RU195807U1 - HIGH VOLTAGE CURRENT LIMITING DEVICE - Google Patents
HIGH VOLTAGE CURRENT LIMITING DEVICE Download PDFInfo
- Publication number
- RU195807U1 RU195807U1 RU2019139076U RU2019139076U RU195807U1 RU 195807 U1 RU195807 U1 RU 195807U1 RU 2019139076 U RU2019139076 U RU 2019139076U RU 2019139076 U RU2019139076 U RU 2019139076U RU 195807 U1 RU195807 U1 RU 195807U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- limiting device
- insulator
- voltage current
- current
- protrusion
- Prior art date
Links
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 10
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 9
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 8
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 4
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 abstract description 13
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 229920006332 epoxy adhesive Polymers 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 101000637411 Homo sapiens Rho guanine nucleotide exchange factor TIAM2 Proteins 0.000 description 2
- 102100032206 Rho guanine nucleotide exchange factor TIAM2 Human genes 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 230000005226 mechanical processes and functions Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 1
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B12/00—Superconductive or hyperconductive conductors, cables, or transmission lines
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
- H01B17/14—Supporting insulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F6/00—Superconducting magnets; Superconducting coils
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/02—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/02—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
- H02H9/023—Current limitation using superconducting elements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области электротехники, в частности к высоковольтному оборудованию - высоковольтному токоограничивающему устройству (далее ВТСП ТОУ) в сетях напряжением 35-750 кВ. Высоковольтное токоограничивающее устройство на основе высокотемпературной сверхпроводимости содержит криостат с размещенной в нем на центральной опоре сборкой сверхпроводящих токоограничивающих модулей с подводящим и отводящим изолированными токовводами, опирающейся на опорные изоляторы. Каждый изолятор выполнен в форме сплошных стержней из стеклотекстолита с полой нижней частью и прикреплен одним концом к упомянутой центральной опоре, а другим - к внутренней поверхности криостата посредством планки с выступом. В полой нижней части каждого опорного изолятора закреплена посредством клея цилиндрическая втулка с фланцем и выпуклым донышком, радиус кривизны поверхности которого больше радиуса кривизны поверхности упомянутого выступа. Полезная модель позволяет обеспечить надежную и безопасную длительную эксплуатацию ВТСП ТОУ за счет уменьшения напряженности электрического поля выступа, на котором крепится опорный изолятор. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.The utility model relates to the field of electrical engineering, in particular to high-voltage equipment - a high-voltage current-limiting device (hereinafter HTSC TOU) in networks with a voltage of 35-750 kV. A high-voltage current-limiting device based on high-temperature superconductivity contains a cryostat with an assembly of superconducting current-limiting modules with supply and discharge insulated current leads, supported by supporting insulators, placed on it on a central support. Each insulator is made in the form of solid rods of fiberglass with a hollow bottom and attached at one end to the said central support, and the other to the inner surface of the cryostat by means of a strip with a protrusion. In the hollow bottom of each supporting insulator, a cylindrical sleeve with a flange and a convex bottom, the radius of curvature of the surface of which is greater than the radius of curvature of the surface of the said protrusion, is fixed by means of glue. The utility model allows for reliable and safe long-term operation of the HTSC TOU by reducing the electric field strength of the protrusion on which the support insulator is mounted. 7 cp f-ly, 5 ill.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Полезная модель относится к области электротехники, в частности, к высоковольтному оборудованию - высоковольтному токоограничивающему устройству (далее ВТСП ТОУ) в сетях напряжением 35-750 кВ.The utility model relates to the field of electrical engineering, in particular, to high-voltage equipment - a high-voltage current-limiting device (hereinafter HTSC TOU) in networks with a voltage of 35-750 kV.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ.BACKGROUND OF THE INVENTION
В настоящее время в энергетике успешно используются устройства, основанные на явлении высокотемпературной сверхпроводимости. Широкое распространение получили сверхпроводники, применяющиеся при изготовлении, например, силовых кабелей, трансформаторов, электрических машин, индуктивных накопителей энергии, ограничителей тока короткого замыкания и т.п.Currently, devices based on the phenomenon of high-temperature superconductivity are successfully used in the energy sector. Superconductors are widely used in the manufacture of, for example, power cables, transformers, electrical machines, inductive energy storage devices, short circuit current limiters, etc.
