Коммутирующее устройство

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к коммутирующей аппаратуре. Цель изобретения - обеспечение управляемости за счет быстродействия разрушения токопроводящей перемычки потоком газа. Устройство содержит токоподводы 1, перемкнутые перемычкой 2 с ослабленным сечением 3. Токоподводы 1 сочленены с дугогасительной камерой 4 поперечного дутья и соединены с направлякяцими электродами 5. Через сопло 6 дугогасительная камера 4 с токоподводами 1, перемычкой 2 и направляющими электродами 5 сопряжена с резервуаром 7 сжатого газа, который закрыт диафрагмой 8. К резервуару 7 через кран 9 подсоединен газопровод 10. Вблизи диафрагмы 8 расположены электроды разрядника 4, В перегородке 12 вьтолнено отверстие 13. Коммутирующее устройство содержит п-лучевую перемычку. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. i СО Г 00 О5 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflYB JlHH

„.Я0„„1 36130

150 4 Н 01 Н 33 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY GENPETEJlbCTBV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

{21) 3950450/24-07 (22) 09.09.85 (46) 07.09.87. Бюл. У 33 (71) Ленинградское электромашиностроительное объединение "Электросила" им. С.М.Кирова (72) И.АеХорев к (53) 621 . 316 . 524 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

11у 418141, кл. Н 01 Н 85/42.

Кузнецов P.Ñ. Аппараты распределения электрической энергии на напряжении до 1000 В. M. Энергия, 1970, с. 379-380. (54) КОМИУТИРУИЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к коммутирующей аппаратуре. Цель изобретения — обеспечение управляемости за счет быстродействия разрушения токопроводящей перемычки потоком газа. Устройство содержит токоподводы 1, перемкнутые перемычкой 2 с ослабленным сечением

3. Токоподводы 1 сочленены с дугогасительной камерой 4 поперечного дутья и соединены с направляющими электродами 5. Через сопло 6 дугогасительная камера 4 с токоподводами 1, перемычкой 2 и направляющими электродами

5 сопряжена с резервуаром 7 сжатого газа, который закрыт диафрагмой 8.

К резервуару 7 через кран 9 подсоединен газопровод 10. Вблизи диафрагмы

8 расположены электроды разрядника 4.

В перегородке 12 выполнено отверстие . ф

13. Коммутирующее устройство содервмт и-лучевую перемычку. в.п.ф-пы, (/)

2 ил.С:

l 336130

Изобретение относится к электротехнике, а именно к коммутирующим устройствам.

Цель изобретения — обеспечение

5 управляемости за счет быстродействующего разрушения токоведущей перемыч-: ки потоком газа, запасенного под давлением в резервуаре при подрыве диафрагмы, герметично закрывающей его.. 10

На фиг.1 изображено устройство, .разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1, Данное коммутирующее устройство (фиг.l) содержит токоподводы 1, перемкнутые перемычкой 2 ослабленным 15 сечением 3 (выполняется в виде надреза или пайки). Токоподводы- 1 сочленены с дугогасительной камерой 4 попереч, ного дутья и электрически соединены с направляющими электродами 5. Через соп- 20 ло 6 дугогасительная камера 4 с токоподводами 1, перемычкой 2 и направляющими электродами 5 сопряжена с резервуаром 7 сжатого газа, который со стороны сопла 6 закрыт герметично 25 диафрагмой 8 (выполненной из изоляционного материала); К резервуару 7 через кран 9 подсоединен газопровод

10. В непосредственной близости от диафрагмы 8 расположены электроды 30 разрядника il. Сплошной толстой основной линией показана перегородка 12 с диафрагменным отверстием 13.

Коммутирующее устройство может содержать. и-лучевую звездообразную перемычку 14. На фиг,2 показана трехлучевая перемычка, электрически соединенная с токоподводами 15, прилегающими к соплу 6.

Коммутирующее устройство работает следующим образом.

При подаче сигнала от соответствующей релейной защиты срабатывает устройство подрыва диафрагмы, формируя высоковольтный разряд между электродами разрядника 11.

Высоковольтный разряд вблизи диафрагмы 8 и давление газа на нее приводит к ее разрушению по всему сечению перекрываемого резервуара 7. Высоковольтный разряд может обеспечиваться и между электродами трехэлектродного разрядника, электроды которого располагаются в непосредственной близости от диафрагмы 8. Последняя может быть надрезана и механическим способом, например ножом с электрическим приводом, а также при необходимости дистанционного бесконтактного привода — лучом лазера, находящегося в ждущем режиме.

При разрушении диафрагмы 8 поток сжатого газа из резервуара 7 через сопло 6 устремляется в сторону токоведущей перемычки 2, по которой проходит ток между токопроводами и разрушает ее в месте ослабленного сечения 3, при этом концы перемычки отгибаются в сторону дугогасительной камеры 4 (показано штриховыми линиями).

Иежду отогнутыми концами разорванной токоведущей перемьгчки 2 возникает электрическая дуга, которая под действием потока сжатого газа, запасенного в резервуаре 7, увлекается в дугогасительную камеру 4. При перемещении электрической дуги в дугогаси" тельной камере 4 ее опорные точки движутся по направляющим электродам

5. Наличие дугогасительной камеры 4 (которая может быть выполнена с перегородками дугогасительными пластинами специальной щелевой формы) и интенсивного газового дутья обеспечивает погасание электрической дуги уже в первом полупериоде тока короткого замыкания (при переменном токе часто- ты 50 Гц).

Введение в устройство подрыва диафрагмы за счет электрического разряда и сжатого (до десятков атмосфер) газа позволяет обеспечить большое . быстродействие коммутирующего устройства от момента подачи сигнала на устройство подрыва диафрагмы до момента разрушения токоведущей перемычки. Наличие сопла 6 создает ударную газовую волну давления, которая разрушает токоведущую перемычку 2.

Резервуар 7 снабжается .перемычкой

12 с диафрагменным отверстием 13.

Процесс срабатывания в этом. случае происходит как указано выше до момента разрушения ударной волной токове" дущей перемычки 2. Объем резервуара

7 от диафрагмы 8 до перегородки 12 рассчитывается из условия разрушения токоведущей перемычки 2. Процесс обдувания электрической дуги далее . обеспечивается за счет истечения газа из второй части резервуара 7 через диафрагменное отверстие 13. Это позволяет обеспечить необходимую оптималвную скорость истечения для всей гаммы отключаемых токов.

В случае быстродействующего предохранителя, снабженного звездообраэз

13361 ной токоведущей перемычкой 14 процесс отключения происходит аналогично, при этом перемычка разрывается в местах ослабленного сечения 3 и электрические дуги, возникнувшие между концами

5 токоведущей перемычки 14, движутся опорными точками по направляющим электродам (не показаны), соединенными с токоподводами 15 до момента погасания электрической дуги.

При протекании номинального тока по коммутирующему устройству за счет массивных токоподводов l тепло от плоской, но широкой токоведущей пере- 15 мычки 2 отводится к ним и перегрева ее не происходит.

Для повышения номинальных токов до десятков КА может быть применено водяное охлаждение токоподводов 1.

В данном устройстве электрическая дуга возникает сразу в цепи основных токоподводов, что позволяет повысить у коммутирующего устройства номинальное напряжение до уровня 20 — 24 кВ, 25 номинальный ток до 20 — 30 кА, сквозные токи до 100 — 150 кА и осуществить быстродействующее отключение токов с токоограничением в контурах с ожидаемыми токами (переменный ток

50 Гц) 200 — 300 кА,.

Изобретение позволяет расширить коммутационную способность по величине отключаемых токов за счет разделения резервуара со сжатым газом на две части. Объем с газом, прилегающий к соплу, предназначен, в основном, для разрушения токоведущей перемычки за счет ударного устройства газового потока, а второй объем — для обеспечения необходимого газового дутья на стадии дугогашения.

Изобретение позволяет расширить функциональные возможности устройства за счет выполнения токоведущей перемычки с тремя и более лучами и подсоединенными к ним токоподводами.

Формула. изобретения

1. Коммутирующее устройство, содержащее токоподводы, перемкнутые токоведущей перемычкой, сочлененные с дугогасительной камерой, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения управляемости, оно снабжено резервуаром сжатого газа, который со стороны токоведущей перемычки через сопло соединен с дугогасительной камерой и закрыт герметично со стороны сопла диафрагмой, снабженной устройством подрыва, выполненным в виде разрядника, электроды которого расположены в непосредственной близости от диафрагмы, а токоведущая перемычка выполнена п-лучевой, перекрывающей все сечения сопла, причем каждый луч перемычки соединен с соответствующим токоподводом и направляющим электродом дугогасительной камеры, а от центра периферии токоведущая перемычка имеет ослабленные сечения, разделяющие лучи между собой.

2. Устройство по п.1, о -т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения коммутационной способности, ре-. зервуар со сжатым газом разделен дополнительно введенной перегородкой на две части, одна из которых,прилегает к диафрагме, а другая сообщена с ней через диафрагменное отверстие в перегородке.

1336130

Составитель В. Попова

Редактор А. Коэориз Техред И.Попович Корректор А. Обручар

Заказ 4052/50

Тираж 697 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4