Газовый компрессионный выключатель

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п11 79904 О (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 010877 (21) 2514317/24-0 7 с присоединением заявк ¹ . (23) Приоритет

Опубликовано 2301.81. Бюллетень Йо 3

Дата опубликования описания 23.01.81 (51) и. Кл.

Н 01 Н 33/73

Государственный комитет

СССР по дедам изобретений и открытий (53) УДК 621. 316. 542.

064.241.027. .3(088.8) (72) Авторы изобретения

Г.Е. Агафонов, Ш.Я.Аршанский, И. М. Бортник, В. И. Вишневский, В. П. Курицын, В.Н.Лопаев, И.В. Порохня, В, К.Тарасов, К, А. Поздняков, В.С. Чемерис и Б. A,Ше аин (71) Заявитель (5 4 ) ГАЗОВЫЙ КОМПРЕСС ИОННЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

Изобретение относится к газовым,в частно" ти к элегазовым, выключателям с компр ссионным дугогасительным устройством, в котором поток газа, обдувающий электрическую дугу для ее гашения создается в процессе отключения компрессионным устройством.

Известен газовый компрессионный выключатель, содержащий поршневое дутьевое устройство, подвижные контактные элементы, снабженные соплообразными контактами, и подвижный контактный элемент, выполненный в виде заключенных в трубе подпружиненных контактных пластин и кольцевого скользящего контакта из дугостойкого материала и снабженный изоляционным кольцом, в котором закреплен кольцевой скользящий контакт, выполненный с уступом, на который опираются контактные пластины в процессе переключения.

В этом газовом выключателе дугогасительные контакты в процессе отключения двигаются с заданным зазором, выбранным для гашения дуги (1).

Однако существенным недостатком такого выключателя является пониженная электрическая прочность промежутка между дугогасительными контактами в отключенном положении.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является газовый компрессионный выключатель,содержащий главные контакты, подвижныеполые дугогасительные контакты и компрессионное устройство, включающее неподвижные и подвижные элементы в виде цилиндра и поршня и изоляционную крышку, через которую про(ходит один из дугогасительных (контактов, причем подвижная часть компрессионного устройства жестко ,связана с подвижным главным контактом и одним из дугогаситель15 тельных контактов, причем подвижная часть компрессионного устройства жестко связана с подвижным главным контактом и одним из другогасительных контактов и через расцепляющее

20 устройство на заданной части хода со вторым полым дугогасительным контактом (2).

Во включенном положении выключателя полые подвижные дугогасительные контакты прижаты друг к другу пружиной для создания торцового контакта,а в процессе отключения они расходятся на оптимальное для гашения дуги расстояние и затем на ходе, необходимом для

30 гашения дуги, двигаются совместно,сох799040 раняя расстояние между собой, причем компрессионное устройство создает дутье в полости подвижных контактов.

Совместно с подвижными контактами движется и изоляционная крышка, закрепленная на подвижной части. В таком устройстве дугогасительные контакты, а следовательно и электрическая дуга не перемещаются в дутьевом объеме. В дальнейшем, после гашения дуги, срабатывает расцепляющее устройство, и один из подвижных контактов отходит

1под действием пружин, что позволяет в конце операции отключения увеличить электрическое расстояние между подвижными дугогасительными контактами.

Такой выключатель имеет следующие недостатки:

1. Во включенном положении подвижные дугогасительные контакты прижаты пружиной друг к другу, оптимальное для гашения дуги расстояние между ни- 20 ми устанавливается лишь в процессе отключения, и поэтому к моменту образования оптимального зазора дутье через полости контактов. оказывается не полностью подготовленным, что снижает, 25 дугогасительную criocoáíoñòÛêðîìå того, торцовый контакт между подвижными дугогасительными контактами при больших токах требует мощной пружины, что вызывает излишние механические нагрузки на ряд элементов дугогасительного устройства.

2. Дуга, горящая между подвижными контактами, не перемещается в дутьевом объеме, что несколько ухудшает дугогасительную способность. Кроме того, крепление изоляционной крышки на подвижной части компрессионного устройства утяжеляет конструкцию.

