УСТРОЙСТВО ПОДВОДА ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Предлагаемая полезная модель относится к электротехнике, а именно, к электроустановкам высокого напряжения (ВН) для испытаний изоляции электрооборудования с измерением характеристик частичных разрядов (ЧP) и представляет собой систему соединительных шин для подвода высокого напряжения от источника к объекту испытаний.
В таких испытательных установках к системе соединительных шин в соответствии с ГОСТ 20074-83 «Электрооборудование и электроустановки. Методы измерения характеристики частичных разрядов» предъявляется требование исключения возникновения короны в воздухе, мешающей измерениям характеристик ЧP.
В испытательных установках высокого переменного напряжения для измерения характеристик ЧP в качестве системы соединительных шин используются гибкие или жесткие пустотелые шинопроводы круглого сечения. Для исключения возникновения короны такие шинопроводы имеют большой диаметр и подняты относительно земли на необходимое расстояние.
Известны технические решения ([1] AC Test Systems. Tank Type Transformers. HAEFELY, 2003, p.19-20; [2] HV Routine Test Fields For Extruded Power Cables. Catalogue 9.21/3 Routine Test Cables. HIGHVOLT, 2011, fig. 1, 3), в которых подвод ВН от источника к объекту осуществляется участками шинопровода, закрепленных на промежуточных опорах, в качестве которых обычно выступают делитель напряжения и конденсатор связи. Крепление шинопровода к делителю напряжения или к конденсатору связи производится в пространстве между двумя тороидальными экранами, установленными на делителе напряжения или на конденсаторе связи друг над другом по высоте. Это позволяет исключить возникновение короны на соединительных элементах за счет экранирующего эффекта, создаваемого тороидальными экранами. Такие системы соединительных шин используются в испытательных установках высокого переменного напряжения фирм «HAEFELY» [1] и «HIGHVOLT» [2].
Недостатком этих технических решений является ограниченность в выборе мест расположения компонентов испытательной установки и испытуемого объекта, так как они представляют собой опоры для шинопровода. Делитель напряжения, конденсатор связи и объект испытаний должны взаимно располагаться так, чтобы участки гибкого шинопровода находились в натянутом состоянии и имели минимальную стрелу провеса. Эти обстоятельства обуславливают существенную ограниченность в выборе возможных мест расположения испытуемого объекта относительно источника ВН вследствие фиксированной длины шинопровода.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание конструкции устройства подвода высокого напряжения с системой варьируемых по длине гибких шинопроводов, как элемента адаптивной высоковольтной испытательной установки, легко подстраиваемой под объект испытаний.
Технический результат, достигаемый в полезной модели, заключается в увеличении выбора мест на испытательном поле, в которых возможно расположение компонентов испытательной установки и испытуемого объекта.
Поставленная задача решается благодаря тому, что в устройстве подвода высокого напряжения, содержащем размещенный вертикально опорный изолятор с металлическими фланцами на концах, при этом нижний фланец прикреплен к шасси, а на верхнем фланце закреплены тороидальные экраны, между которыми фиксируется гибкий шинопровод, предложено сформировать металлический каркас, который закрепляется на верхнем металлическом фланце опорного изолятора, при этом гибкий шинопровод фиксируется в центральной по высоте части металлического каркаса с возможностью намотки свободных концов гибкого шинопровода независимо друг от друга на металлический каркас в обе стороны от его места фиксации на металлическом каркасе.
Наличие металлического каркаса с возможностью намотки на него свободных концов гибкого шинопровода позволяет регулировать длину системы соединительных шин между источником ВН и объектом испытаний. Возможность регулирования длины системы соединительных шин обеспечивает минимальное провисание гибкого шинопровода (количественно характеризуемое стрелой провеса) при любом расстоянии между источником ВН и объектом испытаний. Минимизация стрелы провеса обеспечивает наибольшее расстояние от гибкого шинопровода, имеющего высокий электрический потенциал, до земли, что в свою очередь, снижает максимальную напряженность электрического поля на поверхности гибкого шинопровода и обеспечивает малую вероятность возникновения короны в воздухе, мешающей измерению характеристик 4P. Таким образом, предлагаемое устройство подвода высокого напряжения позволяет увеличить выбор мест на испытательном поле, в которых возможно расположение объекта испытаний, так как минимизация стрелы провеса гибкого шинопровода выполняется при любом расстоянии между источником ВН и объектом испытаний.
Неизвестны технические решения подвода высокого напряжения от источника к испытуемому объекту, обладающие вышеуказанными отличительными признаками, следовательно, можно сделать вывод о соответствии предлагаемой полезной модели критерию «новизна».
Сущность предложенного технического решения поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 приведен вид сбоку принципиальной конструкции устройства подвода высокого напряжения (гибкий шинопровод не показан);
на фиг. 2 приведен вид сверху принципиальной конструкции устройства подвода высокого напряжения (гибкий шинопровод не показан);
на фиг. 3 приведена схема намотки гибкого шинопровода на металлический каркас в пространстве между тороидальными экранами.
Конструкция предлагаемого устройства подвода высокого напряжения, показанная на фиг. 1 и 3, содержит: опорный изолятор 1; металлический нижний фланец 2; металлический верхний фланец 3; шасси 4; тороидальные экраны 5; гибкий шинопровод 6; металлический каркас 7.
Опорный изолятор 1 оснащен металлическими нижним и верхним фланцами 2, 3. Металлический нижний фланец 2 служит для крепления опорного изолятора 1 к шасси 4. Металлический верхний фланец 3 служит для крепления тороидальных экранов 5 с помощью элементов металлического каркаса 7, как это показано на фиг. 2. При этом тороидальные экраны 5 располагаются по обе стороны по высоте от места крепления элементов металлического каркаса 7 к металлическому верхнему фланцу 3. При этом металлический каркас 7 служит также основой для намотки в пространстве между тороидальными экранами 5 избыточной части гибкого шинопровода 6 с целью обеспечения необходимой длины гибкого шинопровода 6 между компонентами испытательной схемы с минимальной стрелой провеса.
Возможность регулирования длины системы соединительных шин (гибких шинопроводов) достигается за счет крепления гибкого шинопровода 6 в центральной по высоте части металлического каркаса 7 таким образом, чтобы незакрепленные концы имели возможность наматываться по высоте металлического каркаса 7 независимо друг от друга относительно места закрепления гибкого шинопровода 6, как это показано на фиг. 3.
При монтаже высоковольтной испытательной схемы, содержащей источник ВН, устройство подвода ВН и объект испытаний, устройство подвода ВН устанавливают в доступном месте на испытательном поле между источником ВН и объектом испытаний. Отматывают с металлического каркаса 7 от свободных концов гибкого шинопровода 6 участки требуемой длины; при этом конец одного из участков гибкого шинопровода 6 подводят к источнику ВН и электрически соединяют с ним, тогда как конец другого участка подводят и электрически соединяют с объектом испытаний (выбор участков относительно места крепления гибкого шинопровода не имеет значения).
Применение предлагаемой полезной модели обеспечивает возможность регулирования длины системы соединительных шин, что исключает существенную ограниченность в выборе мест расположения объекта испытаний относительно источника ВН и позволяет упростить процесс монтажа высоковольтной испытательной схемы и снизить соответствующие трудозатраты.