Коммутатор многократного действия

 

Б, А, Ларяойов и Н. А. Михайлов (72) Авторы нзобретеиия (7!) Заявитель (54) КОММУТАТОР МНОГОКРАТНОГО ДЕЙСТВИЯ

Изобретение относится к технике бол ших импульсных токов и предназначено для комму анни в индуктивных накопи телях энергии.

Известен выключатель (1), содержащий многоконтактную систему, размещенную в

5 жидком диэлектрике, в основу конструк.ции которого положен принцип многократного, разрыва в масле. Контактная систе-, ма выключателя состоит из группы подвнж- ;

:ю ных контактов (ножей), установленных на поворотной штанге и группы неподвижных контактов, установленных на неподвижной раме, Однако этот выключатель имеет сравГ нительно низкое быстродействие (суммар15 ная скорость расхождения контактов45 м/с). Кроме того, этот выключатель имеет сравнительно большие габариты.

Целью изобретения является повышение быстродействия коммутатора многократного действия, применяемого в системах коммутации индуктивных накопителей энер гни.

Поставленная цель достигается выполнением в известном коммутаторе контактной системы в виде набора изолированных друг от друга профилированных пустотелых дисковых мембран, чередующихся с цельнометаллическими дисковыми контактами клинообразного типа. Внутри мембранных контактов размещены матрицы, имеющие тот же профиль, что и мембранные контакты в разомкнутом состоянии.

Привод коммутатора состоит иэ индуктора в виде цилиндрической катушки, соосной с контактной системой коммутатора и упругого металлического поршня в виде тонкостенного цилиндра, гофрированного по образующей. Привод отделен от жицко1 го диэлектрика, s который помещена контактная система коммутатора резиновым цилиндром.

Данное устройство схематично пред ставлено на чертеже.

Контактная система коммутатора состоит из набора пустотелых писковых кон тактов 1 мембранного типа, черецуюших-.

705554

3 ся с цельнометаллическими дисковыми контактами 2 клинообразного типа. Все дисковые контакты изолированы друг от друга изоляционными прокладками 3.

Внутри дисковых контактов 1 мембранного типа расположены матрицы 4, имеющие тот же,профиль, что и мембранные контакты 1 в разомкнутом состоянии.

Матрицы 4 имеют пазы или прорези для прохода воздуха из внутреннего объема контактной системы к мембранным контактам 1. Мембранные контакты 1 изготовляются из листового, хорошо проводящего металла (например, листовой меди).

Для уменьшения контактного сопротивле- 15

"ния, контактные поверхности контактов

1 и 2 можно покрыть серебром. Для герметизации внутреннего объема контактной системы контактная система стягивается с помощью опорного изолятора 5 20 и токоподводов 6, 7. Нижний токоподвод

7 и опорный изолятор 5 имеют отверстия для подвода сжатого воздуха во внутренний объем контактной системы, Диско вые контакты 1 и 2, изоляционные пр кладки 3 и матрицы 4 снабжены центральным отверстием, диаметр которого превы- шает диаметр опорного изолятора 5. Контактная система коммутатора размещена в герметизированном корпусе, состоящем из изоляционного цилиндра 8 и изоляционных фланцев 9, Внутренний объем корпуса заполнен жидким диэлектриком

10 с хорошими изоляционными свойствами (например, конденсаторное масло). На внутренней поверхности изоляционного nt линдра 8 расположен индуктор 11 привода коммутатора. Индуктор 11 выполнен в виде многовитиовой цилиндрической катушки, изготовленной из плоской медной шины. В непосредственной близости от индуктора 11 расположен цилиндрический поршень 12, изготовленный из листового, хорошо проводящего металла (например, листовой меди). Для обеспечения упругой 4 деформации поршня 12, он снабжен го рами по образующей цилиндра, Цилиндрический поршень 12 отделен от жидкого диэлектрика 10 герметизирующим резино вым пилиндром 13. Для обеспечения механической прочности коммутатора и герметизации его внутреннего объема коммутатор стянут изоляционными фланцами 14.

Давление сжатого воздуха, подаваемого

55 в контактиую систему, выбирается из условия обеспечения надежного контакта между дисковыми контактами, Коммутатор может работать с любым цриводом, ( создающим импульсное давление в жидком диэлектрике.

Устройство работает следующим образом, В контактную систему коммутатора подается сжатый воздух, который упруго деформирует мембранные контакты 1, и контактная система замыкается, Заряжается конденсаторная батарея, служащая источником энергии для электродинамического приведа коммутатора. Коммутатор готов к работе.

Размыкание контактной системы коммутатора происходит в момент паузы" тока, создаваемой специальнэй схемой системы коммутации индуктивного накопителя, когда ток в коммутаторе на несколько порядков меньше тока индуктивного накопителя. В момент "паузы" тока производится разряд конденсаторной батареи на индуктор 11. Магнитное поле. индуктора сжимает цилиндрический поршень 1 2, который создает импульсное давление в жидком диэлектрике 10. Жидкий диэлектрик схлопывает мембранные контакты 1, гасит возникающую при размыкании контактов дугу и, заполняя зазоры между контактами, обеспечивает необходимую электрическую прочность коммутатора. Практически бездуговое размыкание контактов коммутатора позволяет осуществлять многократную коммутацию без замены в коммутаторе жидкого диэлектрика или каких-либо элементов конструкции. Для замены жидкого диэлектрика в процессе работы коммутатора последний может быть снабжен системой циркуляции или регенерации жидкого диэлектрика, Предложенный коммутатор имеет высокое быстродействие, что позволяет существенно удешевить.систему коммутации индуктивных накопителей энергии для мощных электрофизических установок.

Формула изобретени я

1, Коммутатор многократного действия, содержащий многоконтактную систему, помещенную в заполненный жидким диалект иком объем и привод, о т л ич а ю шийся тем, что, с.целью повышения быстродействия коммутатора, контактная система коммутатора выполнена в виде набора изолированных qp . от друга профилированных пустотелых дисковых мембран, которые чередуются с целт-нометаллическими дисковыми контак.> 705554 б тами клинообразного типа, причем внутри юшей, причем поршень привода отделен от дисковых мембран размещены матрицы, жидкого диэлектрика цилиндрической прокоторые имеют тот же профиль, что и слойкой, которая выполнена из упругого дисковые мембраны в разомкнутом состо- изоляционного материала, например, резиянии. ны.

2. Коммута тор по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что привод выполнен Источники информации, электродинамическим с индуктором в ви- принятые во внимание при экспертизе де цилиндрической катушки, соосной с кон- 1. Буткевич Г. В., Тихонов В. Н. Мастактной системой коммутатора и упругим 10 ляный выключатель нагрузки на 110 кв металлическим поршнем в виде тонкостен- "Коммутационная аппаратура", труды ного цилиндра, гофрированного по образу- ВЭИ: вып. 72, 1965, с. 148-152.

РРоЗ@х

11НИИПИ Заказ 8046/57 Тираж 923 Подписное

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4