Цель изобретения —. повышение дугогасительной способности,. улучшение токосъема и уменьшение массы подвижных частей.

Указанная цель достигается тем, что ь газовом компрессионном выклю- 45 чателе, содержащем. главные контакты, подвижные дугогасительные контакты, по крайней мере один из которых выполнен полым, и компрессионное устройство, включающее цилиндр, поршень $0 и изоляционную крышку, через которую проходит один из дугогасительных контактов, пРичем подвижная часть компрессионного устройства жестко связана подвижным главным контактом и одним иэ дугогасительных контактов и через расцепляющее устройство на заданной части хора со вторым полым дугогасительным контактом, дугогасительные .-.онтакты во включенном положении установлены с заданным зазором, сохра- 40 няемым в процессе отключения до момента расцепления, и снабжены мостиковым ламельным контактом, соединенным с неподвижной частью компрессионного устройства, 45

Изоляционная крышка закреплена на неподвижной части компрессионного устройства.

Полость второго дугогасительного контакта соединена с подпоршневым объемом компрессионного устройства, а первый контакт выполнен полым и снабжен обратным клапаном, пропускающим газ через указанный контакт только в направлении выхода иэ компрессионного выхода из компрессионного устройства.

Расцепляющее устройство выполнено в виде поворотных рычагов, закрепленных на подвижной части компрессионного устройства, концы которых упираются в кольцо, который снабжен дополнительным двугогасительным контактом, неподвижного упора-сбивателя указанных рычагов, возвратной пружины, один конец которой упирается в подвижную часть компрессионного устройства, а второй — во второй дугогасительный контакт, и упора не подвижной части . компрессионного устройства для.ограничения возвратного хода указанного контакта, Расцепляющее устройство может быть выполнено и в виде поворотных рычагов,,закрепленных на подвижной части компрессионного устройства, концы которых упираются в кольцо, которым снабжен второй дугогасительный контакт, неподвижного упора-сбивателя укаэанных рычагов, пружины, один конец которой упирается в подвижную часть компрессионного устройства, а второй — во второй дугогасительный контакт и дополнительного упора, расположенного на неподвижной части для ограничения хода указаиного второго дугогасительного контакта при отключении.

На фиг. 1. представлен предлагаемый выключатель во включенном положении; на фиг. 2 — то же, в отключенном положении; на фиг. 3 — расцепляющее устройство выключателя, другой вариант.

Газовый компрессионный выключатель содержит главные контакты 1 и 2, подвижной полый дугогасительный контакт

3 и подвижный дугогасительный контакт

4, который может быть выполнен в зависимости от заданного дутья — одностороннего или двустороннего — соответственно сплошным или полым, компрессионное устройство, включающее цилиндр 5, поРшень б, изоляционную крышку 7, закрепленную на неподвижной части (в данном "лучае цилиндра

5), изоляционные 8 и металлические

9 тяги, жестко связывающие через фланец 10, трубу и кольцо 12 подвижный главный контакт 1 и подвижный дугогасительный контакт 4 с подвижной частью компрессионного устройства (в данном случае — поршнем 6), и расцепляющее устройство, связывающее на части хода второй полый лугогаси799040 тельный контакт с трубой 11, жестко связанной с подвижной частью компрессионного устройства — поршнем 6. Токосъем с дугогасительных контактов на токопроводящий неподвижный цилиндр

5, соединенный с выводом 13, осуществляется мостиковым ламельным контактом

14. Переход тока со второго неподвижного вывода 15 на подвижный дугогасительный контакт 4 и кольцо 12, связанное с подвижным главным контактом 1, осуществляется контактами

16 и 17, Полость подвижного дугогасительного контакта 3 соединена с подпоршневым объемом компрессионного устройства, а подвижный дугогасительный контакт 4, в случае выполнения 15 его полым, снабжен обратным клапаном

18, -пропускающим .гаэ через полость указанного контакта только в направлении выхода из компрессионного устройства. 26

Расцепляющее устройство выполнено в виде поворотных рычагов 19, закрепленных на трубе ll, концы которых упираются в кольцо 20, жестко связанное с подвижным контактом 3 посредством стержня 21, нЕподвижного упора

22 — сбинателя укаэанных рычагов,,возвратной пружины 23, один конец которой упирается н упор 24, связанный жестко с трубой ll а второй — в кольцо 20 подвижного дугогасительного кон-ЗО такта 3, причем упор 24 служит и для ограничения возвратного хода подвижного дугогасительного контакта 3.