Для обеспечения механической и электрической прочности в данных устройствах должны использоваться материалы, которые не теряют своих свойств в условиях жидкого азота. Это касается как металлических материалов, из которых выполняются такие узлы как, например, криостат, так и неметаллических, например различного рода изоляторов.To ensure mechanical and electrical strength in these devices must be used materials that do not lose their properties in liquid nitrogen. This applies to both metallic materials from which such nodes as, for example, a cryostat are made, and non-metallic, for example, various kinds of insulators.
Изоляционные материалы в ВТСП ТОУ могут быть использованы, например, для изготовления опорных изоляторов, которые предназначены для изоляции и крепления токоведущих частей и частей под потенциалом с напряжением переменного тока до 750 кВ.Insulating materials in HTSC TOU can be used, for example, for the manufacture of support insulators, which are designed for insulation and fastening of live parts and parts under potential with alternating current voltage up to 750 kV.
Для того чтобы обеспечить изоляцию токоведущей части высоковольтного устройства, такого как ВТСП ТОУ, ее необходимо разместить внутри заземленного корпуса, в среде жидкого азота для обеспечения механической и электрической прочности, что можно реализовать использованием изделий из стеклотекстолита.In order to provide insulation of the current-carrying part of a high-voltage device, such as HTSC TOU, it must be placed inside a grounded housing in liquid nitrogen to ensure mechanical and electrical strength, which can be realized using fiberglass products.
Наиболее близкое техническое решение раскрыто в патенте на полезную модель RU 194013The closest technical solution is disclosed in the patent for utility model RU 194013
Известное высоковольтное токоограничивающее устройство на основе высокотемпературной сверхпроводимости, содержит: горизонтальный цилиндрический криостат, размещенную в криостате сборку соосно расположенных сверхпроводящих токоограничивающих модулей, нанизанных на центральную опору, при этом, сборка установлена, по меньшей мере, на двух парах опорных изоляторов, изоляционная часть которых выполнена в форме стержней с частично гофрированной внешней поверхностью. Изоляторы одним концом закреплены на центральной опоре, а другим - прикреплены к внутренней поверхности криостата при помощи планки с выступом, который размещается в полости опорного стержня.Known high-voltage current-limiting device based on high-temperature superconductivity, contains: a horizontal cylindrical cryostat placed in a cryostat assembly of coaxially located superconducting current-limiting modules strung on a central support, while the assembly is installed on at least two pairs of supporting insulators, the insulating part of which is made in the form of rods with a partially corrugated outer surface. The insulators are fixed at one end to a central support, and at the other, attached to the inner surface of the cryostat using a strap with a protrusion that is placed in the cavity of the support rod.
Полезная модель в соответствии с RU 194013 устраняет рост напряженности электрического поля между сборкой токоограничивающих модулей и заземленными стенками криостата и увеличивает электрическую прочность ВТСП ТОУ.The utility model in accordance with RU 194013 eliminates the increase in electric field strength between the assembly of current-limiting modules and the grounded walls of the cryostat and increases the electric strength of the HTSC TOU.
Тем не менее, существует некоторая опасность роста напряженности в полости опорного изолятора, в которой размещается выступ, на вершине которого возникают повышенные значения напряженности электрического поля, что, в свою очередь, может приводить к электрическому пробою, а следовательно, к потере электрической прочности самого ВТСП ТОУ с напряжением до 750 кВ, работающего в среде жидкого азота.Nevertheless, there is some danger of an increase in tension in the cavity of the support insulator, in which a protrusion is placed, at the top of which there are increased values of the electric field strength, which, in turn, can lead to electrical breakdown, and, consequently, to a loss in the electric strength of the HTSC itself TOU with voltage up to 750 kV, working in liquid nitrogen.
Все это представляет определенную техническую проблему для надежности и безопасной длительной эксплуатации ВТСП ТОУ.All this presents a certain technical problem for the reliability and safe long-term operation of the HTSC TOU.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИDISCLOSURE OF THE ESSENCE OF A USEFUL MODEL
Задачей полезной модели является устранение выявленной технической проблемы, а именно, обеспечение надежной и безопасной длительной эксплуатации ВТСП ТОУ за счет уменьшения напряженности электрического поля выступа, на котором крепится опорный изолятор.The objective of the utility model is to eliminate the identified technical problem, namely, ensuring reliable and safe long-term operation of the HTSC TOU by reducing the electric field strength of the protrusion on which the support insulator is mounted.
Поставленная задача решается тем, что высоковольтное токоограничивающее устройство на основе высокотемпературной сверхпроводимости, содержит криостат с размещенной в нем на центральной опоре сборкой сверхпроводящих токоограничивающих модулей с подводящим и отводящим изолированными токовводами, опирающейся на опорные изоляторы, где каждый изолятор выполнен в форме сплошных стержней из стеклотекстолита с полой нижней частью и прикреплен одним концом к упомянутой центральной опоре, а другим - к внутренней поверхности криостата посредством планки с выступом, при этом в полой нижней части каждого опорного изолятора закреплена посредством клея цилиндрическая втулка с фланцем и выпуклым донышком, радиус кривизны поверхности которого больше радиуса кривизны поверхности упомянутого выступа.The problem is solved in that the high-voltage current-limiting device based on high-temperature superconductivity contains a cryostat with an assembly of superconducting current-limiting modules with supply and discharge insulated current leads, supported on supporting insulators, where each insulator is made in the form of solid rods of fiberglass with hollow bottom and attached at one end to said central support and the other to the inner surface of the cryostat in the middle In this case, a cylindrical sleeve with a flange and a convex bottom, the radius of curvature of the surface of which is greater than the radius of curvature of the surface of the said protrusion, is fixed by glue in the hollow bottom of each supporting insulator.
В частных воплощениях полезной модели поставленная задача решается высоковольтным токоограничивающим устройством, в котором опорный изолятор выполнен из стеклотекстолита на основе эпоксидной смолы и стеклоткани.In private embodiments of the utility model, the problem is solved by a high-voltage current-limiting device in which the support insulator is made of fiberglass based on epoxy resin and fiberglass.
Поставленная задача также решается высоковольтным токоограничивающим устройством, в котором втулка закреплена в полости клеем из той же эпоксидной смолы, из которой выполнен опорный изолятор.The problem is also solved by a high-voltage current-limiting device, in which the sleeve is fixed in the cavity by glue from the same epoxy resin from which the support insulator is made.
В других воплощениях полезной модели поставленная задача решается высоковольтным токоограничивающим устройством, в котором втулка выполнена из хромо-никелевых аустенитных сталей.In other embodiments of the utility model, the problem is solved by a high-voltage current-limiting device in which the sleeve is made of chromium-nickel austenitic steels.
Поставленная задача также в частных воплощениях может быть решена высоковольтным токоограничивающим устройством, в котором каждый изолятор выполнен с частично гофрированной внешней поверхностью.The task in private embodiments can also be solved by a high-voltage current-limiting device in which each insulator is made with a partially corrugated outer surface.
Изолятор в частных воплощениях высоковольтного токоограничивающего устройства может быть снабжен фиксатором из нержавеющей стали, выполненным с возможностью его закрепления на центральной опоре.The insulator in private embodiments of the high-voltage current-limiting device can be equipped with a stainless steel clamp, made with the possibility of fixing it on a central support.
Планка в частных воплощениях высоковольтного токоограничивающего устройства может быть присоединена к упомянутой внутренней поверхности криостата посредством сварки или пайки.The bar in particular embodiments of a high voltage current limiting device may be attached to said inner surface of the cryostat by welding or soldering.
В частных воплощениях высоковольтного токоограничивающего устройства выступ может быть выполнен в виде конуса.In private embodiments of a high-voltage current-limiting device, the protrusion can be made in the form of a cone.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS.
На фиг. 1 приведена схема ВТСП ТОУ.In FIG. 1 shows the scheme of HTSC TOU.
На фиг. 2 приведена схема опорного изолятора.In FIG. 2 shows a diagram of a support insulator.
На фиг. 3 приведено изображение втулки.In FIG. 3 shows a sleeve image.
На фиг. 4 приведено изображение распределения электрического поля в известном ВТСП ТОУ (без втулки).In FIG. 4 shows an image of the distribution of the electric field in the known HTSC TOU (without sleeve).
