Особенности конструкции

ФИБРОБАКЕЛИТОВЫЕ ТРУБЧАТЫЕ РАЗРЯДНИКИ ТИПА РТФ

Трубчатые разрядники типа РТФ (разрядник трубчатый фибробакелитовый) на все классы напряжения от 3 до 110 кВ почти одинаковы по конструкции и различаются только размерами. Кроме основных типов, раз­работано несколько подтипов фибробакелитовых труб­чатых разрядников на одно и то же номинальное на­пряжение, но с различными пределами обрываемых то­ков промышленной частоты, в которых гарантируется надежное гашение дуги сопровождающего тока.

Трубчатые разрядники различаются также своими защитными характеристиками.

На рис. 2-1 приведена конструкция фибробакелитового трубчатого разрядника типа РТФ. Основным элементом фибробакелитового трубчатого разрядника является тонкостен­ная дугогасительная трубка из фибры, упрочненная несколькими слоями бакелизированной бумаги. Упрочнение трубки необходимо для того, чтобы она могла вы­держать высокие внутренние давления, возникающие при работе трубчатого разрядника.

Фибробакелитовая трубка — наиболее ответственная деталь трубчатого разрядника. Она обеспечивает гаше­ние электрической дуги, возникшей после разряда между электродами, и к ней крепятся все остальные детали трубчатого разрядника. Один конец дугогасительной трубки армируется при помощи обкатки обоймой, переходящей в газовый резервуар, второй конец арми­руется выхлопной обоймой — наконечником. Обойма с газовым резервуаром и наконечник изготавливаются из цельнотянутых стальных труб.

Для предотвращения прорыва газов из газового ре­зервуара в возможные неплотности между обоймой и фибробакелитовой трубкой в конструкцию введены спе­циальные конусная гайка и втулка. Конус в гайке об­легчает истечение газов из газового резервуара.

Характерной особенностью фибробакелитовых труб­чатых разрядников является наличие у них большого газового резервуара у закрытого конца трубчатого раз­рядника.

Внутри дугогасительной трубки помещается стержне­вой электрод, который крепится ко дну резервуара на резьбе для того, чтобы можно было его заменять при сильном обгорании в процессе эксплуатации. Вторым электродом внутреннего искрового промежутка являет­ся пластинчатый электрод — стальная шайба с отвер­стиями в виде «звездочки», прижатая к торцу дугога­сительной трубки и приваренная к наконечнику. Звезд­чатые отверстия в электроде сделаны для того, чтобы не тормозить выхлоп газов при разработке открытого конца дугогасительной трубки.

Фибробакелитовые трубчатые разрядники могут кре­питься при монтаже только за резервуар.

ВИНИПЛАСТОВЫЕ ТРУБЧАТЫЕ РАЗРЯДНИКИ ТИПА РТВ

Трубчатые разрядники типа РТВ (разрядник трубча­тый винипластовый) на все классы напряжения от 6 до 110 кВ одинаковы по конструкции и различаются только размерами.

Рис. 2-3. Винипластовые трубчатые разрядники типа РТВ. 1 — винипластовая трубка; 2 — обойма закрытого конца (сталь); 3 —обойма открытого конца (сталь); 4 — пластинчатый электрод «звездочка» (сталь); 5 — стержневой электрод (сталь); 6 — ушко для крепления электрода внешнего искрового промежутка; 7 — ука­затель срабатывания (сталь); 8 — хомуты для крепления разряд­ника (сталь); 9 — прокладка (винипласт); 10 — электрод внешнего искрового промежутка с отверстием для крепления удлинителя (сталь).

Для генерирования газа в трубчатых разрядниках типа РТВ служит толстостенная трубка, изготовленная из винипласта, обладающая необходимой механической прочностью для того, чтобы выдерживать высокие вну­тренние давления, возникающие при работе трубчатого разрядника.

Дугогасительная трубка армируется по концам дву­мя стальными оцинкованными обоймами из цельнотя­нутых стальных труб при помощи обкатки по двум кольцевым проточкам с предварительной промазкой обойм перхлорвиниловым лаком. После 4—5 ч суш­ки при комнатной температуре перхлорвиниловый лак, заполнив все имеющиеся пустоты по проточкам между обоймами и трубкой, затвердевает, предотвращая возможный прорыв газов в этих местах при работе трубчатого разрядника.

Характерной особенностью винипластовых трубчатых разрядников является отсутствие у них газового резер­вуара у закрытого конца трубчатого разрядника.

Внутри дугогасительной трубки помещается стержне­вой электрод, который крепится при помощи резьбы в хвостовике внешнего электрода, ввернутого в свою очередь в обойму закрытого конца трубчатого разряд­ника.

Для предотвращения соприкосновения конца стерж­невого электрода со стенками дуготасительного канала на небольшом расстоянии от его конца (50—80 мм) выштампованы специальные центрирующие усики, ис­ключающие соприкосновение конца раскаленного стерж­невого электрода со стенкой дугогасительного канала, что вызывало бы в случае их отсутствия прогар стен­ки и быстрый выход трубчатого разрядника из строя.

Вторым электродом внутреннего искрового проме­жутка является пластинчатый электрод — стальная шайба с отверстиями в виде «звездочки», прижатая к торцу дугогасительной трубки специальным кольцевым уступом в выхлопной обойме. Звездчатые отверстия в электроде сделаны для того, чтобы не тормозить вы­хлоп газов при разработке открытого конца дугогаси­тельной трубки.

Длина винипластового трубчатого разрядника уста­навливается из условия предотвращения перекрытия по внешней поверхности трубки.

Винипластовые трубчатые разрядники могут кре­питься при монтаже за любую обойму. На внешнем электроде имеется нарезное отверстие для крепления рога; на выхлопной обойме приваривается ушко с на­резным отверстием (не менее М10).

В связи с высокой влагостойкостью и атмосферостойкостью винипласта трубчатые разрядники типа РТВ не требуют сезонной профилактики — покрытия наружной поверхности трубок какими-либо защитными покровны­ми лаками.

Дугогасительный канал, разлагаясь под действием электрической дуги, сохраняет свою поверхность относи­тельно чистой и долго сохраняет свои газогенерирующие свойства.

ВИНИПЛАСТОВЫЕ ТРУБЧАТЫЕ РАЗРЯДНИКИ ТИПА РТВУ

Рис. 2-6. Винипластовые усиленные трубчатые разрядники типа РТВУ.

/ — винипластовая трубка; 2 — стеклоэпоксид; 3 — обойма закрытого конца (сталь); 4 — обойма открытого конца (сталь); 5 — пластинчатый электрод «звездочка» (сталь); 6 — стержневой электрод (сталь); 7 — ушко для крепления электрода внешнего искрового промежутка; 8 — указатель срабатывания (сталь); 9 — хомуты для крепления разрядни­ка (сталь); 10 — прокладка (винипласт); 11 — электрод внешнего искро­вого промежутка с отверстием для крепления удлинителя (сталь)

Серия мощных трубчатых разрядников типа РТВУ (разрядник трубчатый винипластовый усиленный) на напряжение 35—110 кВ разработана в ВЭИ в 1958— 1962 гг. Разрядники этого типа предназначены для за­щиты узлов мощных энергосистем с токами короткого замыкания до 20—30 кА_действ.

По исследованиям ВЭИ, динамическая прочность мо­нолитных толстостенных винипластовых труб, из кото­рых изготавливаются дугогасительные трубки трубча­тых разрядников, растет пропорционально радиальной толщине стенки до 6—8 мм; при дальнейшем моно­тонном наращивании толщины стенки (рис, 2-7) линей­ная зависимость нарушается, и даже значительное уве­личение толщины стенки трубы сопровождается лишь незначительным повышением ее динамический прочности.

Об этом же говорят прямые измерения импульсных давлений в трубчатых разрядниках. При статическом нагружении винипластовые трубы с внутренним диамет­ром 14 мм при толщине стенки 5 мм выдерживают дав­ления до 420 ат. Динамические нагружения, разрушаю­щие, например, винипластовые трубчатые разрядники типа РТВ за время 0,003—0,004 сек при попытке обрыва ими тока порядка 12 кА_действ, составляют 300— 320 ат, причем дугогасительные трубки этих разрядников

55—14 _{оп с} имеют уже радиальную толщину стенки (20,5 мм).

Исследования показали, что динамическая прочность труб в существующих конструкциях винипластовых труб­чатых разрядников использована полностью. Динамиче­ские нагрузки, возникающие внутри монолитных толсто­стенных труб, воспринимаются одновременно не всей толщей их стенок, а только близлежащими к внутрен­ней поверхности слоями, и только после нарушения их целостности нагрузка перекладывается на более отда­ленные слои.

Рис. 2-7. Динамическая прочность винипластовых труб в зависимости от толщины стенки трубы.

1- динамическая прочность винипластовой трубы с внутренним диаметром 11 мм;

2 - динамическая прочность винипластовой трубы с внутренним диаметром 14 мм.

Повышение механической прочности винипластовых трубчатых разрядников было достигнуто путём арми­рования тонкостенной винипластовой дугогасительной трубки, предна­значенной только для целей генерирования газа, упрочняющей многослойной обмот­кой из стекловолокнистого материала с по­следующей пропиткой ее влагостойкой и атмосферостойкой эпо­ксидной смолой и даль­нейшим отверждением композиции. Способность термореактивных смол в жидком состоя­ния заполнить все сво­бодные промежутки по­зволяет получать после окончания полного про­цесса полимеризации глубинных слоев моно­литную конструкцию, в которой практически отсутствуют газовые включения. Благодаря этому достигается высокая диэлектрическая прочность изоляции.

Промежутки между стеклянными нитями позволяют отверждённой смоле как бы заклепками сшивать отдель­ные слои стеклоткани, увеличивая тем самым механиче­скую связь между отдельными слоями. Стеклоэпоксид, нанесенный на винипластовую трубку, хорошо обраба­тывается, шлифуется и полируется.

Упрочненная дугогасительная трубка армируется по концам двумя стальными оцинкованными обоймами из цельнотянутых стальных труб (ГОСТ 8734-58) при по­мощи обкатки по двум кольцевым проточкам. Для по­лучения более прочного и плотного соединения, исключающего продув газов, концы упрочненной дугогасйтельной трубки перед посадкой обойм смазываются эпоксидным компаундом холодного отверждения марки КЭХ-1.

Поиск по сайту: