последнем случае электрические потенциалы стержневых электродов могут быть близки ввиду емкостной связи между ними.The spark gap may contain several rod electrodes arranged in parallel or in series in one part or placed in several parts of the dielectric element. The rod electrodes may or may not have an electrical connection and are, for example, separated from each other by a dielectric layer. In the latter case, the electric potentials of the rod electrodes can be close due to the capacitive coupling between them.
Изгибаемый разрядник в соответствии с изобретением или его изгибаемая часть преимущественно выполнены с обеспечением возможности фиксации формы. В том случае, если разрядник выполнен с использованием эластичного и/или пластичного диэлектрика, возможность фиксации формы обеспечивается тем, что разрядник (диэлектрический элемент) имеет такие свойства, при которых усилие изгиба ниже вышеупомянутого минимального усилия изгиба не будет изгибать разрядник. То есть, после того, как с помощью усилия изгиба выше минимального разряднику была придана необходимая форма, эта форма будет сохраняться за счет того, что после снятия формующего усилия изгиба остальные изгибающие усилия (например, под силой собственного веса, под действием ветра и т.п.) будут ниже минимального усилия изгиба и, значит, изменения формы разрядника происходить не будет.The bendable arrester according to the invention, or the bendable part thereof, is advantageously designed to be shape fixable. In the event that the arrester is made using an elastic and/or plastic dielectric, the possibility of fixing the shape is ensured by the fact that the arrester (dielectric element) has such properties that a bending force below the aforementioned minimum bending force will not bend the arrester. That is, after the necessary shape has been given to the arrester with the help of a bending force above the minimum, this shape will be preserved due to the fact that after the bending forming force is removed, the remaining bending forces (for example, under the force of its own weight, under the action of wind, etc.) etc.) will be below the minimum bending force and, therefore, there will be no change in the shape of the arrester.
Описанный разрядник может быть использован для защиты от грозовых ударов молний линий электропередач. Линии электропередачи обычно имеют в своем составе опоры с изоляторами, по меньшей мере, один находящийся под электрическим напряжением провод, связанный с изоляторами посредством крепежных устройств. Для обеспечения грозозащиты линии электропередачи один основной электрод устройства непосредственно или через искровой разрядный промежуток должен быть соединен с проводом, а другой основной электрод непосредственно или через искровой разрядный промежуток должен быть соединен с опорой или другим элементом линии электропередачи, соединенными с землей. Опоры линий электропередач обычно являются заземленными, однако в некоторых случаях для заземления могут использоваться дополнительные жилы или провода, проходящие от разрядника к земле или другим заземленным объектам.The described arrester can be used to protect against lightning strikes of power lines. Transmission lines usually include supports with insulators, at least one electrically energized wire connected to the insulators by means of fasteners. To ensure lightning protection of the power line, one main electrode of the device must be connected directly or through a spark discharge gap to the wire, and the other main electrode, directly or through a spark discharge gap, must be connected to a support or other element of the power line connected to the ground. Power line towers are usually grounded, however, in some cases, additional strands or wires can be used for grounding, passing from the arrester to the ground or other grounded objects.
Claims (16)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018118033A RU2771244C2 (en) | 2014-04-04 | 2014-04-04 | Dielectric element of long-spark arrester, lightning-proof arrester and power line with such an arrester |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018118033A RU2771244C2 (en) | 2014-04-04 | 2014-04-04 | Dielectric element of long-spark arrester, lightning-proof arrester and power line with such an arrester |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2018118033A RU2018118033A (en) | 2019-11-11 |
| RU2018118033A3 RU2018118033A3 (en) | 2021-09-23 |
| RU2771244C2 true RU2771244C2 (en) | 2022-04-28 |
Family
ID=68579384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018118033A RU2771244C2 (en) | 2014-04-04 | 2014-04-04 | Dielectric element of long-spark arrester, lightning-proof arrester and power line with such an arrester |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2771244C2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2096882C1 (en) * | 1995-11-17 | 1997-11-20 | Георгий Викторович Подпоркин | Power transmission line with pulse lightning arrester |
| RU2121741C1 (en) * | 1996-09-30 | 1998-11-10 | Георгий Викторович Подпоркин | Surge gap spark lightning arrester for electric power line |
| 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 |
-
2014
- 2014-04-04 RU RU2018118033A patent/RU2771244C2/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2096882C1 (en) * | 1995-11-17 | 1997-11-20 | Георгий Викторович Подпоркин | Power transmission line with pulse lightning arrester |
| RU2121741C1 (en) * | 1996-09-30 | 1998-11-10 | Георгий Викторович Подпоркин | Surge gap spark lightning arrester for electric power line |
| 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 |
| EA201170943A1 (en) * | 2009-01-19 | 2012-01-30 | Открытое Акционерное Общество "Нпо "Стример" | DISCHARGE FOR THREATS AND THE ELECTRIC TRANSMISSION PROVIDED BY SUCH ALARM |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2018118033A3 (en) | 2021-09-23 |
| RU2018118033A (en) | 2019-11-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6253783B2 (en) | Multi-electrode corona ring-arrester | |
| RU2537037C2 (en) | Current-collecting device for lightning protection of electrical equipment, and overhead transmission line equipped with such device | |
| JP6643349B2 (en) | Insulator device for overhead wire | |
| JP5876845B2 (en) | Grounding device | |
| KR200422796Y1 (en) | Deep-buried multi ground rod | |
| CA2338566C (en) | Creeping discharge lightning arrestor | |
| RU2771244C2 (en) | Dielectric element of long-spark arrester, lightning-proof arrester and power line with such an arrester | |
| JP4362812B2 (en) | Grounding body | |
| RU2786590C2 (en) | DIELECTRIC ELEMENT OF A MULTI-ELECTRODE DISPLACER, A LIGHTNING PROTECTION DEVICE AND A POWER LINE WITH SUCH Spark Arrester | |
| JP5830482B2 (en) | Lightning arrester mounting structure in tension insulator | |
| RU175047U1 (en) | Lightning arrester | |
| CN105529617B (en) | A kind of leakage conductor | |
| RU175048U1 (en) | DIELECTRIC ELEMENT OF MULTI-ELECTRODE DISCHARGE AND DARK-PROTECTED DISCHARGE | |
| WO2018015183A1 (en) | Component for protecting against overvoltages and the use thereof with two varistors and an arrestor in a single component | |
| RU151863U1 (en) | MULTI-ELECTRODE DISCHARGE | |
| RU2584824C1 (en) | DEVICE FOR PROTECTION OF INSULATED WIRES, LINEAR INSULATORS AND EQUIPMENT 6-35 kV OVERHEAD TRANSMISSION LINES AGAINST ATMOSPHERIC OVERVOLTAGE (VERSIONS) | |
| KR101317460B1 (en) | Multiple space charge distribution type lightning arrester apparatus | |
| CN106098275B (en) | cable protective layer protector and its adjusting method | |
| CN115152109A (en) | Lightning arrester with protective spark gap | |
| RU187118U1 (en) | MULTI-CAMERA DISCHARGE WITH FASTENING PIN | |
| RU2757107C1 (en) | Device for protecting air power lines against atmospheric overvoltage | |
| RU171056U1 (en) | LOOP MULTI-ELECTRODE DISCHARGE | |
| JP2002315170A (en) | Metal pipe processed for prevention of damage due to induced lightning | |
| JP2003100418A (en) | Gap adjusting gauge and mounting method of lightning protection device using the same | |
| RU173089U1 (en) | LONG SPARK DISCHARGE |