ЭКРАН

Полезная модель относится к области электроэнергетики, а более конкретно к экранам, защищающим линейную арматуру и изоляцию воздушных линий электропередачи с защищенными изоляцией проводами и/или проводами без изоляции от перекрытия линейной изоляции посторонними проводящими электрический ток предметами.
Известен высоковольтный изолятор для крепления, в качестве одиночного изолятора или в составе колонки или гирлянды изоляторов, высоковольтного провода в электроустановке или на линии электропередачи, содержащий изоляционное тело и арматуру в виде установленных на его концах первого и второго элементов арматуры, причем первый элемент арматуры выполнен с возможностью соединения непосредственно или посредством крепежного устройства с высоковольтным проводом или со вторым элементом арматуры предшествующего высоковольтного изолятора указанных колонки или гирлянды, а второй элемент арматуры выполнен с возможностью соединения с опорой или с первым элементом арматуры последующего высоковольтного изолятора указанных колонки или гирлянды, отличающийся тем, что дополнительно содержит мультиэлектродную систему, состоящую из m, m≥5 электродов, механически связанных с изоляционным телом и расположенных между его концами с возможностью формирования под воздействием грозового перенапряжения электрического разряда между первым элементом арматуры и смежным (смежными) с ним электродом (электродами), между смежными электродами, а также между вторым элементом арматуры и смежным (смежными) с ним электродом (электродами); и средства компенсации сокращения длины пути утечки изолятора, вносимого мультиэлектродной системой [1].
Данный изолятор-разрядник, защищая воздушную линию от грозовых разрядов, окажется практически бесполезным при контакте линии с каким-то токопроводящим предметом, например, запускаемыми металлизированными шариками или лентами, которые легко коснутся заземленных частей линии (траверс, спусков и т.п.) и отключат ее.
Известен также изолятор-разрядник, содержащий тарельчатое изоляционное тело, жестко закрепленные по центру изоляционного тела, по обе его стороны, первый и второй элементы арматуры, один из которых служит для соединения с высоковольтным проводом, а второй - с опорой линии электропередачи, с первым и вторым элементами арматуры гальванически или через воздушный промежуток одними своими концами соединены верхний и нижний подводящие электроды, каждый из которых отделен воздушным промежутком от изоляционного тела, а второй конец нижнего подводящего электрода через воздушный промежуток соединен с последним электродом мультиэлектродной системы, которая расположена в профиле из силиконовой резины, который жестко закреплен на ребре изоляционного тела, между электродами мультиэлектродной системы в профиле выполнены отверстия, выходящие наружу профиля и образующие миниатюрные газоразрядные камеры, по окружности изоляционного тела, с внутренней стороны мультиэлектродной системы жестко закреплен кольцеобразный ускоритель электродинамического дутья из электропроводящего материала, отличающийся тем, что ускоритель электродинамического дутья выполнен разомкнутым, его один конец гальванически связан с верхним подводящим электродом, а второй конец кольцеобразного ускорителя электродинамического дутья соединен через воздушный промежуток с первым электродом мультиэлектродной системы [2].
Это техническое решение также не эффективно действует при соприкосновении элементов воздушной линии электропередачи с посторонними токопроводящими предметами.
Известен, кроме того, защитный экран, предназначенный для защиты от перекрытия электрической дугой на проводящие электрический ток посторонние предметы промежуточных изолирующих подвесок воздушных линий электропередачи 6÷500 кВ, состоящий из, по меньшей мере, двух сочлененных межу собой деталей и крепежных элементов, отличающийся тем, что он установлен в нижней и верхней частях изолирующей подвески, вышеупомянутые детали, изготовленные частично из изоляционного и токопроводящего материалов, выполнены в форме, по меньшей мере, двух сочлененных между собой посредством хомутов полуэллипсов, при этом большие стороны эллипса, образующиеся при сочленении полуэллипсов, расположены параллельно вдоль траверсы и провода воздушной линии электропередачи [3].
Данный защитный экран нельзя считать универсальным техническим решением с точки зрения защиты линейной арматуры и изоляции воздушных линий электропередачи от перекрытия линейной изоляции посторонними проводящими электрический ток предметами (экран устанавливается только на промежуточных (поддерживающих) изолирующих подвесках параллельно вдоль траверсы и провода воздушной линии электропередачи).
Заявитель ставил перед собой задачу разработать экран, защищающий линейную арматуру воздушных линий электропередачи с защищенными изоляцией проводами и/или проводами без изоляции от перекрытия линейной изоляции посторонними проводящими электрический ток предметами, достаточно простой по конструкции, надежный в эксплуатации и универсальный по своему функциональному применению (обеспечить комплексную защиту воздушных линий электропередачи от перекрытия линейной изоляции посторонними проводящими электрический ток предметами любых всевозможных конструктивных вариантов и различных классов напряжения). Данный положительный технический результат был достигнут за счет совокупности существенных конструктивных признаков экрана, представленной в нижеследующей формуле полезной модели: «экран, защищающий линейную арматуру и изоляцию воздушных линий электропередачи с защищенными изоляцией проводами и/или проводами без изоляции от перекрытия линейной изоляции посторонними проводящими электрический ток предметами, состоящее из, по меньшей мере, двух деталей, устанавливаемых на проводе перед линейным зажимом или непосредственно на самом линейном зажиме, полностью или частично изготовленное из диэлектрического материала, при этом по наружной поверхности вышеупомянутых деталей расположены элементы, способные протыкать попадающие на них посторонние проводящие электрический ток предметы».
Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан экран, выполненный согласно настоящей полезной модели, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, что на фиг. 1, вид спереди; на фиг. 3 - то же, что на фиг. 1, аксонометрический вид.
Заявляемый экран, защищающий линейную арматуру воздушных линий электропередачи с защищенными изоляцией проводами и/или проводами без изоляции от перекрытия линейной изоляции посторонними проводящими электрический ток предметами, состоит из, двух деталей 1 и 2, устанавливаемых на проводе 3 перед линейным зажимом или непосредственно на самом линейном зажиме (не показаны), Детали 1, 2 полностью или частично изготавливаются из диэлектрического материала. По наружной поверхности деталей 1, 2 располагаются элементы 4, способные протыкать попадающие на них посторонние проводящие электрический ток предметы.
Детали 1, 2 могут быть изготовлены в форме круглых полудисков, жестко скрепляемых по центральной оси 5 хомутами 6, 7 посредством болтов 8 9. Возможен также вариант выполненных объединение конструктивно деталей 1, 2, как одна единая деталь, в соответствующей литьевой форме.
Элементы 4, располагаемые на наружной поверхности деталей 1, 2, закрепляются на них по типу спиц велосипедного колеса и каждые два элемента (спицы) 4 фиксируются жестко между собой треугольными распорками 10.
Полезная модель работает следующим образом:
При движении токопроводящих посторонних предметов вдоль или поперек (вверх или вниз) воздушной линии электропередачи они практически обязательно будут соприкасаться с экраном (натыкаться на экран), поскольку экраны монтируются комплексно, охватывая и защищая все конструктивные элементы линии (провода, опоры, подвески, арматуру), причем элементы экрана будут при попадании на них посторонних проводящих электрический ток предметов протыкать их, тем самым разрушая и прекращая дальнейшее перемещение по воздушной линии электропередачи, как итог, эффективность защитного действия экрана оказывается очень высокой.
Предлагаемый экран позволяет исключить аварийные отключения воздушных линий электропередачи различных классов напряжения на посторонние проводящие электрический ток предметы (шары с металлизированными лентами, токопроводящие предметы, переносимые птицами (животными), предметы, попадающие на линии из-за хулиганских действий, и т.п.). В настоящее время по причине перекрытия линейной изоляции на воздушных линиях электропередачи 35-220 кВ по данным ПАО «МОЭСК» происходит порядка 30 отключений ежегодно, что составляет 10% от общего числа технологических нарушений.
Источники информации:
[1]. Описание изобретения к патенту «Высоковольтный изолятор и высоковольтная линия электропередачи, использующая данный изолятор» №2377678, класс Н01В 17/00, заявлено 27.03.2008 г., опубликовано 27.12.2009 г.
[2]. Описание полезной модели к патенту «Изолятор-разрядник» №127245, класс Н01В 17/00, заявлено 29.08.2012 г., опубликовано 20.04.2013 г.
[3]. Описание полезной модели к патенту «Защитный экран» №180655, класс Н01В 17/52, заявлено 14.09.2017 г., опубликовано 20.06.2018 г.
[4] Описание полезной модели к патенту «Изолятор-разрядник» №108206, класс Н01В 17/00, заявлено 14.04.2011 г., опубликовано 10.09.2011 г.
[5]. Описание изобретения к патенту «Устройство грозозащиты и линия электропередачи с устройством грозозащиты» №2248079, класс Н02Н 9/06, заявлено 09.10.2002 г., опубликовано 10.03.2005 г.
[6] Описание изобретения к патенту «Токоотводящее устройство для грозозащиты электрооборудования и линия электропередачи, снабженная таким устройством» №2299508, класс Н02Н 3/22, Н01Т 4/02, заявлено 04.03.2005 г., опубликовано 20.05.2007 г.
[7] Патент США №5283709 А, класс Н01В 17/00, опубликован 01.02.1994 г.
[8]. Описание изобретения к патенту «Высоковольтная линия электропередачи и высоковольтный изолятор для этой линии» №2378725, класс Н01В 17/00, заявлено 24.04.2008 г., опубликовано 10.01.2010 г.
[9] Патент США №4665460, класс Н01Т 4/02, опубликован в 1987 г
[10]. Описание изобретения к патенту «Изолятор-разрядник и линия электропередачи, использующая данный изолятор» №2521771, класс Н01Т 4/02, заявлено 13.03.2013 г., опубликовано 10.07.2014 г.
[11] Описание изобретения к авторскому свидетельству СССР «Защитный экран» №336700, класс Н01В 17/42, опубликовано 1970.
[12] VEB Hochspannungsarmaturenwerk Radebeul. Каталог ГДР, 1960, лист 443/4.
[13] Описание изобретения к авторскому свидетельству СССР «Защитный экран» №904055, класс Н02В 5/00, заявлено 21.05.1980, опубликовано 07.02.1982.
[14] Описание полезной модели к патенту «Разрядник, изолятор и линия электропередачи, использующая данный изолятор» №136928, класс Н01Т 4/00, заявлено 28.06.2013 г., опубликовано 20.01.2014 г.