Маломасляный выключатель высокого напряжения

 

1. МАЛОМАСЛЯНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ наружной установки , маслонаполненная колонка которого содержит дугогасительное устройство , полую изоляционную опору и заземленньш корпус механизма, на котором установлен расположенный в масле стакан с устройством подогре .ва масла, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и работоспособности при низких температурах окружающей среды, указанный стакан закреплен в нижней части корпуса механизма и снабжен дополнительным корпусом, включающим в себя изоляционную трубу, охватывающую стакан с зазором, и канал, образованный по крайней мере одним патрубком , соединяющим нижнюю часть полости, образованной между стаканом и изоляционной трубой, с маслом, находящимся вьпие корпуса механизма, причем верхняя кромка изоляционной трубы размещена выше стакана. 2.Выключатель по п.1, отли (О чающийся тем, что стакан с (Л устройством подогрева масла снабжен кольцеобразным элементом, который выполнен из. металла с высокой теплопроводностью , непосредственно сопряжен со стаканом и имеет ребра,расположенные вдоль его оси. 3.Выключатель по пп.1 и 2, о т 00 личающийся тем, что, с целью повышения технологичности, кольцеобразный элемент вьтолнен составю ным по высоте стакана.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 01 Н 33 68

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3742349/24-07 (22) 18.05.84. (46) 07.10.85. Бюл. № 37 (72) А.В.Ведерников, А.А.Иофин, В.Л.Котова, В.Е.Оленев и А..Р.Poòáëþò (71) Научно-исследовательский проект. но-конструкторский и технологический институт Производственного объединения "Уралэлектротяжмаш" им.В.И.Ленина (53) 621.316.524(088.8) ,(56) Техническое описание и инструк ция по монтажу и эксплуатации выключателя ВМК-110, 1971.

Патент Франции № 1340000 кл. Н 01 H 1963. (54) (57) 1. МАЛОМАСЛЯНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ наружной установки, маслонаполненная колонка которого содержит дугогасительное устройство, полую изоляционную опору и заземленный корпус механизма, на котором установлен расположенный в масле стакан с устройством подогрева масла, отличающийся тем, что, с целью повышения надеж„„SU„„1184020 А ности и работоспособности при низких температурах окружающей среды, указанный стакан закреплен в нижней части корпуса механизма и снабжен дополнительным корпусом, включающим в себя изоляционную трубу, охватывающую стакан с зазором, и канал, образованный по крайней мере одним патрубком, соединяющим нижнюю часть .полости, образованной между стаканом и изоляционной трубой, с маслом, находящимся выше корпуса механизма, причем верхняя кромка изоляционной трубы размещена выше стакана.

2. Выключатель по п.1, о т л и— ч а þ ù H é с я тем, что стакан с устройством подогрева масла снабжен кольцеобразным элементом, который выполнен из.металла с высокой теплопроводностью, непосредственно сопряжен со стаканом и имеет ребра,расположенные вдоль его ocu.

3. Выключатель по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения технологичности, кольцеобразный элемент выполнен составным по высоте стакана.

1184020

Изобретение относится к высоковольтному аппаратостроению и касается маломасляных выключателей высокого напряжения наружной установки, работающих в условиях низкой темпера- 5 туры окружающей среды и снабженных устройствами для подогрева масла, преимущественно маломасляных выключателей на номинальные напряжения

110 кВ и выше, которые имеют большой 10 габарит по высоте и, следовательно, в которых подогрев масла по всей вы-. соте маслонаполненных колонн полюсов представляет болыпую трудность.

Для надежной работы маломасляных 15 выключателей высокого напряжения наружной установки, которые заполняются .трансформаторным маслом, в условиях, когда температура окружающей среды может опускаться ниже минус 20 С, 20 о с целью предотвращения закупорки рабочих каналов дугогасительной камеры и снижения скорости движения подвижных контактов, требуется поддерживать вязкость масла на определенном 25 уровне, не допуская ее увеличения.

Это достигается применением устройств подогрева масла, устанавливаемых, как правило, на заземленных частях выключателей. ЗО

Цель изобретения — повышение надежности, работоспособности и технологичности выключателя при низких температурах окружающей среды.

На.фиг.1 изображен полюс маломасляного выключателя, разрез; на фиг.2нижняя часть полюса со стаканом и устройством подогрева масла, сечение; на фиг.3 — разрез А-А на фиг.2.

Иаломасляный выключатель содержит 4О .заземленный корпус 1 механизма, подвижный контакт 2, опорную фарфоровую колонку 3 и дугогасительное устрой-. ство, включающее дугогасительную камеру 4, фарфоровую подкрышку 5 и колпак 6. Сообщающиеся полости корпуса механизма опорной колонки и дугогасительного устройства заполнены маслом 7 до уровня 8, В нижней части корпуса 1 закреплен стакан 9.

Устройство подогрева в виде трубчатого электронагревателя 10 установлено во внутренней полости 11 стака" на 9, в которую имеется доступ со стороны окружающего воздуха. Наружная поверхность стакана 9 сопряжена с кольцеобраэными радиаторами 12, которые отлиты из алюминиевого сплава и имеют ребра 13, расположенные вдоль оси стакана. Вокруг стакана 9 размещен дополнительный корпус, включающий в себя изоляционную трубу 14 и канал, образованный двумя патрубками

15. Изоляционная труба 14 охватывает с зазором 16 стакан 9 с радиаторами

12, причем ее верхняя кромка 17 размещена выше стакана 9. Патрубки 15 соединяют нижнюю часть полости, образованной между стаканом с радиаторами .12 и изоляционной трубой 14, с маслом 7, расположенным выше корпуса 1. Внутри опорной колонки вблизи ее стенок установлен изоляционный цилиндр 18, предназначенный для сокращения потерь тепла в окружающую среду с поверхности опорной колонки.

