Блок настройки высокочастотного заградителя
Изобретение относится к области высокочастотной связи по проводам линий электропередачи (далее ЛЭП) и касается выполнения блока настройки высокочастотного заградителя, используемого для передачи сигналов диспетчерского управления и релейной защиты в энергетике. Техническим результатом является повышение механической прочности и технологичности конструкции блока настройки, снижение температуры элементов частотной настройки при работе мощных передатчиков высокочастотных сигналов, улучшение теплоотдачи корпуса - блока настройки, увеличение поверхности сцепления металлических выводов с заливочным компаундом и применение плат для крепления элементов частотной настройки. В блоке настройки заградителя, содержащем корпус из диэлектрического материала с размещенными в нем элементами частотной настройки и снабженный по торцам двумя металлическими выводами, внутри корпуса выводы выполнены в виде длинных металлических стержней, соединенных между собой изоляционной прокладкой, при этом на них установлены платы из диэлектрического материала, к которым с помощью токоподводящих выводов крепятся элементы частотной настройки, размещенные между этими платами, а на внешней поверхности корпуса установлены ребра охлаждения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области высокочастотной связи по проводам линий электропередачи (далее ЛЭП) и касается выполнения блока настройки высокочастотного заградителя, используемого для передачи сигналов диспетчерского управления и релейной защиты в энергетике.
Заградители высокочастотные (в дальнейшем заградители) включаются последовательно в провода ЛЭП и состоят из параллельно подключенных реактора, защитного устройства и блока настройки, обеспечивающего частотную настройку заградителя на рабочую полосу частот.
В зависимости от электрической схемы в состав блока настройки входит разное количество элементов частотной настройки: конденсаторов, резисторов и катушек индукции.
Известен блок настройки заградителя, выполненный в виде прямоугольного металлического корпуса, внутри которого размещены элементы частотной настройки [Микуцкий Г.В., Скитальцев B.C. Высокочастотная связь по линиям электропередачи. М., Энергия, 1977, с.440]. Однако так как конструктивно блок настройки размещается в непосредственной близости к реактору, то при воздействии на заградитель токов короткого замыкания металлический корпус разрушается от вихревых токов, создаваемых магнитным полем реактора.
В другом известном блоке настройки был использован корпус из диэлектрического материала [Каталог завода “Нептун” Аппаратура высокочастотной связи по линиям высоковольтных электропередач, г. Одесса, 1996 г.].
К его недостаткам относится опасность перегрева элементов частотной настройки от потерь мощности в них при передаче высокочастотных сигналов.
Наиболее близким техническим решением к заявленному (его прототипом) является блок настройки, внутреннее пространство которого заполнено твердым диэлектриком для улучшения отвода тепла с поверхности элементов к корпусу блока настройки [ПМ №8193, БИ №10, 1998, Блок настройки высокочастотного заградителя].
В этом случае проблема перегрева элементов решена частично, так как при передаче высокочастотных сигналов мощных усилителей необходимый температурный режим нарушается. Кроме того, конструктивно сложно разместить большое количество элементов на электроизоляционном участке стяжки и обеспечить механическую прочность внешних выводов от воздействия тяжения проводов внешнего подключения к реактору, например, в условиях прохождения через реактор токов короткого замыкания.
Задачей изобретения является повышение механической прочности и технологичности конструкции блока настройки, а также снижение температуры элементов частотной настройки при работе мощных передатчиков высокочастотных сигналов.
Технический эффект состоит в улучшении теплоотдачи корпуса - блока настройки, увеличении поверхности сцепления металлических выводов с заливочным компаундом и применении плат для крепления элементов, частотной настройки.
Этот результат достигается тем, что в блоке настройки заградителя, содержащем корпус из диэлектрического материала с размещенными в нем элементами частотной настройки и снабженный по торцам двумя металлическими выводами, внутри корпуса выводы выполнены в виде длинных металлических стержней, соединенных между собой изоляционной прокладкой, при этом на них установлены платы из диэлектрического материала, к которым с помощью токоподводящих выводов крепятся элементы частотной настройки, размещенные между этими платами, а на внешней поверхности корпуса установлены ребра охлаждения.
Таким образом, с помощью ребер охлаждения увеличивается наружная поверхность теплообмена корпуса блока настройки и снижается его рабочая температура, механическая прочность конструкции обеспечивается за счет сцепления поверхности длинных металлических стержней с диэлектриком в виде заливочного компаунда, а плоские платы позволяют компактно разместить и конструктивно упростить установку и монтаж элементов частотной настройки.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором схематично изображено продольное сечение блока.
Блок частотной настройки содержит корпус 1 из диэлектрического материала с ребрами охлаждения из диэлектрического материала 2, два внешних вывода 3 и 4, выполненных на концах двух металлических стержней 5 и 6, которые размещены внутри корпуса и изолированы друг от друга с помощью прокладки 7. Внутри корпуса 1 на стержнях 5 и 6 установлены платы 8, к которым крепятся элементы частотной настройки 9 с помощью их токоподводящих выводов 10. Внутренняя полость корпуса заполнена твердым диэлектриком 11, обладающим хорошими теплопроводящими свойствами, например заливочным компаундом с наполнителем.
Выводы 3 и 4 предназначены для подключения блока настройки к реактору заградителя.
При работе устройства высокочастотные сигналы от передатчика по проводам ЛЭП через выводы 3 и 4 поступают на элементы 9 и значительная часть (до 50%) поступающей энергии выделяется на них в виде тепла. Перегрев элементов 9 может привести к отклонению их параметров от номинальных значений и расстройке контуров схемы заградителя.
Отвод тепла от элементов осуществляется через теплопроводящий диэлектрик 11 к поверхности корпуса 1, снабженного ребрами 2 для активной теплоотдачи наружу, и таким образом существенно снижено влияние нагрева на повышение температуры элементов.
При коротких замыканиях на ЛЭП через реактор заградителя проходят очень большие токи и образуют вокруг него мощное магнитное поле, которое воздействует на токоподводящие шины. В этих случаях к входным выводам 3 и 4 прилагаются большие усилия.
Поэтому та часть выводов 3 и 4, которая размещена внутри корпуса 1, выполнена в виде длинных металлических стержней 5 и 6, замоналиченных с помощью заливочного компауда в конструкции блока настройки, что обеспечивает необходимую механическую прочность устройства.
Применение плоских плат 8 из электроизоляционного материала, закрепленных на металлических стержнях 5 и 6, позволяет компактно при минимальных размерах установить и простым способом закрепить с помощью токопроводящих выводов 10 все элементы частотной настройки 9.
Формула изобретения
1. Блок настройки высокочастотного заградителя, содержащий корпус из диэлектрического материала с размещенными в нем элементами частотной настройки и снабженный по торцам двумя металлическими выводами, отличающийся тем, что внутри корпуса выводы выполнены в виде длинных металлических стержней, соединенных между собой изоляционной прокладкой, при этом на них установлены платы из диэлектрического материала, к которым с помощью токопроводящих выводов крепятся элементы частотной настройки, размещенные между этими платами.
2. Блок настройки высокочастотного заградителя по п.1, отличающийся тем, что на внешней поверхности корпуса установлены ребра охлаждения.
РИСУНКИРисунок 1
