Высоковольтный газовый выключатель

 

1. ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ГАЗОЫЛЙ ВЬЖЛЮЧАТБЛЬ, содержащий неподвижный корпус, внутри которого расположен неподвижный цилиндр, внутренние полости и цилиндра соединены каналами, подвижный контакт и поршень , о т л и ч a ю щи йен тем, что, с целью увеличения отключающей способности, ущхзщения конструкции и увеличения надежности,: на неподвижном ксфпусе закреплено дополнительно введенное первое соппо из злектроизоляционного материала,. охватывающее псдавижшхй контакт и установленное на расстоянии оптийгишного злектрического газового промежутка, на неподвижном цилиндре установлено дополнительно введенное второе сопло, выполненное из электроизоляционного материала и установленное на оптимальном для отключения дуги расстоянии от первого сопла, a подвижный контакт при отключенном положении выключателя расположен внутри полости неподвижного цилиндра. 24 Выключатель по п. 1, о т л ичающийся тем, что, с целью повыиения злектрической прочности, неподвижный корпус выполнен из электроизоляционного материала. 3.Выключатель по п. 1, о т л ичающийся тем, что, с целью повыаения злектрическЪй прочности, неподвижный корпус выполнен металлическим , a на первом сопле закреплен дополнительно введенный отражатель из изоляционного материала. 4.выключательпо п. 1, о т л ич a ю щ и и с я тем, что, с целью уменьшения габарита привода,, подвижный контакт в отключенном положении выключателя расположен во внутренней 1 полости второго сопла. D1 .Ц сл

Ф

ПЮ (И).

СОКИ СОВЕТСНИХ

ONIN» °

PECAVSËÈН

ЗСЮ. Н Ol Н 33 74

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

П0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (22) 3514466/24-07 (22) 13,09 82 (46) 15 ° 01,84, Бюл. 9 2 (7 ) A.Ô.Âåëîâà, В.И. Казаков, . В.Д.Иакальский и Ю.Т.Савинков . (71) Всесоюзный электротехнический институт им. В.И.Ленина (53) 621.316 »524(088 ° 8) (56» 1. Акцептованная заявка Японии

9 13218/76, кл. 59 H .132,3, 2 ° Патент ГДР 9 104655, кл. 21 с 35/10 (54) (57) 1 ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ГАЗОВЫЙ

ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ, содержащий неподвижный корпус, внутри которого расположен неподвижный цилиндр, внутренние полости корпуса и цилиндра соединены каналами, подвижный контакт и поршень, о т л и ч а ю щ и и с. я тем, что, .с целью увеличения отключающей способности, упрощения конструкции и увеличения надежности,, на неподвижном корпусе закреплено дополнительно введенное первое сопло as электроизоляциоиного материала, охватывающее подвижный контакт и установленное на расстоянии оптимального электрического газового промежутка, на неподвижном цилиндре установлено дополнительно введенное второе сопло, выполненное из электронзоляционного материала и установленное на оптимальном для отключения дуги расстоянии от первого сопла, а подвижный контакт нри отключенном положении выключателя расположен внутри полости неподвижного цилиндра °

2. Выключатель по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения электрической прочности, неподвижный корпус выполнен из электроизоляцнонного материала.

3. Выключатель по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью Pg повыаения электрической прочности, неподвижный корпус выполнен металлическим, а на первом сопле закреплен дополнительно введенный отражатель (. из изоляционного материала.

4, Выключатель по п. 1, о т л и- р ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения габарита привода,. подвиж» ный контакт в отключенном положении выключателя расположен во внутренней полости второго сопла.

1067545

Изобретение относится к газовым,1 в частности элегазовым выключателям с автокомпрессионным дугогасительным устройством.

Известны автокомпрессионные выклюпоршня с подвижным, контактом, причем, во включенном положении сила, действующая со стороны поршня больше, и подвижный изоляционный поршень всегда прижат к неподвижному контакту, образуя замкнутый объем полости гашения. При отключении выключателя в полости гашения начинает повышаться давление, обусловленное движением поршня с подвижным контактом.

Одновременно происходит уменьшение усилия пружин на подвижный поршень. После разгрузки пружин на подвижный поршень начинает воздействовать давление дугогасительной среды, 55

65 чатели, у которых компрессия создается движением дутьевых цилиндров по неподвижному поршню, например, выключатели, в которых дугогасительная камера двухстороннего дутья, содержащая охватывающее неподвижный 30 контакт традиционное сопло из электроизоляционного материала, закрепленное вместе с подвижным контактом на дутьевом цилиндре, имеет второе сопло из электроизоляционного материала, охватывающее непосредственно подвижный контакт и закрепленное на том же цилиндре, причем в канале между обоими соплами формируется двухстороннее дутье через полости контактов 313 °

Недостатком эТой конструкции является большая масса подвижных частей дугогасительного устройства, что при больших скоростя. движения контактов требует очень больших усилий, особенно для многоразрывных выключателей. Это значительно усложняет конструкцию выключателя, а следовательно, делает ее менее надежной.

Наиболее близкой к изобретению по З0 техническому решению к данному является конструкция автопневматического выключателя, в котором дугогасительное устройство состоит из неподвижного корпуса, внутри которого íà- 35 ходится неподвижный цилиндр, внутренние полости корпуса и цилиндра соеди« нены каналами, а в полости последнего расположен подвижный контакт и поршень (23. 40

Внутри наружного неподвижного корпуса установлен подвижный поршень, выполненный из изоляционного материала, который во включенном положении отделяет полость гашения дуги от об- 45 щего объема элегаза. На этот порщень с обеих его сторон действуют усилия от пружины, однако - непосредственно на поршень со стороны стенки неподвижного корпуса, другое — через спе- 50 циальную направляющую со сторбны и удерживает его на месте, После размыкания контактов поток газа через сопла начинает выходить из полости гашения, происходит гашение дуги.

Давление в полости падает, и подвижный поршень под действием пружин со стороны неподвижного корпуса отходит от неподвижного контакта на расстояние, обеспечивающее газовый изоляционный промежуток.

Недостатком этой конструкции является наличие подвижного изоляционного поршня, создающего чисто газовый промежуток за счет движения, обеспечивающегося возвратными пружинами, которые должны иметь значительные усилия для обеспечения четкого возврата поршня. Это влечет за собой увеличение давления предварительно сжатого газа за счет увеличения хода в контактах (до их размыкания), а следовательно, общего хода контактов выключателя. Кроме того, наличие подвижного изоляционного со специальными направляющими и пружинами поршня усложняет конструкцию выключателя и снижает его надежность .

Недостатком является и то, что при гашении дуги расстояние между соплами подвижного и неподвижного контактов не является оптимальным, поскольку при их движении необходимо набрать расстояние, равное оптимальному электрическому, которое значительно больше оптимального расстояния необходимого для гашения дуги, что снижает отключающую способность выключателя. Кроме того, на отключающую способность отрицательно сказывается наличие металлических электродов, нагреваемых дугой, через которые происходит очистка межконтактного промежутка от ионизированных газов. цель изобретения - увеличение отключающей способности, упрощение конструкции и увеличение надежности выключателя.

Поставленная цель достигается тем, что в высоковольтном газовом выключателе, содержащем неподвижный корпус,.внутри которого расположен не1 подвижный цилиндр, внутренние полости корпуса и цилиндра соединены каналами, подвижный контакт и поршень, на неподвижном корпусе закреплено первое.сопло из электроизоляционного материала, охватывающее. подвижный контакт и установленное на расстоянии оптимального электрического газового промежутка, на неподвижном цилиндре установлено второе сопло, выполненное из электроизоляционного материала и установленное на оптимальном для отключения дуги расстоянии от первого сопла,.а подвижный контакт при отключенном положении выключателя

1067545 расположен внутри полости неподвижного цилиндра.

В выключателе, с целью повыаения электрической прочности, неподвижный корпус может быть выполнен металлическим, а на первом сопле закреплен отражатель из электроизоляцконного материала.

Кроме того, в выключателе, с целью уменьшения габарита привода, подвижный контакт в отключенном положении 10 выключателя расположен во внутренней полости второго сопла.

На фиг. 1 схематически представле= но дугогасительное устройство предлагаемого выключателя, в отключен- 15 ном положении; на фиг. 2 — то же, другой вариант.