На фиг. 5 приведено изображение распределения электрического поля в предложенном ВТСП ТОУ (со втулкой).In FIG. 5 shows an image of the distribution of the electric field in the proposed HTSC TOU (with a sleeve).
Позиции на чертежах означают следующее.Positions in the drawings mean the following.
1. Криостат1. Cryostat
2. Сборка токоограничивающих модулей2. Assembling current-limiting modules
3. Токовводы3. Current leads
4. Опорный изолятор4. Support insulator
5. Полая часть изолятора5. The hollow part of the insulator
6. Центральная опора6. Central support
7. Фиксатор7. Lock
8. Планка8. The bar
9. Выступ9. The protrusion
10. Втулка10. Bushing
11. Фланец втулки11. Bushing flange
12. Донышко втулки.12. The bottom of the sleeve.
Сущность заявленной полезной модели состоит в следующем.The essence of the claimed utility model is as follows.
Настоящая полезная модель позволяет повысить электрическую прочность опорного изолятора при сохранении механической прочности, что приводит к уменьшению расстояния между элементами под высоковольтным потенциалом и под потенциалом земли в высоковольтных устройствах.This useful model allows to increase the electric strength of the supporting insulator while maintaining mechanical strength, which leads to a decrease in the distance between the elements under the high voltage potential and under the ground potential in high voltage devices.
ВТСП ТОУ представляет собой сборную конструкцию из заземленного криостата (1) (Фиг 1, 2), сборки токоограничивающих модулей (2), которые находятся под напряжением, а также токовводов (3), обеспечивающих подачу тока от сети в токоограничивающее устройство. Для перехода токоограничивающего модуля в сверхпроводящее состояние внутренняя полость криостата заполняется жидким азотом, который имеет электрическую прочность сопоставимую с прочностью трансформаторного масла, и выполняет помимо охлаждающих функций также и функцию электрической изоляции.HTSC TOU is a prefabricated structure of a grounded cryostat (1) (Fig 1, 2), an assembly of current-limiting modules (2) that are energized, as well as current leads (3) that supply current from the network to the current-limiting device. To transfer the current-limiting module to the superconducting state, the internal cavity of the cryostat is filled with liquid nitrogen, which has an electric strength comparable to that of transformer oil, and performs, in addition to cooling functions, the function of electrical insulation.
Сборка тоокоограничивающих модулей (2) опирается на опорные изоляторы (4). Каждый изолятор (4) выполнен из стеклотекстолита в форме сплошных стержней с полой нижней частью (5) и прикреплен одним концом к центральной опоре (6) через фиксатор (7), а другим - к внутренней поверхности криостата посредством планки (8) с выступом (9).The assembly of current-limiting modules (2) is based on supporting insulators (4). Each insulator (4) is made of fiberglass in the form of solid rods with a hollow bottom (5) and is attached at one end to the central support (6) through the latch (7) and the other to the inner surface of the cryostat by means of a strip (8) with a protrusion ( 9).
В полой нижней части (5) каждого опорного изолятора (4) установлена цилиндрическая втулка (10) с фланцем (11) и плоским донышком (12), плавно сопряженными с цилиндрической частью втулки (см. фиг. 3).In the hollow bottom part (5) of each supporting insulator (4), a cylindrical sleeve (10) is installed with a flange (11) and a flat bottom (12), smoothly mating with the cylindrical part of the sleeve (see Fig. 3).
Втулка (10) выполнена из криогенно стойкой стали и закреплена в полости посредством клея.The sleeve (10) is made of cryogenically resistant steel and is fixed in the cavity by means of glue.
Форма втулки (10), в частности, ее выпуклое донышко, способствует снижению и более равномерному распределению напряженности электрического поля, создаваемого выступом (9) в полой части изолятора (5). Как известно, чем выше радиус кривизны поверхности - тем ниже напряженность электрического поля, создаваемого потенциалом на этой поверхности. Поэтому добавляя втулку (10) радиусом кривизны выше чем у выступа (9), мы имеем тот же потенциал, но значительно более низкую напряженность электрического поля только благодаря применяемой форме. При этом применение втулки (10) никак не влияет на механические функции выступа (9) по надежной фиксации сборки токоограничивающих модулей (2) внутри криостата (1).The shape of the sleeve (10), in particular, its convex bottom, helps to reduce and more evenly distribute the electric field created by the protrusion (9) in the hollow part of the insulator (5). As you know, the higher the radius of curvature of the surface, the lower the electric field created by the potential on this surface. Therefore, adding a sleeve (10) with a radius of curvature higher than that of the protrusion (9), we have the same potential, but much lower electric field strength only due to the form used. In this case, the use of the sleeve (10) does not affect the mechanical functions of the protrusion (9) in terms of reliable fixation of the assembly of current-limiting modules (2) inside the cryostat (1).