Выключатель с устройством подогре ва масла работает следующим образом.

Электронагреватель 10 нагревает стакан 9, со стенок которого тепло отводится радиаторами 12, обладающими высокой теплопроводностью. Радиаторы 12, имеющие оребренную теплоотдающую поверхность, в свою очередь, обеспечивают эффективный отвод тепла от нагретых металлических частей в масло, расположенные внутри изоляционной трубы 14. Внутри последней вдоль ребер 13 и вдоль зазора 16 создается интенсивный поток нагретого масла, направленный вверх, в сторону дугогасительного устройства. За счет расположения верхней кромки 17 изоляционной трубы 14 выше стакана 9 обеспечивается усиление естественного конвективного потока частиц подогретого масла. Охлажденное масло опускается из дугогасительного устройства вниз за пределами изоляционной трубы 14 и через канал, образо-. ванный в данном случае двумя патрубками 15, подводится вновь в нижнюю часть полости трубы 14 к нагретым радиаторам 12 стакана 9. Указанный естественный конвективный теплообмен обеспечивает надежное разделение встречных потоков масла, ограничивает радиальные потери тепла с поверхности корпуса 1 и опорной колонки 3 и„ исключая из конвективного потока масло, расположенное внутри корпуса создает в корпусе 1 спокойную, неподвижную зону масла, что предотвращает перемещение вверх. осадка 19, 1184020 образованного из продуктов разложе- . ния масла электрической дугой °

Для проведения осмотра, ремонта или замены электронагревателя 10 не требуется сливать иэ выключателя 5 масло, так как в полость 11 имеется свободный доступ со стороны окружающей среды.

Введенный дополнительный корпус позволяет организовать интенсивную свободную конвекцию нагретого масла, при этом изоляционная труба этого, корпуса, с зазором охватывающая ста.кан, обеспечивает разделение потоков поднимающегося вверх нагретого 15 и опускающегося охлажденного масла.

Причем, за счет существенного перепада температур между объемами масла в полости, образованной между стаканом и изоляционной трубой, и за пре- 20 делами изоляционной трубы, а также за счет расположения верхней кромки изоляционной трубы вьппе патрубка обеспечивается усиление естественного конвективного потока частиц по- 25 догретого масла вверх.

Наличие в дополнительном корпусе канала, выполненного по крайней мере одним латрубком, который связывает нижнюю часть полости, образованной З0 между стаканом и изоляционной трубой, со слоями .масла, расположенными вьпне корпуса механизма, обеспечивает подачу к поверхности стакана только опускающегося вниз охлажденного масла, исключая прн этом вовлечение в

35 конвективный поток масла, расположенного в корпусе механизма. Наличие спокойной зоны масла в корпусе меха- . низма предотвращает перемещение 40 вверх вместе с конвективным потоком отстаивающихся в корпусе механизма в процессе эксплуатации продуктов разложения масла электрической дугой

Это обстоятельство позволяет обеспечить при включении устройства подогрева стабильную электрическую прочность масляных изоляционных промежутков и, следовательно, надежную работу самого выключателя.

Указанный канал, подводящий масло в нижнюю часть полости, образованной между стаканом и изоляционной трубой, может быть также выполнен и в виде кольцевой полости, заключенной между изоляционной трубойи охватывающейее введенной трубой,верхняякромка коот- . рой расположенавыше корпусамеханизма.

Закрепление стакана в нижней части корпуса механизма позволяет максимально использовать высоту корпуса механизма и, не сокращая изоляционный промежуток внутри полей изоляционной опоры между верхней кромкой патрубка и находящимися под высоким потенциалом частями дугогасительного устройства, существенно увеличить длину стакана.

Таким образом, размещать внутри стакана более длинные и именнцие большую активную поверхность, т.е. более мощные, элементы устройства подогрева,.а за счет увеличения теплоотдающей поверхности стакана предотвратить опасный перегрев этой поверхности, соприкасающейся с маслом.

Выполненный из металла с высокой теплопроводностью, например из алюминиевого сплава, кольцеобразный элемент, который непосредственно сопряжен со стаканом и имеет ребра, расположенные вдоль его оси, обеспечивает интенсивный отвод тепла от нагретой поверхности стакана в мас- ло и, за счет значительного увеличе1ния теплоотдающей поверхности, дополнительно снижает температуру соприкасающихся с маслом нагретых металлических частей, снижая опасность порчи масла. Причем, продольное расположение ребер кольцеобраэного элемента способствует организации естественного конвективного потока нагретого масла, направленного вверх, в сторону дугогасительного устройства.

Выполнение кольцеобразного элемента составным по высоте позволяет, сократив величину, характеризующую отношение его высоты к диаметру, упростить технологию его изготовления.

При этом также появляется воэможность в зависимости от длины стакана набирать необходимую высоту кольцеобразного элемента из унифицированных составных частей.

Таким образом, изобретение позволяет при сохранении простоты и удобства обслуживания повысить надежность работы выключателя с подогретым устройством и обеспечить его работоспособность с обычным трансформаторным маслом при самых. низких температурах окружающей среды вплоть до минус 60 C.

76/51 е

Филиал ППП Патент, г.ужгород,ул.Проектная, 4