Внутри неподвижного корпуса 1, выполненного в этом варианте as электроиэоляционного материала с щ прикрепленным к нему любым известным способом первого сопла 2, выполненным также из электрокзоляционного материала, установлен неподвижный цилиндр 3, выполненный из металла. 25

K цилиндру 3 любым известным способом прикреплено второе сопло 4, выполненное иэ электроизоляционного материала. Расстояние между сопламк выбрано оПтимальным для Гашения ду- 3р ги. Внутренние полости корпуса 1 и цилиндра. 3 соединены каналами 5 (каналы}, соединяющим посредством отверстий 6 полость 7 компрессии с полостью 8 гашения дуги. Дном 9 внут-35 ренине полости цилиндров отделены от общего объема элегаза, находящегося в контейнере 10. Внутри цилиндра

3 расположен компрессионный поршень

ll, создающий давление газа в полости гашения и разряжение в полости 40 дутья, с прикрепленным к нему любым известным способом подвижным трубчатым контактом 12, имеющим каналы 13, соединяющие внутреннюю llosepxaocTb контакта с полостью дутья, и находя- 45 щегося в отключенном положении внутри полости дутья. Уоковедущая цепь образуется следующим образом: неподвижный контакт 14 - подвижный контакт 12 - компрессионный поршень 11- 50 скользящий контакт 15 - неподвижный цилиндр 3 и от дна 9 любым известньм способом на ввод клк следующие элементы. Расстояние между неподвижным контактом 14 и соплом 2 выбрано из 55 расчета оптимального электрического промежутка, На фкг, 2 представлен другой вариант кспЬлненкя дугогасктельного уст» ройства, отличающийся тем, что не- 60 подвижный корпус 1 выполнен металлическим, а на сопле 2 прикреплен любым известным способом отражатель

16, выполненный из электроизоляционного материала, кроме того, подвижный контакт 12 в отключенном положении не выходит из сопла 4. При коммутации, например, отключении, привод любой известной конструкции (не показан} приводит в движение подвижный контакт 12 и компрессионный поршень 11 ° При своем движении поршень начинает создавать давление газа в полостях 7 и 8, а в полости над поршнем создает объем разряжения, в котором к моменту размыкания контактов образуется полость низкого давления и начинается дутье через второе сопло подвижного контакта и каналы 13 в эту полость. На участке хода до сопла 2, выключатель имеет одностороннее дутье и может отключать небольшие токи нагрузки. После прохождения подвижным контактом сопла 2, давление в это время в полости 8 значительно увеличивается, и до открытия сопла 4 выключатель имеет двухсторон,нее дутьечерез сопло 2 нсопло 4 под-, .вижного контакта. После выхода подвижного контакта из сопла 4 начинается дутье через сопла 2 и 4. Высокое давление поддерживается продолжающимся движением поршня 11, а подвиж.ный контакт становится электродом, ограничивающим длину дуги, и центри рует ее. При прохождении тока через ноль поток газа деиоикзирует промежуток между соплами 2 и 4 и гасит дугу. Пройдя необходимый ход, контакт останавливается. Газовый изоляцион-е ный промежуток образуется после погасанкя дуги между неподвижным кон- тактом 14 к соплом 2. На этом процесс отключения заканчивается.

Прк включении привод приводит в движенке контакт 12, который замыкается с неподвижным контактом 14, Работа выключателя по второму варианту ничем не отличается от первого за исключением того, что.ход контакта меньше и дутье при отключении осуществляется через сопло 2 и сопло подвижного контакта 12, Предлагаемый выключатель прост по своей конструкции, имеет небольшую массу подвижных частей, что позволяет применить в нем менее мощный привод.

Применение неподвижного изоляционного сопла позволяет упростить конструкцию дугогасительного устройства, а применение изоляционного неподвижного цилиндра или установка на сопло изоляционного отражателя при металлическом цилиндре, позволяет уменьшить габариты дугогасительного устройства, так как между ннм к металлическим цилиндром обеспечивается неионкзнрующийся промежуток.

Мощное двухстороннее дутье между изоляционными соплами с фиксирован1067545

Составитель В.Попсва

Редактор А.Химчук Техред Ж. КастелевиЧ

Корректор 4Макаренко.

Ф е

Заказ 11218/54 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал IIIIII Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 ным оптимальным расстоянием для гашения дуги, вдали от нагревакицихся дугой электродов, позволяет увеличить отключающую способность. Предлагаемая конструкция выключателя может быть применена для аппаратов любого класса напряжений.

Проведенные на макетах дугогасительных устройств исследования показали, что один такой разрыв спосо бен в режиме многоразрывного выключателя обеспечить отключаюцую способность при напряжении, приходяцимся на каждый разрыв до 220 icB,