Фланец (11) втулки выполняется с тем условием, что с непосредственно с ним контактирует опорный изолятор (4) при его прикреплении к планке (7) с выступом (9), что также уменьшает напряженность электрического поля.The flange (11) of the sleeve is satisfied with the condition that the support insulator (4) is in direct contact with it when it is attached to the strip (7) with the protrusion (9), which also reduces the electric field strength.
Плавное сопряжение фланца (11) и донышка (12) втулки с ее цилиндрической частью также способствуют снижению напряженности электрического поля.Smooth coupling of the flange (11) and the bottom (12) of the sleeve with its cylindrical part also contribute to a decrease in the electric field strength.
Определенную роль в достижении технического результата играют материалы, из которых изготовлены опорный изолятор (4) и втулка (10). Изолятор (4) выполнен из стеклотекстолита на основе полимерной смолы и упрочняющих волокон. Хорошими криогенностойкими свойствами будут обладать стеклотекстолиты на основе эпоксидных смол - изделия на основе эпоксидных смол не подвержены растрескиванию и деформации при захолаживании.A certain role in achieving the technical result is played by the materials from which the support insulator (4) and the sleeve (10) are made. The insulator (4) is made of fiberglass based on a polymer resin and reinforcing fibers. Fiberglass based on epoxy resins will have good cryogen-resistant properties - products based on epoxy resins are not subject to cracking and deformation during cooling.
Втулка (10) выполнена из криогенностойких сталей, в частности, она выполнена из хромо-никелевых сталей аустенитного класса. Выбор этих сталей обусловлен также тем, что хромо-никелевые аустенитные стали обладают близкими коэффициентами температурного расширения к эпоксидным смолам.The sleeve (10) is made of cryogen-resistant steels, in particular, it is made of chromium-nickel steels of the austenitic class. The choice of these steels is also due to the fact that chromium-nickel austenitic steels have similar coefficients of thermal expansion to epoxies.
В самом идеальном варианте реализации заявленной полезной модели опорный стержень может быть выполнен из стеклотекстолита на основе эпоксидной смолы, втулка - из хромо-никелевой стали аустенитного класса, а клей, которым втулка крепится, из той же эпоксидной смолы, что и текстолит, что приведет к дополнительному увеличению срока службы.In the most ideal embodiment of the claimed utility model, the support rod can be made of fiberglass based on epoxy resin, the sleeve can be made of austenitic chromium-nickel steel, and the glue used to fix the sleeve can be made of the same epoxy resin as the textolite, which will lead to additional increase in service life.
В частных воплощениях, в качестве полимера могут быть использованы стеклотекстолиты отечественных марок группы СТЭФ и зарубежные текстолиты марок G10 и G11, а в качестве металлических втулок - втулки, изготовленные из сталей AISI304, AISI306, AISI316 и AISI316L.In private embodiments, glass fibers of domestic grades of the STEF group and foreign textolites of grades G10 and G11 can be used as a polymer, and bushings made of AISI304, AISI306, AISI316 and AISI316L steels can be used as metal bushings.
В качестве связующего эпоксидного клея в частном исполнении может быть использован эпоксидный клей 3М™ Scotch-Weld™ DP460 двухкомпонентный.In the private embodiment, 3M ™ Scotch-Weld ™ DP460 two-component epoxy adhesive can be used as a bonding epoxy adhesive.