Неподвижный упор 25 служит для ограничения хода подвижного дугогаси - 35 тельного контакта 3 при включении.

Расцепляющее устройстно выключателя может быть выполнено (фиг. 3) в виде поворотных рычагов 19, .закрепленных на трубе ll концы котОрых 4О упираются в кольцо 26, жестко связанное с подвижным дугогасительным контактом 3 посредством стержня 21, неподвижного упора 22 — сбивателя указанных рычагов, пружины 27, один конец которой упирается во фланец 10, жестко связанный с подвижной частью компрессионного устройства, а второй— в кольцо 26 подвижного дугогасительного контакта 3, и дополнительного упора 28, расположенного на неподвиж- ЗО ной части для ограничения хода подвижного дугогасительного контакта 3 при отключении.

При отключении газового компрессионного выключателя (фиг. 1 и 2) двигаются совместно дугогасительные контакты 3 и 4 при заданном зазоре между ними и подвижный главный контакт 1. После раэмыкания главных контактов 1 и 2 через время, необходи- 6Î мое для переброса тока из главной ветви в дугогасительную, образуется электрическая дуга между подвижным дугогасительным контактом 4 и ламельным контактом 14, а при дальнейшем 65 ходе — между подвижными дуго гасительными контактами 3 и 4. Гашение дуги обеспечивается дутьем, создаваемым компрессионным устройством, причем наличие оптимального для гашения дуги зазора между дугогасительными контактами обеспечивает своевременную подготовку пненмодутья. Дуга, образовавшаяся между подвижными дугогасительными контактами 3 и 4, все время передвигается н дутьевом объеме, что способствует ее охлаждению и также улучшает дугогасительную способность.

После хода, необходимого для гашения дуги, при котором подвижный дугогасительный контакт 4 еще не выходит из изоляционной крышки 7, рычаги 19 обиваются упором 22, и подвижный дугогасительный контакт 3 под действием пружины 23 доходит до упора 24, и н дальнейшем подвижные дугогасительные контакты двигаются при увеличенном расстоянии между ними, необходимом для отключенного положения ныключателя. При включении подвижный дугогасительный контакт 3 идет совместно с подвижным дугогасительным контактом

4 и подвижным главным. контактом 1 под действием пружины 23. В конце включения подвижный дугогасительный контакт 3 останавливается неподвижным упором 25, после чего двигаются лишь подвижный главный контакт и подвижный дугогасительный контакт 4, и пружина 23 сжимается. Во включенном положении рычаги 19 вновь входят в зацепление с кольцом 20 подвижного дугогасительного контакта 3, расстояние между подвижными дугогасительными контактами вновь равно заданному.

Для некоторых исполнений выключателя, связанных с заданными коммутационными режимами, целесообразно рас-. положение подвижных дугогасительных контактов 3 и 4 в процессе гашения дуги при отключении по разные стороны изоляционной крышки 7 (один подвижный контакт в зоне повышенного давления, друго* — в зоне пониженного давления). Для таких выключателей применяется расцепляющее устройство (фиг. 3). При отключении вначале .двигаются подвижный главный контакт

1 и подвижные дугогасительные контакты 3 и 4 при заданном зазоре между ними, но после образования дуги между подвижными дугогасительными контактами рычаги 19 сбиваются упором 28 и подвижной дугогасительный контакт

3 останавливается, и н дальнейшем двигаются лишь подвижный дугогасительный контакт 4 и подвижный главный контакт 1. Гашение дуги происходит под действием дутья, создаваемого компрессионным устройством, при неподвижном дугогасительном контакте 3 и. двигающемся дугогасительном контакте

4, при расположении их на разных сторонах изоляционной крьплки. При нклю799040 чении вначале двигаются подвижный главный контакт 1 и подвижный дугогасительный конткат 4, а после того как упор 28, связанный с трубой 11, дойдет до кольца 26 подвижного дугогасительного контакта 3, приходит в движение и последний.

