Дугогасительное устройство автопневматического выключателя
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 09.08.76 (21) 2392859/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.08.78. Бюллетень № 31 (45) Дата опубликования описання14.07.78 (11) 623035 т Г
1 дцт1 < »» .,.1;
2 (51) М. Кл.
Н 01 Н 33/73
Государственный комитет
Совета Министров СССР оо делам изооретеннй и открытий (53) УДК, 621.316.542..064.241,027.3 (088.8) А. М. Бронштейн, И. И. Пантелеймонова и К. А. Поздняков (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ДУГОГАСИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО АВТОПНЕВМАТИЧЕСКОГО
ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ
Изобретение относится к газовым,в част- е ности элегазовым автопневматическим выключателям высокого напряжения.
Известны дутогасительные устройства автопневматических выключателей, в которых ход контактов жестко связан с ходом поршня или цилиндра (1).
Однако необходимое для гашения дуги давление в камере достигается к моменту, когда контакты расходятся на относительно большое расстояние, составляющее более половины всего хода контактов на отключение, т. е. дуга к моменту гашения имеет длину 100 мм или даже больше при общем ходе подвижных частей около 200 мм.
Известно также аналогичное устройство, в котором улучшение дугогасительных характеристик достигается добавлением второго поршня, который может перемещаться независимо от основной подвижной системы и сжимает газ при отключении за счет энергии, засосанной в предварительно сжатых пружинах f2), Это устройство является наиболее близким к предложенному по технической сущности.
Оно состоит из неподвижного поршня и подвижного цилиндра с укрепленными на нем подвижными контактам н соплом. При отключении цилиндр перемещается внешним приводом„например вниз, 1надвигаясь на неподвижный поршень и сжимает газ в объеме цилиндра, заключенньй между поршнем и соплом.
Для дополнительного сжатия газа в нижней части основного цилиндра вводят жестко связанный с ним вспомогательный цилиндр, в котором расположен подпружиненный вспомогательньй поршень, который может перемещаться относительно вспомогательного цилиндра. При включении выключателя вспомогательный поршень за счет усилия привода поднимается во вспомогательном цилиндре, сжимает его пружину и удерживается в таком положении механизмом привода или защелкой. При отключении основной и вспомогательные цилиндры перемещаются вниз приводом, а вспомогательный пор. шень перемещается также вниз во вспомогательном цилиндре под действием предварительно сжатой пружины, При этом гаэ, сжимаемьй во вспомогательном цилиндре, через боковые ка25 палы перетекает в подсопловой объем основно621035
Io цилиндра, повышает в нем давление и тем самым улучшает условия гашения дуги.
Основным недостатком такого устройства является то, что при отключении вспомогательный цилиндр и его поршень двигаются II .Oäíoì и том же направлении, вследствие чего скорость сжатия газа во вспомогательном цилиндре равНа разности скоростей движения поршня и цилинд- ра. Кроме того, при возрастании давления в основном цилиндре, газ может перетекать из него во вспомогательный цилиндр н при соответствующем соотношении усилия пружины и давления газа поршень может отжиматься вверх, qIo снижает давление.
Целью изобретения является увеличение отключающей способности выключателя и уве 15 личеиие срока службы контактов путем увели,чения скорости нарастания давления газа в дугагасительной камере и i.oäIIåðæàíèÿ его на необходимом уровне в процессе отключения.
Это достигается тем, что в предложенном дугогасительном устройстве автопневматического выключателя высокого напряжения например элегазового, содержащем неподвижный и подщекный, полый и розеточный контакты и пнев. матическое устройство в виде подвижного цилиндра, жестко связанного с подвижным контахтрм, и неподвижного поршня, и дополнительное пневматическое устройство с цилиндром и подвияным нодпрухс неиным поршнем цилиндр основного и дополнительного пневматических устройств расположен концентрически с цилиндром основного пневматического устройства, а
sopIIIeIII дополнительного пневматического уст уойства вынолиен кольцевым, снабжен пружиной и расположен в пространстве между стенками цилиндров. Полости, ограниченные цилиндрами, могут быть соединены пропускающим газ элемент.м в направлении от кольцевой полости межлу цилиндрами в полость основного цилиндра. Кольцевой поршень может быть снабжен,@ выступами дп1 зацепления с защелкой, расположенной на основании поршня основного пневматического устройства.
