SU575049A3 - Высоковольтное устройство - Google Patents

Description

(54) ВЫСОКОВОЛЬТНОЕ УСТРОЙСТВО

зующий с оболочкой замкнутую кольцевую полость , нахолитс  под дополнительным воздействием давлени .

Цель изофетени  - повышение надежности устройсгна.

Это достигаетс  тем, что в предлагаемом устройстве за1цитнь:е элементы расположены относительно оболочки с зазором, пространство которого сообииетс  с внутренниьг пространством оболЬчки, причем част , этого зазора может 5ыть заполнена теплоизол ционным материалом, а защитные элементы могут быть снабжены прорез ми, непроходимыми дл  электрической цут. Это позвол ет выравн ть давление между двум  участками устройства , благодар  чему изол ционные распорки между этими участками ж подвергаютс  допол1штельно нагрузкам от давлезда .

Дл  защиты впутрениего провод шка от обгора1ш  на y jacт; ax, подверженмьгх воздействшо сто чей электрической дуги, он может быть выполнен из материала, термическа  устойчивость кото рого выше тejJ Drчecкoй устойутоси остальной его части или на этих ртагпсах мо.-сет бы1ъ снабжен слоем материала, термическа  устойп-шость которого вьпие тep шчecкoй устойчивости р/ттериалз внутреннего провод5-етка, npiPieM этот защитжш слой может быть самонесущнм

nph друтом варианте Biijapeimero проводника последний ш участках, лодвержеш ых воздействию сто чей электрической дуги, выполнен 3 виде медной трубкн, снабженной иа концах алюминиевыми иийба.ш, а на остальных зчасткахиз алюмини .

На фиг. 1 изображен участок предлагаемого устройства; на фиг.2 - сече1ше А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - предлагаемое усфойство на участке изменени  направлени  внутреннего проводника; на фиг. 4 - вариант выполнени  устройства на пр молинейном участке; на фиг. 5 - вариант выпо.т1йени  устройства на участке изменеш1 на11равле1щ  внутреннего проводника; на фиг. 6 - участок BHJ-Tреннего проводника с промежуточной деталью.

Высоковольтное .устройство срцержит вн}тренний проводник 11удерживаемь й при помощи изол ционных распорок 2 относительно металлической оболочки 3. Бнутрешшй проводник на обоих концах св зан с обмотками 4 и 5 трансформаторов переменного тока, точки звезды которых соответственно заземленьг. Оболочка и вн5тре1ший проводник изготовлены из алюми1шевых сплавов. В области изол циогшых распорок 2 оболочка с внутренней стороны снабжена защитШзГДМ элементами 6, выполненными, например, в виде циливдров из нержавеющей стали, илйюищми с оболочкой элект .рический контакт и установлешгыми относительно последней с зазором, пространство которого сообщаетс  с в утре1шим npocTpaiicTBOM оболочки.

Если в случае авари , при кото1)ой вспыхивает злектрическа  дуга, через проводник 1 от одного ввода питаш1  протекает к электрической ток , а от другого ввода питани  - ток j, и ток tJj.

Ьольшг, чем ток 0, то электрическа  дуга увлекаема  электромагнитными силами, за KopotKHft промеж}ток времени переместитс  в область 8, прилегающую к изол ционной распорке, котора  пеЩ1 ближе к вводу питани  5 е меньшим током 3.

Поскольку изол ционные распоркм непроходимы дл  электрической дуги, место, в котором останавлив тс  злектрическа  дуга, лежит в непосредственной близости от изол ционной распорки . Поэтому установка на этом участке защитного позвол ет предотвратить прюжиганне металлической оболочки.

На участке изменени  направлени  (фиг, 3) внутренний проводник и металлическа  оболочка выполнены в месте сгиба со сферической поверхностью .

В этом случае термически опасной зоной при вознйкновешш электрической дугр  вл етс  участок , лежаттрй лдажду .д п1 ми 8а и 86.