Предлагаемый выключатель имеет следующие преимущества по сравнению с известным:

1. Улучшение дугогасительной способности посредством обеспечения расположения подвижных дугогасительных контактсв, начиная с включенного положения и до расцепления одного из них с подвижной частью компрессионного устройства на заранее заданном расстоянии, благоприятном для гашения.

2. Улучшение токосъема с подвижных дугогасительных контактов посредством применения мостикового ламельного контакта, соединенного с неподвижной частью компрессионного устройства.

3. Уменьшение массы подвижных частей.

4, Улучшение дугогасительной способности за счет передвижения дуги в дутьевом объеме, что обеспечивается креплением изоляционной крышки на неподвижной части компрессионного устройства.

5, Улучшение дугогасительной способности за счет использования большего перепада давления при дутье в разряженную полость под поршнем компрессионного устройства.

6. Упрощение конструкции и технологии изготовления, например, из-за отсутствия скользящего контакта в компрессионном устройстве.

7. Возможность осуществления различного вида дутья (двухстороннего, одностороннего, несимметричного и свободноструйного) практически при одной и той же конструкции выключателя.

Формула изобретения

1. Газовый компрессионный выключатель, содержащий главные контакты, подвижные дугогасительные контакты, по крайней мере, один из которых выполнен полым, и компрессионное устрМство, включающее неподвижные элементы в виде цилиндра и поршня и изоляционную крышку, через которую проходит один из другогасительных контактов, причем подвижная часть компрессионного устройства жестко связана с подвижным главным контактом и одним из дугогасительных контактов и через расцепляющее устройство на заданной части хода со вторым полым дугогасительным контактом,о т л и чающий с я тем, что, сцелью повышения дугогасительной способности, улучшения токосъема и уменьшения массы подвижных частей, дугогасительные. контакты установлены при включенном положении т заданным зазором, сохраняемым. в процессе отключения до момента расцепления, и снабжены MQcтиковым ламельным контактом, соединен ным с неподвижным элементом компрессионного устройства.

2. Выключатель по п. 1, о т л и

1 ч а ю шийся тем, что изоляционная крышка закреплена на неподвижном элементе компрессионного устройства.

3, Выключатель по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью

«@ улучшения дугогасительной способности, полость второго дугогасительного контакта соединена с подпоршневым объемом компрессионного устройстча,а первый дугогасительный контакт выполнен и снабжен, обратным клапаном, пропуска2 ющим газ через полость указанного контакта только в направлении выхода из компрессионного устройства.

4. Выключатель по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что расцепляю3О щее устройство выполнено в виде поворотных рычагов, неподвижного упора— сбивателя рычагов, возвратной пружины и упора на подвижной части компрессионного устройства для ограничеЯ ния возвратного хода дугогасительного контакта, причем поворотные рычаги закреплены на подвижном элементе компрессионного устройства, выступающем за пределы поршневого объема, концы

4О рычагов упираются в кольцо, которым снабжен второй дугогасительный контакт, один конец пружины упирается в подвижный элемент компрессионного устройства, а второй — в кольцо второго дугогасительного контакта.

45 5. Выключатель по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что расцепляюще<. устройство выполнено в виде поворотных рычагов, неподвижного упора— сбивателя рычагов, возвратной пружи50 ны и дополнительного упора, который расположен на неподвижном элементе компрессионного устройства для ограничения хода второго дугогасительного контакта при отключении.

О Источгики информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СССР 9 483839, кл. Н 01 Н 33/78, 1973, 2, Патент Швейцарии Р 527493, 46 кл. Н.01 Н 33/91, 1974 (прототип) .

Составитель В.Попова

Редактор Н.Лазаренко Техред .М; Коштура Корректор(O.Макаренко

Эаказ 10083/78 Тираж 795 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам из о бре те н ий и от крыт ий

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

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