На фиг. 1 схематически изображена дугогасящая камера выключателя во включенном положении; фиг. 2 — то же в процессе отклю- чения, когда контакты только разомкнулись и между ними возникла дуга; на фиг. 3 — ду-. гогасящая камера в полноспю отключенном
; положении. 50
Дугогасящая камера состоит из подвижного розеточного контакта 1, в котором может перемещаться подпружиненный полый контакт
2, врвигаемый пружиной 3 при отключении в розето а ый KOHTBKz 1. ХВосТоВНК 4 полого KOH такта 2 снимает ток с неподвижной детали с помощью скользящих контактов 5. Корпус 6 подвижных контактов жестко связан с основоым цилиндром 7 и при отключении эти детали через изоляционную тягу 8, на которую воздействует приводной механизм выключателя (не покаазан), перемещаются вниз. В цилиндре
7 на стойках 9, укрепленных на токоподводе
10, жестко закреплен поршень 11. В поршне
11 имеется ряд отверстий, иад которыми размещены клапаны 12, позволяющие быстро заполнить цилиндр газом при включении выключателя. На цилиндре 7 жестко закреплены изоляционное сопло 13, вспомогательный цилиндр
14 и экран 15. На дне цилиндра 14 имеются отверстия, закрытые клапанами, выполняющие такую хсе роль как и клапаны 12. При включении цилиндр 7 со всеми закрепленными на нем деталями движется вверх, неподвижный контакт 16 входит в центральное отверстие сопла 13, далее — в розеточный контакт 1 и отжимает полый контакт 2 (сжимая при этом пружину 3) в положение, показанное на фиг.1.
Во включенном положении ток проходит через токоподвод 10, скользящие контакты 5, смонтированные на корпусе токоподвода, хвостовик
4, контакт 2, пальцы розеточного контакта 1 и далее на нецодвижиьш контакт 16. В цилиндре 14 под действием сжатых пружин 17 может перемещаться поримнь 18. Во включенном положении поршень 18 удерживается в положекш показанном иа фиг. 1, с помощью подпружииенных защелок 19 и 20. Зти защелки удерживаются в положении, также показанном на фиг.1, спиральными пружинаьш;
При отключении тяти 8 привод выюпочателя передвигается вниз, тянет за собой корпус 6 подвижного контакта 2 и все жестко связанные с ням детали. При этом происходит следующее. Упоры 21 в нижней части корпуса 6 упира отся в хвостовик защелки 20 и поворачивают ее в положение показанное на фиг. 2, при повороте защелка 20 нажимает на хвост защелки 19 и переводит ее в положение, показанное на фиг. 2, Защелка 19 при повороте выходит из зацепления с держателем 22 поршня 18 и последний под действием сжатой пружины
17 начинает перемещаться вверх и сжимает газ в объеме А вспомогательного цилиндра.
