УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ


RU (11) 2097863 (13) C1

(51) 6 H01C7/12 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 96110276/07 
(22) Дата подачи заявки: 1996.05.21 
(45) Опубликовано: 1997.11.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Александров Г.Н., Кизеветтер В.Е., Гусейнов Г.А. Оптимизация конструкций нелинейных ограничителей перенапряжений для работы в районах с повышенным загрязнением атмосферы. - Электротехника, N 3, 1988, с. 24 - 28. 
(71) Заявитель(и): Акционерное общество открытого типа "НИИ Электрокерамика" 
(72) Автор(ы): Гусейнов Г.А.; Иманов Г.М. 
(73) Патентообладатель(и): Акционерное общество открытого типа "НИИ Электрокерамика" 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ 

Использование: электротехника, в частности устройства для защиты изоляции высоковольтного оборудования электрических сетей и станций от атмосферных и кратковременных коммутационных перенапряжений. Сущность изобретения: устройство содержит колонку высоколинейных резисторов, размещенных в диэлектрической покрышке с ребристым защитным покрытием, причем пространство между колонкой резисторов и покрышкой заполнено теплопроводящей изоляционной заливочной композицией. Покрышка представляет собой сложнопрофильное изделие, состоящее из горизонтальной и вертикальной частей. Горизонтальная часть выполнена в виде тарелки и является основанием устройства. Вертикальная часть выполнена в виде цилиндра, который в поперечном сечении имеет участки с различной толщиной стенки, участки, имеющие минимальную толщину стенки, обеспечивающую разрыв покрышки в случае взрыва устройства, и участки с максимальной толщиной стенки, имеющие точечный контакт с колонкой резисторов. В качестве диэлектрика может быть использован стеклопластик, при этом минимальная толщина стенки составляет не более 3 мм. На горизонтальной части покрышки установлена металлическая пластина, повторяющая ее форму и герметизированная эластичным составом. Ребристое покрытие выполнено из трекинго- и атмосферостойкого кремнийорганического каучука. Участки стенки цилиндра, имеющие точечный контакт с колонкой резисторов, в поперечном сечении могут иметь форму либо треугольника с вершиной в точке контакта либо сегмента, либо части круга, ограниченного дугой. Устройство согласно изобретению обладает высокой механической прочностью, является надежным и безопасным. 6 з. п. ф-лы, 4 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для защиты изоляции высоковольтного оборудования электрических сетей и станций от атмосферных и кратковременных коммутационных перенапряжений.

Известно устройство для защиты от перенапряжений, состоящее из колонки резисторов, покрытых изоляционной пленкой, помещенных в литьевой кожух, причем пространство между резисторами и корпусом заполнено полимерной композицией [1]

Наличие изоляционной пленки между колонкой резисторов и полимерной композицией ухудшает процесс отвода тепла от резисторов, что приводит к выходу устройства из строя. Кроме того, устройство обладает низкой механической прочностью на растяжение, сжатие и изгиб.

Известно также устройство для защиты от перенапряжений, содержащее колонку высоконелинейных резисторов, размещенных в диэлектрической покрышке с ребристым защитным покрытием из стеклопластика, причем пространство между колонкой резисторов и покрышкой заполнено телпопроводящей изоляционной заливочной композицией. Это устройство принято за прототип [2]

Недостатком устройства является то, что при возможном взрыве устройства, из-за большой механической прочности корпуса из стеклопластика, обычно срываются металлические наконечники, что очень опасно для обслуживающего персонала и оборудования. Такое устройство обладает меньшей надежностью.

Задачей изобретения является создание устройства для защиты от перенапряжений, обладающего повышенной надежностью.

Указанная задача решается в устройстве для защиты от перенапряжений, содержащем колонку высоконелийных резисторов, размещенных в диэлектрической покрышке с ребристым защитным покрытием, причем пространство между колонкой резисторов и покрышкой заполнено теплопроводящей изоляционной заливочной композицией, в котором новым является то, что покрышка представляет собой сложнопрофильное изделие, состоящее из горизонтальной и вертикальной частей, причем горизонтальная часть выполнена в виде тарелки и является основанием устройства, а вертикальная часть выполнена в виде цилиндра, который в поперечном сечении имеет участок с различной толщиной стенки, например по меньшей мере три участка, имеющие минимальную толщину стенки не более 3 мм, и три участка с максимальной толщиной стенки, имеющие точечный контакт с колонкой резисторов.