Испытания показали, что в заявленном ВТСП ТОУ опорный изолятор (4) с использованием втулки (10) может быть выполнен меньшей длины, чем в известном ВТСП ТОУ и использован для создания опорных изоляторов для токоограничивающего устройства на класс напряжения 110 кВ, что уменьшает механические нагрузки и уменьшает объем используемого для захолаживания и электрической прочности жидкого азота.Tests have shown that in the claimed HTSC TOU, the supporting insulator (4) using a sleeve (10) can be made shorter than in the known HTSC TOU and used to create supporting insulators for a current-limiting device with a voltage class of 110 kV, which reduces mechanical loads and reduces the amount of liquid nitrogen used for cooling and dielectric strength.
Пример осуществления полезной модели.An example implementation of a utility model.
Опорные изоляторы (4) изготавливали из стеклотекстолита марки СТЭФ (ГОСТ 12652-74) в форме стержней с частично гофрированной поверхностью. Втулку (10) изготавливали из стали AISI306. В полую нижнюю часть (5) опорного изолятора (4) вклеивали при помощи эпоксидного клея марки 3М™ Scotch-Weld™ DP460 металлическую втулку (10) с плоским донышком (12). Опорные изоляторы (4) в количестве четырех штук попарно устанавливали с двух сторон от сборки (2) под углом 60 градусов, где верхняя часть изоляторов упиралась в фиксаторы (7) из нержавеющей стали, закрепленные на центральной опоре (6) сборки токоограничивающих модулей (2). Нижней частью опорные изоляторы опирались на фланцы (11) втулки (10) и через фланцы - на приваренную к внутренней поверхности криостата (1) планку (8) с выступом (9), который входит во втулку (10).Support insulators (4) were made of fiberglass STEF (GOST 12652-74) in the form of rods with a partially corrugated surface. The sleeve (10) was made of AISI306 steel. A metal sleeve (10) with a flat bottom (12) was glued into the hollow bottom (5) of the support insulator (4) using 3M ™ Scotch-Weld ™ DP460 epoxy adhesive. The supporting insulators (4) in the amount of four pieces were installed in pairs on both sides of the assembly (2) at an angle of 60 degrees, where the upper part of the insulators abutted in stainless steel clips (7), mounted on the central support (6) of the assembly of current-limiting modules (2 ) The lower part of the support insulators rested on the flanges (11) of the sleeve (10) and through the flanges on the strap (8) welded to the cryostat (1) surface with a protrusion (9), which enters the sleeve (10).
Выступ (9) был выполнен из нержавеющей стали AISI306 в форме усеченного конуса со сглаженной вершиной.The protrusion (9) was made of AISI306 stainless steel in the form of a truncated cone with a smooth top.
На фиг. 4 представлен расчет напряженности электрического поля для известного ВТСП ТОУ по патенту RU 194013, а на фиг. 5 - в соответствии с заявленной полезной моделью.In FIG. 4 presents the calculation of the electric field for the known HTSC TOU according to patent RU 194013, and in FIG. 5 - in accordance with the claimed utility model.
Как следует из приведенных данных, металлическая втулка (10) снижает напряженность электрического поля на поверхности изолятора в два раза - с 1,6 кВ/мм до 0,8 кВ/мм (Фиг. 2) для приложенного напряжения к ВТСП сборке 230 кВ, что является повышенным напряжением для класса высоковольтных устройств 110 кВ.As follows from the above data, the metal sleeve (10) reduces the electric field strength on the surface of the insulator by half - from 1.6 kV / mm to 0.8 kV / mm (Fig. 2) for the applied voltage to the HTSC assembly 230 kV, which is an increased voltage for the class of high-voltage devices 110 kV.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019139076U RU195807U1 (en) | 2019-12-02 | 2019-12-02 | HIGH VOLTAGE CURRENT LIMITING DEVICE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019139076U RU195807U1 (en) | 2019-12-02 | 2019-12-02 | HIGH VOLTAGE CURRENT LIMITING DEVICE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU195807U1 true RU195807U1 (en) | 2020-02-05 |
Family
