Переносний пристрій обмеження перенапруг на повітряних лініях електропередачі з послабленою ізоляцією

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано при ремонте и конструкции воздушных линий под напряжением. При производстве работ под напряжением (ПРИ) в местах с ослабленной изоляцией возможны ее повреждения вида: перекрытие гирлянд изоляторов с большим числом дефектных изоляторов либо пробой промежутка "провод опора", особенно, если часть этого промежутка при ПРН зашунтирована телом человека или токопроводящими приспособлениями. Значительную часть данных повреждений при ПРН можно исключить, ограничив уровень перенапряжений на изоляции. Известна устройство для защиты от перенапряжений изоляции распределительных устройств, представляющее собой воздушный промежуток, содержащий два стержневых электрода, один из которых электрически соединен с токоведущей частью оборудования, а другой защемлен. Размер воздушного промежутка между концами электродов подобран так, чтобы его разрядное напряжение было меньше разрядного напряжения изоляции защищаемого оборудования [1]. Возникновение импульса перенапряжений вызывает пробой искрового защитного промежутка с последующим резким падением напряжения на изоляции защищаемого оборудования. Недостатками этого устройства являются: - переход импульсного пробоя защитного промежутка в устойчивую дугу, переходящую в короткое замыкание с последующим отключением электрической установки средствами релейной защиты и автоматики; воздушный промежуток монтируется стационарно и не может быть использован непосредственно на месте ПРИ. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является переносной защитный искровой промежуток (ПЗП), выполненный в виде двух металлических стержней-электродов, смонтированных на изолирующей стеклопластиковой трубе. Один электрод посредством зажима соединяется с токоведущей частью, после чего второй электрод при помощи изоляционной штанги с токопроводом соединяется с контуром заземления [2]. Для обеспечения стабильности разрядных характеристик ПЗП и безопасности персонала при срабатывании ПЗП последний монтируется на соседней с ремонтируемой опоре. Недостатками этого устройства являются: - возможность короткого замыкания и отключения ремонтируемой линии при срабатывании ПЗП, при этом теряет смысл производство работ под напряжением, проводимых с целью обеспечения бесперебойного электроснабжения при ремонте линии; значительные трудозатраты при производстве работ под напряжением, так как необходимо организовать рабочее место и устанавливать ПЗП на соседней с ремонтируемой опоре. В основу изобретения поставлена задача создания такого переносного устройства ограничения перенапряжений на воздушных линиях электропередачи с ослабленной изоляцией, которое за счет введения в него элемента, обладающего определенными электрическими свойствами и соответствующим образом соединенного с остальными элементами, обеспечивает снижение уровня перенапряжения до значения, не превышающего электрическую прочность ремонтируемой изоляции, без возникновения короткого замыкания при срабатывании устройства. Кроме того, в задачу входило за счет усовершенствования конструкции устройства упростить монтаж его на проводе. Поставленная задача решается тем, что переносное устройство ограничения перенапряжений на воздушных линиях электропередачи с ослабленной изоляцией, содержащее защитный воздушный промежуток, выполненный в виде стержневого изолятора с закрепленными на нем двумя электродами, зажим для крепления на проводе, смонтированный на стержневом изоляторе, и изоляционный элемент с токопроводом, снабжено включенным последовательно с воздушным промежутком высоконелинейным резистором, один из выходов которого подключен к токопроводу, а другой служит для монтажа на земле и подключения к контуру заземления ремонтируемой опоры. Кроме того, устройство снабжено изоляционным канатом и направляющей, при этом упомянутый канат закреплен на верхнем конце стержневого изолятора, направляющая смонтирована на его нижнем конце, а изоляционный элемент с токопроводом выполнен гибким и размещен в направляющей с возможностью относительного перемещения. Благодаря введению в заявляемое устройство высоконелинейного резистора, включенного последовательно с воздушным промежутком с соответствующим подключением его к токопроводу и контуру заземления, в случае, когда пробивается воздушный промежуток при перенапряжении и между его электродами начинает протекать ток, все напряжение прикладывается к высоконелинейному резистору, сопротивление его резко снижается и происходит ограничение перенапряжения до уровня установки. При прекращении перенапряжения сопротивление высоконелинейного резистора возрастает так, что ограничивается ток в воздушном промежутке до уровня, обеспечивающего гашение в нем электрического разряда. Тем самым исключается возможность возникновения аварийного короткого замыкания и повышается безопасность проведения работ под напряжением. Благодаря введению усовершенствований в устройство, касающихся элементов его монтажа на проводе воздушной линии: изоляционного каната и направляющей, закрепленных соответственно на верхнем и нижнем концах стержневого изолятора, а также выполнению изоляционного элемента с токопроводом гибким и размещение его в направляющей с возможностью относительного перемещения, монтаж и подсоединение устройства к проводу воздушной линии может производиться непосредственно с земли ее подъема на опору, соседнюю с ремонтируемой, чем достигается значительное упрощение монтажа заявляемого устройства и уменьшение трудоемкости производимых работ под напряжением. Переносное устройство ограничения перенапряжений на воздушных линиях электропередачи с ослабленной изоляцией поясняется следующими чертежами. На фиг.1 изображено устройство на этапе подъема к проводу воздушной линии; на фиг.2 устройство в рабочем положении (на проводе). Переносное устройство ограничения перенапряжений на воздушных линиях электропередачи с ослабленной изоляцией состоит из защитного воздушного промежутка, выполненного в виде стержневого изолятора 1 и смонтированных на нем металлических стержнейэлектродов 2 и 3, высоконелинейного резистора 4, соединенного последовательно с воздушным промежутком, зажима 5 для крепления на проводе, смонтированного на верхнем конце стержневого изолятора 1, направляющей 6, закрепленной на нижнем конце изолятора 1. К верхнему концу изолятора 1 прикреплен изоляционный канат 7, переброшенный через провод 8 воздушной линии. Направляющая 6 выполнена из токопроводящего материала и служит для обеспечения размещения и относительного перемещения изоляционного элемента, например, в данном конкретном выполнении каната 9, один конец которого натягивается с земли, а к другому концу подключен токопроводящий спуск 10, к которому, в свою очередь, подсоединен высоконелинейный резистор 4. Другим выходом высоконелинейный резистор 4 подключен посредством проводника 11 к контуру заземления опоры. Высоконелинейный резистор 4 представляет собой набор последовательно-параллельно соединенных дискообразных элементов из полупроводникового материала из оксида металла, например, из окиси цинка. Зажим 5 выполнен самозахватывающим и плотно сжимает провод 8 под действием веса изолятора 1. Переносное устройство ограничения перенапряжений на воздушных линиях электропередачи с ослабленной изоляцией работает следующим образом. При помощи небольшого груза изоляционный шнур (на фигурах не показаны) перебрасывается через провод 8 воздушной линии в месте наибольшего провисания провода в пролете, затем этим шнуром через провод 8 протягивается изоляционный канат 7, по проводу 8 канат перетягивается к месту монтажа устройства вблизи ремонтируемой опоры воздушной линии (на расстоянии 5 - 10м от опоры). К второму концу каната 7 крепится стержневой изолятор 1 со смонтированными на нем электродами 2 и 3 защитного воздушного промежутка, зажимом 5 и направляющей 6, через которую пропущен изоляционный канат 9. На земле монтируют и посредством проводника 11 подключают к контуру заземления опоры высоконелинейный резистор 4, к верхнему выходу резистора подключают токопроводящий спуск 10, к другому концу которого крепится изоляционный канат 9. Натягиванием каната 7 поднимают к проводу 8 изолятор 1 так, чтобы зажим 5, расположился несколько выше провода 8, при этом управляя концом каната 9 и отпуская канат 7, зажим 5 закрепляют на проводе 8. Перетягивают канат 9 с тем, чтобы токопроводящий спуск 10 прошел через направляющую 6 и было обеспечено натяжение спуска 10. Таким образом обеспечивается электрическая цепь: провод 8 воздушной линии -зажим 5 верхний электрод 2 воздушного промежутка нижний электрод 3 - токопроводящий спуск 10 высоконелинейный резистор 10 - проводник 11 контура заземления опоры. Устройство находится в ждущем режиме. При возникновении перенапряжения, превышающих уставку устройства (1, 4 - 2, 5 наибольшего фазного напряжения), пробивается воздушный промежуток между электродами 2 и 3, начинает протекать сопровождающий ток через воздушный промежуток и высоконелинейный резистор 4, сопротивление резистора резко снижается, чем ограничивается волна перенапряжения до уровня уставки, т. е. обеспечивается защите изоляции ремонтируемого участка воздушной линии от воздействия опасных напряжений. После прохождения волны перенапряжения резко повышается сопротивление резистора, из-за чего снижается величина сопровождающего тока и происходит самопогашение электрической дуги в воздушном промежутке. Устройство возвращается в ждущий режим. Использование заявляемого устройства позволяет: - исключить аварийное короткое замыкание ремонтируемой воздушной линии; - производить работы по установке устройства на проводах линии электропередачи под напряжением вблизи ремонтируемой опоры, тем самым снизить трудозатраты и повысить производительность при монтаже устройства на линиях электропередачи под напряжением; повысить безопасность эксплуатации устройства.