Ребристое покрытие выполнено из трекинго- и атмосферостойкого кремнийорганичесокго каучука.

Участки стенки цилиндра, имеющие точечный контакт с колонкой резисторов, в поперечном сечении могут иметь форму треугольника с вершиной в точке контакта.

Указанные выше участки стенок цилиндра в поперечном сечении могут иметь форму сегмента.

Указанные выше участки стенок цилиндра в поперечном сечении могут иметь форму части круга, ограниченного дугой.

Сущность предлагаемого устройства заключается в следующем.

Предлагается новая конструкция стеклопластиковой покрышки. Проведенные исследования показывают, что при испытании на взрыв (ГОСТ 16357-72) ограничителей перенапряжений в стеклопластиковом корпусе с толщиной стенки более 4 5 мм происходит преимущественно не разрыв корпуса, а выбрасывание металлических фланцев, что представляет существенную опасность для обслуживающего персонала и оборудования. С другой стороны, проведенные исследования показывают, что для обеспечения высокой механической прочности стеклопластикового корпуса ограничителя перенапряжений (ОПН) необходимо выбрать соответствующую толщину корпуса с заданным коэффициентом запаса прочности (K 5). При этом толщина стенки корпуса ОПН на 110 кВ должна быть не менее 5 мм, ОПН на 150 кВ 7 мм, ОПН на 220 кВ 9 мм, ОПН на 330 кВ 17 кВ, ОРН на 500 кВ 21 мм, ОПН на 750 кВ 30 мм и ОПНина 1100 кВ 35 мм. Очевидно, что при возможном взрыве произойдет не разрыв покрышки, а выброс фланцев. Поэтому в изобретении предложена стеклопластиковая покрышка с переменной толщиной стенки, содержащая участки с минимальной толщиной не более 3 мм, что обеспечивает разрыв покрышки в случае взрыва устройства, а также участки с максимальной толщиной стенки, обеспечивающие механическую прочность корпуса и имеющие точечный контакт с колонкой резисторов, что позволяет фиксировать положение колонки резисторов, повышая надежность работы всего устройства.

На горизонтальной части покрышки установлена металлическая пластина, повторяющая ее форму и герметизированная эластичным составом. Такое конструктивное решение позволяет улучшить массо-габаритные показатели устройства.

Таким образом, указанная выше совокупность признаков позволяет увеличить надежность устройства за счет повышения его безопасности (так как при возможном взрыве происходит разрыв конструкции на участках с минимальной толщиной стенки, не превышающей 3 мм), увеличения механической прочности. Кроме того, предлагаемая конструкция позволяет улучшить массо-габаритные показатели устройства.

На фиг. 1 изображено, предлагаемое устройство для защиты от перенапряжений продольный разрез; на фиг. 2 поперечный разрез одного варианта исполнения; на фиг. 3 поперечный разрез другого варианта исполнения; на фиг. 4 поперечный разрез третьего варианта исполнения.

Устройство содержит колонку 1 высоконелинейных резисторов, которая установлена в стеклопластиковой покрышке 2, состоящей из горизонтальной части 3, выполненной в виде тарелки и являющейся основанием устройства, и вертикальной части 4, выполненной в виде цилиндра. На вертикальной части 4 покрышки 2 установлено ребристое покрытие 5, выполненное из трекинго- и атмосферостойкого кремнийорганического каучука. Пространство 6 между колонкой 1 и покрышкой1 4 заполнено теплопровдящей изоляционной заливочной композицией, например полимерной композицией с наполнителем, в качестве которого использован эвкриптитовый ситалл и порошок материала оксидноцинкового резистора. На горизонтальную часть 3 покрышки установлена металлическая пластина 7, которая повторяет форму покрышки 3 и герметизирована эластичным составом. Снизу отверстие цилиндра 4 закрыто пробкой 8. Цилиндр 4 в поперечном сечении имеет три участка 9 с минимальной толщиной стенки, не превышающей 3 мм, и три участка 10 с максимальной толщиной стенки, имеющие точечный контакт с колонкой 1.