Одновременно навстречу поршню 18 двигаются вниз подвижный контакт 2 и связанные с ним цилиндры 7 и 14. Вследствие этого быстро уменьшается объем А, давление и нем возрастает, более медленно уменьшается объем
23 II основном цилиндре 7, но давление газа в этом объеме быстро нарастает, так как газ из объема А через отверстия 24 и обратные клапаны 25 перетекает в объем 23. При движении контакта 2 вниз неподвижный контакт
16 вытягивается из розеточного контакта 2, но при этом не теряется электрическая связь с когтактом 2, так как последний пружиной
3 подается вверх вслед за контактом 16. Когда бортик 26 упрется в корпус контакта 1
5 электрический контакт между.2 н 16 прекратится и между ними возникает дуга. Эта дуга
Оодувается двусторонним потоком сжатого га за из объема 23 в отверстия контактов 2 и
16 и гаснет при переходе тока через нуль. При дальнейшем движении на отключение газ в. объеме 23 продолжает ожиматься и интенсивно обдувает разрыв между контактами 2 и 16, обеспечивая быструю деионизацию и восстановление прочности, резиновые буферы 27 упираются в торец поршня 18 и отводят его вниз, сжимая при этом пружину 17. В полностью отключенном положении, показашюы на фиг.З, защелка 19 западает за держатели 22 и удерживает поршень 18 и взведенную пружину 17 в положении, подготовленном к следующей операции отключения. Занять запирающее положение защелкам 19 и 20 позволяют. пазы 28 в
Корпусе 6 подвижного контакта. В отключенном положении:..между контактами 2 и 14 со. здается газовый изоляционный промежуток обес-го печивающий необходимую электрическую прочность. При включении выключателя изоляционная тяга 8 толкает всю подвижную систему вверх и она занимает включенное положение (фиг. 1). При axammHHH поршень 18 со взве- 25 денной пружиной 17 не изменяет своего положения и состояния. Упор 21 подходит при включении к защелке 20 снизу, поворачивает ее против часовой стрелки, не отпирая при этом защелку 19. После того, как упор 21 зайдет за защелку 20, последняя под действием своей спиральной пружины повернется по часовой стрелке и займет положение, готовое к операции отключения (фиг. 1).
В известных камерах оптимальные условия гашения необходимы, побы гасящий газовый поток создавался при отношении давления в области гашения внутри цилиндра к внешнему близком к критическому, т. е. около двух. а
Это условие имеет место, когда объем цилинцра в процессе отключения уменьшается вдвое, l. е, когда подвижная система пройдет приблизительно половину полного хода на отключение, В предложенной лугогасительной камере критическое давление достигается при меньшем ходе основного цилиндра, так как при отключении происходит дополнительное нагнетание таза из вспомогательного цилиндра в основной, и это обеспечивает гашение дуги на меньшем б ходе и при меньшей длительности ее горения.
При включении основной цилиндр быстро заполняется газом, так как, кроме процесса асасывания, происходит процесс нагнетания газа из вспомогательного в основной цилиндр.
Формула изобретения
1. Дугогасительное устройство автопневма. тического выключателя высокого напряжения, например элегазового, содержащее неподвижный и подвижный контакты и пневматическое устройство в виде подвижного цилиндра, жестко связанного с подвижным контактом, и неподвижного поршня, и дополнительное нневматическое устройство с цилиндром и подвижным подпружиненным поршнем, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью увеличения отключающей способности и увеличения срока службы, цилиндр дополнительного пневматического устройства расположен концентрически с цилиндром основного пневматического устройства, а поршень дополнительного пневматического устройства выполнен кольцевым, снабжен пружиной и расположен в пространстве межд„у стенками цилиндров основного и дополнительного пневматических устройстз.
2.Устройство по л. 1, о т л к ч а ю щ ее с я тем, что полости, ограниченные указанными цилиндрами, соединены элементом, пропускающим газ в направлении из кольцевой полости между цилиндрами в полость основного цилиндра.
3. Устройство по пп. 1 и 2, о т я и ч аю щ е е с я тем, что кольцевой поршень дополнительного пневматического устройства снабжен выступами для зацепления сзащелкой,,расположенной на основании поршня основного пневматического устройства.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Бронштейн А. М. и др. "Исследование отключающей . способности автома мческого дугогасительного устройства" ":Электротехника
1976, У 6, с. 16-19.
2. Патент Швейцарии У 524886, кл.21 а, 35/10, 1972.
621035
Составитель В. Полова
Техред А, Алатырев
Редактор Е. Кравцова
Корректор Н. Яцемирская
Подписное
СССР
Заказ 4670/49 Тираж 960
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
77
7ф