ID=69416441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019139076U RU195807U1 (en) | 2019-12-02 | 2019-12-02 | HIGH VOLTAGE CURRENT LIMITING DEVICE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU195807U1 (en) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6476706B1 (en) * | 1996-08-26 | 2002-11-05 | Abb Research Ltd | Current limiter having a high-temperature superconductor |
| RU2279727C2 (en) * | 2000-04-25 | 2006-07-10 | Абб Рисерч Лтд | High voltage isolation system |
| US7995312B2 (en) * | 2007-02-16 | 2011-08-09 | Nexans | Electric fault current limiter having superconducting elements inside a cryogenic vessel and bushings for connecting an external circuit |
| US20140087950A1 (en) * | 2011-05-18 | 2014-03-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Fault current limiter |
| RU158592U1 (en) * | 2015-10-05 | 2016-01-20 | Закрытое акционерное общество "СуперОкс" (ЗАО "СуперОкс") | SUPERCONDUCTIVE CURRENT LIMITER |
| CN108183013A (en) * | 2018-02-13 | 2018-06-19 | 特变电工股份有限公司 | A kind of DC superconducting current limiter cooling structure and its assembly method |
| CN109192436A (en) * | 2018-11-09 | 2019-01-11 | 广东电网有限责任公司 | A kind of resistive superconducting current limiter |
| EP3553839A1 (en) * | 2018-04-09 | 2019-10-16 | Rolls-Royce plc | Superconducting fault current limiter |
-
2019
- 2019-12-02 RU RU2019139076U patent/RU195807U1/en active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6476706B1 (en) * | 1996-08-26 | 2002-11-05 | Abb Research Ltd | Current limiter having a high-temperature superconductor |
| RU2279727C2 (en) * | 2000-04-25 | 2006-07-10 | Абб Рисерч Лтд | High voltage isolation system |
| US7995312B2 (en) * | 2007-02-16 | 2011-08-09 | Nexans | Electric fault current limiter having superconducting elements inside a cryogenic vessel and bushings for connecting an external circuit |
| US20140087950A1 (en) * | 2011-05-18 | 2014-03-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Fault current limiter |
| RU158592U1 (en) * | 2015-10-05 | 2016-01-20 | Закрытое акционерное общество "СуперОкс" (ЗАО "СуперОкс") | SUPERCONDUCTIVE CURRENT LIMITER |
| CN108183013A (en) * | 2018-02-13 | 2018-06-19 | 特变电工股份有限公司 | A kind of DC superconducting current limiter cooling structure and its assembly method |
| EP3553839A1 (en) * | 2018-04-09 | 2019-10-16 | Rolls-Royce plc | Superconducting fault current limiter |
| CN109192436A (en) * | 2018-11-09 | 2019-01-11 | 广东电网有限责任公司 | A kind of resistive superconducting current limiter |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3595982A (en) | Supercounducting alternating current cable | |
| SK164198A3 (en) | Electromagnetic device | |
| CN102754296A (en) | Cryogenic Cable Termination Connectors | |
| CN101582315A (en) | Extra-high voltage silicon rubber sleeve | |
| RU194013U1 (en) | CURRENT LIMITING DEVICE BASED ON HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTIVITY | |
| KR20220046659A (en) | converter valve | |
| RU195807U1 (en) | HIGH VOLTAGE CURRENT LIMITING DEVICE | |
| US5436606A (en) | Feed connection for a superconductive coil | |
| WO2008034271A2 (en) | Encapsulated electrical valve module | |
| CN105304262A (en) | High-temperature superconducting coil apparatus for alternating-current magnetic field | |
| CN208298665U (en) | Inverter and transformer all-in-one machine | |
| CN111540584A (en) | 500kV antidetonation type level power transformer shaping lead clamping structure | |
| CN208271683U (en) | A kind of reactor pedestal and reactor | |
| US8203412B2 (en) | Double active parts structure of reactor | |
| CN108766680B (en) | A low-temperature high-voltage insulation device for a superconducting power device | |
| CN203871137U (en) | Oil-immersed transformer with intensified insulation | |
| CN221261334U (en) | Optical cable structure | |
| RU198663U1 (en) | HIGH VOLTAGE CURRENT LIMITING DEVICE | |
| CN222530176U (en) | Current transformer | |
| CN114284026A (en) | Metal closed liquid nitrogen insulation superconducting line | |
| CN209487244U (en) | Low-temperature high-voltage sleeve | |
| CN101211690B (en) | +/-500kV direct current mutual inductor | |
| CN105702671A (en) | A press-mounting structure of a modularized pulse thyristor | |
| JP2010153211A (en) | Cryogenic bushing structure | |
| CN206489206U (en) | A kind of can type capacitor voltage mutual inductor for high pressure GIS |