На этом у-шстке предусмогрены защиттаге эле№Н7Ы как на В1({утре1шем проводнике 9, так и на оболочке }0, вьшолне1шые т виде полосок или шаровых сегмеьггов, которые могут быть изготовmiibi из стали и могут .удерживатьс  на электро5 проводньк державках. Защитным элементом может  вл тьс  и слой материала с высокой термической устойчивостью, непосредстве гаю нанесешагй ш внутрен шй проводник.

На приведенном на фиг. 4 варианте вьшолнени 

0 предлагаемого устройства воронкообразный изоли- i руюшиГ. элемент зшсрегше.: на внутреннем провод; )1шке 1 через первый кольцеобразный управл ющий Электрод II и через второй управл ющий электрод 2 на заидатном элементе 13 оболочки, вьшол5 ненной в виде надвижной муфты 14.

Управл ющие электроды имеют такую форииу, что возникающие ш кра х изол ционных распорок напр женности пол  ограничиваютс  допусиггиыми значени ми и электрические свойства устройства не

0 ухудшаютс  крепежными элементалш, например винталад, В области изол ционной распорки внутренний проводник, обычно выполн емый в виде полой тонкостенной трубки,, имеет массивный промежзточный участок 15. Послед1гий может быть

3 вьтолнен из материала, термическа  устойчивость которого выще терм}1ческой устойчивости остальной его часта, например из стали.

Преим)щес1венно и защитный элемент, и маешвный промежутрчньЕЙ участок простираютс  по

0 обе стороны изол ционной распорки. При этом элемент хот  бы астично может быть изготовлен из разлитаых материалов. Например, на стороне изо .га ционной распорки, обращештой к источнику замыкани , может быть изготовлен по меньшей

5 мере частично из алюмини  и по больщей л«ре из стали, а на другой стороне - только из стали.

Перемеще5О е возш{кшей аварийной электрической душ, как это обозначено на рис. 4 стрел0 кой б, вызывает но только повьппение давлени , но

ведет также и к образованию умеренно нагретых следов горени .

Как уже отм адшось, аварийна  электрическа  дута останавлнваетс  непосредственно перед изол ционн распоркой и в этой области внутренний проводник и оболочка начинают оплавл тьс  в большей степени. Чем тоньше стенки внутреннего прсжодннка и оболочки, тем скорее протекает процесс и тем раньше веро тны нежелательные реакции между материалом проводника или оболочки и изолирующим газом.

Следствием этих реакций было бы разрушение внутреннего преводника и оболочки i и дополнительный рост давлени , который мог бы привести к разрьшу оболочки.

В изображенном на фиг. 4 варианте исполнени  в области изол ционной распорки внутренний проводник имеет промежуточный участок 15 в виде круглого стержн  посто нного диаметра Кроме того, в этой области оболочка снабжена защитным элементом 6. Так как этот элемент сделан из материала с высокой термической стойкостью, то опасность прогорани  и плавлени  во врем  сто ни  электрической дуги исключена.

Преил4ущество этого варианта исполнени  в том, что часть оболочки выполнена в виде удобной .дл  монтажа и ремонта устанавливаемой снаружи надвижной муфты.

Наличие зазора 16 определенной величины, а также низкий коэффициент излучени  поверхностей элементов конструкции позвол ет поддерживать настолько малую передачу тепла, что возникаюа й при аварии нагрев не, приводит к разгерметизаида надвижной муфты. Дополнительно дл  теплоизол ции в зазор между защитным элементом и надвижной муфтой помещен слой материала 17, плохо провод щего тепло, например асбеста.

Наружна  поверхность надвижной муфты окрашена термокраской..Это позвол ет по изменению нанесенной термокраски определить место повреждени . Дл  ослаблени  роста давлени  в газовом пространстве, подверженном действию аварийной электрической дуги, в защитном элементе предусмотрены прорези 18, позвол ющие уравнивать давление между газовыми пространствами , разделе1шыми изол ционной распоркой.

Дл  предотвршде{ш  свободного прохождени  продуктов сгорани  электрической дуги прорези .перекрыты управл ющими электродами.

Описанные меры тгм более эффективны, чем более чувствителен к температуре материал оболочки.

В приведенном на фиг. 5 варианте исполнени  оболочка имеет участок сферической формы. Этот участок снабжен монтажной крышкой 19, закре1шенной на патрубке 20. Внутренн й проводник в месте сгиба расположен в экранирующем шаре 21.

Дл  уменьшени  обгорани  часть экранируюпкго шара в данном испо/шении изготовлена из материала с высокой термической устойчивостью, например из стали, тогда как оболочка и внутреши проводники изготовлены из алюмини .

Монтажна  крышка 19 в данном примере исполнени  расположена напротив ввода питани  (Ji) с более сильным током и снабжена расположенным на державках 23 и 24 защитным элементом 25 в виде шарового сегмента, в ьшолненного из материала с высоксщ термической устойчивость. Зашлтный элемент 25 продолжен до второго защитного 26, также имеющего сферическую форму и установленного на державке 27 с внутре шей стороны оболочки напротив второго питани  с более слабым током (3j)o Материалом обоих защитных элегжнтов может быть сталь.

При варианте исполжшд, приведенном на фиг. 6 ( оболочка не показана} внутрегший про водник выполнен в основном Б виде, алюминиевой трубки, а промеж то шый участок - в виде медной трубки 28, снабже1шой на концах жестко закреплеттыми алюм 1ниевыми шайбами 29, по крайней мере одна из которых снабжена отверстием 30, соединенными сваркой с остальными участками внутреннего проводника.

Медна  трубка на ьесто монтажа поставл етс  соеш ненной с алгом нневыми шайбами, причем соедииеш)е меди с алюл-а{Н1 ем производитс  путем сварки трением.

Claims (7)

1.Высоковольтное устройство, содержащее внутренний проводшк, поддержи в аемьд } непроходимыми дл  электрической душ изол ционными распорками относительно герметичной металлической оболочки, внутре шее пространство которой заполнено сжатым газом, снабженной с внутренней стороны на участках, подвержешгых при аварии воздействию сто чей электрической дуги, защитными металлическими элементами, имеющими с оболочк и электрический контакт, отлнчаюш е е с   тем, что, с целью повышегш  надежности,

защитные элементы расположены относительно оболочки с зазором, пространство которого сообщаетс  с внутрешшм пространством оболоч1а1.

2.Устройство по п.,отличающеес  тем, что часть зазора заполнена теплонзол сциопным материалом.

3.Устройство по п. 1 или 2, отличающеес  гем, что заиттраге злементы снабжены прорез ми,, непроходимыми дл  элекг1эической дуги.

4.Устройство по пп.1-3, отличающеес  тем, что внутренний проводник на участках, подвержЕннь1Х при аварш воздействию сто чей электрической дуги, выполнен из материала, тер мическа  устойчивость которого выше термической устойчивоста остальной его щсти.

5.Устройство --о П.4,; отличающеес  тем что внутренний проводник на участках, подвериенаьК вр  аварии воздействию сто чей электрической дуга, вьшолнен в ввде кеднсй трубки, SB&SaKS«Kou на кошщх алюмшшевщ шайбаш, а на остальных участках - нэ ал1амини .

6.Ycipc ciBO оо ппЛ ,2 и 3 т л и ч а lu щ е е с   тем, что внутренний проводник ш участках подвержен ых при аварии воздействию сто чей электрический дуги, снабжен споем материала, термическа  уст(йчивость которого выше термической устойчивости материала внутреннего проводника.

7.Устройство по п.6,0т,личающеес  тем, что-бюй кетериала самонесущий.

8

Приорите. по пужтам: 14.02.73 по пп.1.4 и 6,7; 29.11.73 по П.5.,

Источники иифор5Ш Щ, пршштые So внимание при экспертизе;

1.Fuhuda S. Current carry ing and shortfcircuit Tests on EHV Cables Jnsulated with SFe Gas. JEEE Transactions on Power Apparatus Systems i Pas-88ij, 1969, стр. 147-153..

2.За вка ФРГ N 2059330, кл. НО В 13/02, 1972.

& 2

i

(Pt/8.j

fO

8S S5 fe jg Х/Х/./Яу / 2 /2 22222222222/2222: Фиъ.8