На фиг.2-4 приведены примеры возможных вариантов использования цилиндра 4. В первом варианте (фиг. 2) участки 10 в поперечном сечении имеют форму треугольника с вершиной в точке контакта. Во втором варианте (фиг. 3) участки 10 в поперечном сечении имеют форму сегмента. В третьем варианте (фиг. 4) участки 10 в поперечном сечении имеют форму части круга, ограниченной дугой.

Устройство собирают следующим образом.

Сначала изготавливается покрышка 2. Способ изготовления сложнопрофильных изделий из композиционных материалов известен [3] Затем на покрышку 2 надевается ребристое покрытие 5. Во внутреннюю полость цилиндра 4 устанавливается колонка 1 резисторов. Пространство 6 заполняется заливочной полимерной композицией. Заливку можно осуществлять, например, через отверстия в пробке 8. На основании 3 сверху устанавливается пластина 7, герметизированная эластичным составом.

Устройство работает следующим образом.

При воздействии импульсами перенапряжений на устройство, подключенное к электрической сети, резисторы переходят в высокопроводящее состояние, пропуская через себя импульсы тока. Энергия, поглощаемая резисторами, отбирается от сети, что позволяет снизить перенапряжения в сети до безопасного для электрооборудования уровня. После снижения уровня напряжения резисторы возвращаются в высокоомное состояние.

Таким образом, предлагаемое устройство обладает высокой механической прочностью, является надежным и безопасным.

Литература

1. Патент ФРГ N 1638120, кл. H 01 T 5/00, 1970.

2. Александров Г. Н. Кизеветтер В.Е. Гусейнов Г.А. Оптимизация конструкции нелинейных ограничителей перенапряжений для работы в районах с повышенным загрязнением атмосферы. Электротехника, N 3, 1988, с. 24 28.

3. Авторское свидетельство СССР N 990541, кл. B 29 D 23/12; B 29 G 1/00, 1983. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Устройство для защиты от перенапряжений, содержащее колонку высоконелинейных резисторов, размещенных в выполненной из диэлектрика покрышке с ребристым защитным покрытием, пространство между которой и указанной колонкой заполнено теплопроводящей изоляционной заливочной композицией, отличающееся тем, что покрышка представляет собой сложнопрофильное изделие, состоящее из горизонтальной и вертикальной частей, причем горизонтальная часть выполнена в виде тарелки и является основанием устройства, а вертикальная часть выполнена в виде цилиндра, который в поперечном сечении имеет участки с минимальной толщиной стенки, обеспечивающей разрыв покрышки в случае взрыва устройства, и участки с максимальной толщиной стенки, имеющие точечный контакт с колонкой резисторов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве диэлектрика использован стеклопластик, при этом минимальная толщина стенки составляет не более 3 мм.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что на горизонтальной части покрышки установлена металлическая пластина, повторяющая ее форму и герметизированная эластичным составом.

4. Устройство по пп.1, или 2, или 3, отличающееся тем, что ребристое покрытие выполнено из трекинго- и атмосферостойкого кремнийорганического каучука.

5. Устройство по любому из пп.1 4, отличающееся тем, что участки стенки цилиндра, имеющие точечный контакт с колонкой резисторов, в поперечном сечении имеют форму треугольника с вершиной в точке контакта.

6. Устройство по любому из пп.1 4, отличающееся тем, что участки стенки цилиндра, имеющие точечный контакт с колонкой резисторов, в поперечном сечении имеют форму сегмента.

7. Устройство по любому из пп.1 4, отличающееся тем, что участки стенки цилиндра, имеющие точечный контакт с колонкой резисторов, в поперечном сечении имеют форму части круга, ограниченного дугой.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru